Тема . Классические неравенства

Неравенство Йенсена

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#100690

Положительные числа a,  b,  c  таковы, что min{ab,bc,ca}≥ 1.  Докажите, что

∘ ----------------- ( a+ b+c)2
3 (a2+ 1)(b2+1)(c2+ 1)≤  ---3---  +1
Показать доказательство

Пусть f(x)= log(1+ x2).  Тогда исходное неравенство эквивалентно

f(a)+ f(b)+ f(c)   ( a+ b+c)
------3------≤ f  --3----

Заметим, что при xy ≥ 1,x,y >0  имеем неравенство

              ((      )    )2
(x2+1)(y2 +1)≤   x2+-y2 2+ 1
                   2

Действительно, для (x2+y2)2
 --2--  − 1 ≥xy− 1≥ 0.

                              ( (      )2  )2          ( (      )2   )2
(x2+ 1)(y2+1)= (xy− 1)2+ (x+ y)2 ≤ x2+-y2  − 1  + (x+ y)2 =  x2+-y2  + 1
                                   2                        2

В терминах функции f(x)  это неравенство можно записать так:

f(x)+ f(y)   ( x+y )
----2----≤ f  -2--

при xy ≥ 1.

Без ограничения общности будем полагать a≥ b≥ c.  С помощью доказанного выше неравенства получаем

                      ( b+c)
f(a)+-f(b)+-f(c)≤ f(a)+2f--2--
      3              3

Из условия следует, что a≥ 1  и b+c≥ √bc≥ 1.
 2  Тогда

f′′(x)= 2(1−-x2)
      (1+ x2)2

Тогда на промежутке [1,+ ∞)  функция f(x)  вогнута (выпукла вниз), поэтому по неравенству Йенсена имеем

       (b+c)   (       )    (       )
f(a)+-2f--2--≤ f  a+-2b+c2- = f  a+b+-c-
     3              3           3

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!