Тема . Классические неравенства

Использование производной и экстремумов в классических неравенствах

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#126067

Для произвольных a≥ 1  и b≥1  докажите неравенство 2ab− 1 ≥(2a− 1)(2b− 1).

Подсказки к задаче

Подсказка 1.

Неравенства с переменными в степенях напрямую доказывать достаточно тяжело, поэтому часто спасают такие соображения из мира функций как монотонность и выпуклость. Относительно какой перменной можно рассматривать функцию?

Подсказка 2.

Рассматривать функцию относительно a(или b) выглядит неперспективно, потому что после взятия производных тяжело будет анализировать выражения с логарифмами. Как с этим можно бороться?

Подсказка 3.

Пусть x = 2^a. Рассмотрите функцию разности частей неравенства. Как она может помочь доказать исходное неравенство?

Подсказка 4.

Исследуйте эту функцию на выпуклость и найдите её корни.

Показать доказательство

Пусть x =2a,  тогда рассмотрим функцию

       b          b
f(x)= x − 1− (x− 1)(2 − 1)

Тогда наше неравенство эквивалентно f(x)≥ 0.  Заметим, что вторая производная f(x)  равна

 ′′          b−2
f (x)= b(b− 1)x   ,

то есть при b≥1,x> 0  имеем f′′(x)> 0,  следовательно, f(x)  выпукла на (0,+∞ ).  Точки x= 1  и x= 2  являются нулями функции, значит, f(x)≥ 0  при x≥ 2.

Сделаем обратную замену и получим требуемое неравенство, так как x≥ 2  равносильно a ≥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!