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#73488

Даны положительные вещественные числа x  , y  и z  с суммой 3.  Докажите, что

 ∘---√--  ∘ ---√--  ∘---√-- ∘ -------  ∘-------  √-------
2 x +  y+ 2 y+  z+ 2 z + x ≤  8+ x− y+  8+ y− z+  8+ z− x.
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала попробуем избавиться от корней под корнями, как можно это сделать?

Подсказка 2

Конечно, неравенство о средних! Из него выходит, что √x ≤ (x+1)/2. Теперь у нас осталась сумма удвоенных корней, то есть фактически сумма шести слагаемых. Можно ли как-то объединить два корня в один?

Подсказка 3

Все верно! Нам поможет неравенство между средним арифметическим и средним квадратичным. Попробуем перегруппировать корни так, чтобы после применения неравенства, в каждом из новых полученных корней появлялась сумма x + y, y + z или x + z. Как тогда можно закончить доказательство, использовав исходное условие?

Показать доказательство

Для начала запишем неравенство о средних для выражений √x,√y,√z,  которые под корнем

 ∘ ---√--  ∘---√--  ∘ --√--- ∘ ---y+-1   ∘ ---z+1-  ∘ ---x+-1
2  x+  y+ 2 y+  z+ 2  z+  x≤ 2 x+ --2-+ 2  y+ -2--+2  z+ -2--

Далее сгруппируем получившиеся слагаемые по парам, чтобы применить неравенство между средним арифметическим и средним квадратичным

(∘ -------  ∘ -------)  (∘ -------  ∘-------)  ( ∘-------  ∘ -------)
   x+ y+-1+   y+ z+-1 +    y+ z+-1+  z+ x-+1  +   x + y-+1 + z+ x+-1  ≤
        2         2            2          2            2         2

  ∘ -(----------------)- ∘--(----------------)  ∘-(-----------------)
≤   2 x+ y+-1+ y+ z+-1 +  2  y+ z+-1+ z+ x+1- +  2  x+ y+-1+ z+ x+1-
          2        2             2        2             2        2

После упрощения получим получим

∘----------------  ∘ ---------------- ∘ ----------------
 2(x+ y)+(y+ z+2)+   2(y+ z)+(z+ x+ 2)+   2(x+ z)+(y+ x+ 2)

Теперь осталось только воспользоваться условием и преобразовать выражение

  ----------------   ----------------   ----------------
∘ 2(3− z)+(y+ z+ 2)+ ∘ 2(3− x)+(z+ x+ 2)+ ∘ 2(3− y)+(y+ x+ 2)=

 ∘ ------- ∘ ------- √ -------
=  8+ x− y+  8+ y− z+  8+ z− x

Поднимаясь обратно по решению, получаем требуемое.

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!