已知 $\lg a+ \lg b+\lg c=0$,证明:$1<\dfrac{a}{a+1}+\dfrac{b}{b+1}+\dfrac{c}{c+1}<2$.
解析
根据题意,有 $abc=1$,且 $a,b,c>0$.
左边不等式 即\[\dfrac{1}{a+1}<\dfrac b{b+1}+\dfrac c{c+1}\iff \dfrac{bc}{1+bc}<\dfrac{2bc+b+c}{1+bc+b+c},\]根据糖水不等式,有\[\dfrac{bc}{1+bc}<\dfrac{bc+b+c}{1+bc+b+c}<\dfrac{2bc+b+c}{1+bc+b+c},\]命题得证.
右边不等式 即\[\dfrac{a}{a+1}<\dfrac{1}{b+1}+\dfrac{1}{c+1}\iff \dfrac{1}{1+bc}<\dfrac{2+b+c}{1+bc+b+c},\]根据糖水不等式,有\[\dfrac{1}{1+bc}<\dfrac{1+b+c}{1+bc+b+c}<\dfrac{2+b+c}{1+bc+b+c},\]命题得证. 综上所述,原不等式得证.