Тема . Классические неравенства

Неравенство КБШ для наборов, КБШ для дробей (неравенство Седракяна)

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#126965

Положительные числа a
 i  и b
 i  таковы, что ∑na = 25, n∑ b =4.
i=1 i    i=1 i  Найдите наименьшее возможное значение выражения n∑ (ai+abbi)3.
i=1   ii

Источники: ИТМО - 2025, 10.4 ( см. olymp.itmo.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Что нам часто хочется сделать при виде ФСУ? Мешает ли в этом действии значок суммы?

Подсказка 2

Аккуратным раскрытием скобочек наш куб суммы в числителе представляется в виде суммы дроби с двумя кубами в числителе и двух вполне понятных чисел. Но что же делать с оставшейся суммой?

Подсказка 3

Для начала можно разбить нашу дробь на сумму двух. Какое неравенство может нам помочь оценить сумму квадратов?

Подсказка 4

Призываем на помощь Коши-Буняковского-Шварца и остаётся лишь проверить, что в нашем случае равенство достижимо!

Показать ответ и решение

Пусть n∑ a = x, n∑ b =y,
i=1 i   i=1 i  тогда

∑n (a+ b)3  ∑n (a3+ b3    a2b + ab2)  ∑n a3+ b3
   --iaibii- =    -iaibii+ 3⋅-iiaibi-ii  =   -iaibii-+3x+ 3y
i=1         i=1                      i=1

По неравенству Коши-Буняковского-Шварца для дробей

                        (∑n  )2  ( n∑  )2
∑n a3i +b3i ∑n a2i  ∑n b2i-  -i=1ai--- --i=1bi--  x2  y2
i=1  aibi = i=1bi + i=1 ai ≥ ( n∑ b) + (∑n a) = y + x
                         i=1 i     i=1 i

Итого, получаем

∑n       3           2   2       3
   (ai+bi) ≥3x +3y+ x-+ y- = (x+-y)
i=1  aibi            y    x    xy

Наименьшее возможное значение достигается, когда все неравенства обращаются в равенство. Для неравенства Коши-Буняковского-Шварца это достигается в случае

a1   a2       an
b1 = b2-= ...= bn

            x             y
a1 = ...= an = n,b1 = ...= bn = n

Подставим x =25  и y = 4:

293
100 = 243,89
Ответ:

 243,89

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!