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#74939

Для положительных чисел a ,a ,...,a
 1 2    n  таких, что a + a + ...+a  =1
 1   2      n  , докажите неравенство:

(     1)2  (     1)2      (     1)2   (n2+ 1)2
  a1 +a-   + a2+ a-  + ...+  an+ an   ≥ ---n---
      1          2
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Внешне неравенство напоминает неравенство КБШ, но n в знаменателе справа явно не вписывается - попробуем перекинуть его влево. Так как n - это сумма квадратов n единиц, то можно записать неравенство КБШ для левой части неравенства. Как бы доказать, что полученное ограничение не меньше правой части неравенства?🤔🤔

Подсказка 2

Вспомните про равенство из условия! Подставим его в наше выражение. Тогда получается, сумма чисел, обратных a, не меньше n²... Снова с одной стороны сумма, а с другой квадраты... что это нам напоминает?

Подсказка 3

Верно, снова неравенство КБШ! в прошлый раз мы домножали на сумму n единиц, в этот раз левая часть делится разве что на 1... На какую сумму мы можем разложить единицу?

Подсказка 4

Конечно, это сумма всех а! Тогда остаётся только написать неравенство КБШ для правой части и подтвердить, что она не больше n²

Показать доказательство

Запишем неравенство КБШ для набора из n  единиц и набора (a + 1;a + 1-;...;a + -1)
  1  a1  2  a2    n  an  :

 ( (    1 )2  (    1)2      (     1 )2)  (    1          1)2
n   a1+ a1  +  a2+ a2-  +...+  an + an-   ≥  a1+ a1 + ...an+ an .

Достаточно доказать, что:

(    1-        1-)2  ( 2  )2      -1        -1    2
 a1+ a1 + ...an+ an ≥  n + 1 ⇔ a1+ a1 +...an +an ≥ n +1

Заменим a1 +a2+ ...+ an  на 1  и вычтем 1  слева и справа:

1   1       1
a1-+ a2 + ...+ an ≥ n2

Сумма переменных по условию равна одному, поэтому последнее неравенство равносильно следующему:

              (               )
(a1 +a2+ ...+ an) 1-+ 1-+ ...+ 1-  ≥n2
                a1  a2      an

а это сразу следует из неравенства КБШ.

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!