Тема . Классические неравенства

Неравенство о средних

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела классические неравенства
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#135475

Сумма неотрицательных чисел a,b,c,d  равна 4. Докажите неравенство

 2   2     2   2
(a +b )cd+ (c + d )ab≤ 4.
Подсказки к задаче

Подсказка 1:

Нужно понять, как связать выражение из левой части с суммой всех переменных.

Подсказка 2:

Сумму переменных, делённую пополам, можно оценить снизу выражением √(a + b)(c + d). А вот это выражение уже можно связать с левой частью изначального неравенства.

Подсказка 3:

Если быть точнее, то связать можно с выражением (a + b)²(c + d)², которое также нетрудно оценить числом 16.

Подсказка 4:

(a + b)²(c + d)² = 2(a² + b²)cd + 2(c² + d²)ab + (a² + b²)(c² + d²) + 4abcd.
Если показать, что 2(a² + b²)cd + 2(c² + d²)ab ≥ (a² + b²)(c² + d²) + 4abcd, задача будет решена.

Подсказка 5:

Доказать последнее неравенство можно вручную, а можно вспомнить, что такое транснеравенство.

Показать доказательство

По неравенству Коши получаем

∘----------  a+-b+-c+d-
 (a+ b)(c+d)≤     2     = 2

Тогда

(a+ b)2(c+ d)2 ≤16

Раскроем скобки в предыдущем выражении:

     2    2     2  2      2   2     2   2 2   2
(a+b) (c+ d) =2(a +b )cd+ 2(c + d )ab+ (a + b)(c +d )+4abcd ≤16

Таким образом, достаточно доказать, что последние два слагаемых не меньше, чем первые два. Тогда сумма первых двух не более восьми, то есть требуемая в условии не более четырёх. Обозначим x =a2+ b2,  y = 2ab,  z = c2+ d2,  t= 2cd.  Тогда необходимо доказать

xz+ yt≥ xt+ yz

или же

(x− y)(z− t)≥ 0

Последнее неравенство верно, поскольку x − y =(a− b)2,  а z − t= (c − d)2.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!