Тема . Классические неравенства

Идеи метода Штурма

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#126065

Пусть 0≤ a  , b  , c≤ 1.  Докажите неравенство

          ( --1--  -1--- --1--)
(a +b+ c+ 4)  1+ ab + 1+bc + 1+ ca ≤ 15.
Подсказки к задаче

Подсказка 1.

Хочется как-то подвигать переменные, при этом увеличивая левую часть неравенства.

Подсказка 2.

Зафиксируйте a+b (a≥b) и увеличивайте a. Как при этом изменяются множители в левой части?

Подсказка 3.

Первая скобка не изменяется, а вот во второй скобке два слагаемых увеличиваются, а одно уменьшается. Как можно справиться с последним?

Подсказка 4.

Как изменяется сумма слагаемых 1/(1+bc) + 1/(1+ac)?

Подсказка 5.

Теперь левая часть увеличивается, и мы можем начать загонять переменные по краям. Как будет выглядеть неравенство в крайнем случае?

Подсказка 6.

Получим, что или две переменные равны 0, или две переменные равны 1, или одна – 0, а другая – 1. Разберите эти случаи.

Показать доказательство

Сведём задачу к случаю, когда хотя бы две из переменных равны 0 или 1.

Предположим, что среди переменных a,b,c  есть хотя бы две, не равные 0 и 1. Пусть эти переменные — это a  и b  и a≥ b.  Зафиксируем a+ b  и будем увеличивать a,  тогда ab  уменьшается (по неравенству о средних), -1--
1+ab  увеличивается. Выражение

  1      1      2 +ac+ bc        2+ c(a+ b)
1-+ac + 1+-bc = 1+-ac+bc+-abc2 = 1+-c(a-+b)+-abc2

тоже увеличивается (так как a+ b  не изменяется, то числитель не меняется, а знаменатель уменьшается).

Тогда левая часть неравенства увеличивается, вплоть до того, как одна из переменных не станет 0 или 1. Таким соображением мы можем добиться того, что одна из переменных a  и b  станет равной 1  или 0.  Если при этом ни одна из переменных b  и c  не равна 1 или 0, то, применив такое же соображение, мы сможем добиться того, что левая часть увеличиться, и одна из переменных b  или c  станет равной 1 или 0. Таким образом, можно считать, что какие-то две из переменных равны 0 или 1. Остается разобрать три случая.

1. Не умаляя общности, a= b= 0,  тогда требуется доказать:

(c+ 4)(1+ 1+1)≤ 15

c+ 4≤ 5

c≤1

Это верно по условию 0≤c ≤1.

2. Не умаляя общности, a= b= 1,  тогда требуется доказать:

     (        )
(c+ 6)  1+ -2-- ≤ 15
       2  1+ c

(c+ 6)(c+ 5)≤ 30(c+ 1)

2
c≤ 19c

c(c− 19)≤0

Это верно по условию 0≤c ≤1.

3. Не умаляя общности, a= 1,b =0,  тогда требуется доказать:

     (       )
(c+ 5) 2+ -1-- ≤ 15
         1+ c

(c+5)(2c+ 3)≤15(c+1)

2c2 ≤ 2c

c(c− 1)≤ 0

Это верно по условию 0≤c ≤1.

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!