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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#99087

Произведение положительных чисел a,b,c  и d  равно 1.  Докажите неравенство

a4+-b4- b4+-c4  c4+d4- d4+-a4
a2+ b2 +b2+ c2 + c2+d2 +d2+ a2 ≥ 4.
Подсказки к задаче

Подсказка 1

С суммой дробей с разными знаменателями работать в неравенствах не очень удобно, поэтому первым делом хочется от них избавиться. Вероятнее всего, для этого нам нужно понять, как связаны числитель и знаменатель?

Подсказка 2

Нужно воспользоваться каким-нибудь вспомогательным неравенством. При этом четвёртые степени и квадраты это всё равно, что квадраты и первые степени. Как же их можно связать между собой?

Подсказка 3

Верно, их можно оценить между собой следующим образом: 2(a^4+ b^4) ≥ (a²+b²)²(для других дробей аналогично). Ещё это можно было понять из неравенства между средним арифметическим и средним квадратическим, возведённым в квадрат, там как раз в таком случае участвуют четвёртые степени и скобка в квадрате. Тогда после сокращения у нас останутся слагаемые вида (a² + b²)/2, что в итоге равно a² + b² + c² + d². Как же добить это неравенство? Мы ещё не всем воспользовались из условия.

Подсказка 4

Да, осталось вспомнить про неравенство о средних, и победа!

Показать доказательство

Первое решение.

Поскольку  ( 4  4)  (2   2)2
2 a +b  ≥  a +b  ,  справедливо неравенство

 4   4  1(a2+ b2)2   2   2
aa2++-bb2 ≥ 2-a2+-b2- = a-+2b

Сложив его с тремя аналогичными неравенствами, получим, что левая часть доказываемого неравенства не меньше, чем

a2+b2+ c2+d2 ≥ 2ab+2cd≥ 4√abcd-=4

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

Заметим, что  4 4
aa2++bb2 ≥ab.  Действительно, это неравенство после домножения на знаменатель превращается в неравенство

(a3− b3)(a− b)= a4+ b4 − a3b− ab3 ≥ 0

Но в таком виде оно очевидно, поскольку скобки в левой части имеют одинаковый знак, и их произведение неотрицательно.

Следовательно,

 4  4   4   4   4  4   4   4
a2+-b2-+ b2+-c2 + c2+d2-+ d2-+a2 ≥ ab+ bc+ cd+ da ≥4
a + b   b+ c   c +d    d +a

В последнем неравенстве мы дважды воспользовались неравенством о средних для двух чисел: ab+cd≥ 2√ab⋅cd-=2  и bc+ da ≥2√bc⋅da= 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!