Тема КФУ (олимпиада Казанского Федерального Университета)

Тождественные преобразования, уравнения и неравенства без логарифмов и тригонометрии на КФУ

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела кфу (олимпиада казанского федерального университета)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#115105

Неотрицательные числа a,b,c  и d  таковы, что

a+ b+ c+d =4.

Найдите наибольшее возможное значение суммы

S = ab+bc+ cd

и определите все четвёрки (a,b,c,d)  чисел, для которых это максимальное значение достигается.

Источники: КФУ - 2020, 11.3 (см. malun.kpfu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Выражение ab + bc + cd хорошо бы разложилось на скобки, если бы в нем было еще и слагаемое da. А можно ли его добавить и оценить S сверху?

Подсказка 2

Конечно! Тогда выходит, что S ≤ ab + bc + cd + da ≤ (a + c)(b + d). А как теперь оценить сверху произведение этих скобок?

Подсказка 3

Верно! Нужно использовать, что a + b + c + d = 4, откуда b + d = 4 - (a + c). Тогда положим x = a + c, откуда b + d = 4 - x. Как тогда сверху оценить S и какие a, b, c и d нам подойдут?

Показать ответ и решение

Оценим сумму S,  добавив к ней неотрицательное число da:

S = ab+bc+ cd ≤(ab+bc)+(cd+da)= (a+c)(b+ d)

Учтём, что b+ d= 4− (a +c),  и обозначим x =a +c,  тогда

                          2
S ≤ x(4− x)≤ 4 ⇐= 0 ≤(x− 2)

Наибольшее значение S =4  достигается, например, при a= b= 2  и c= d= 0.

Ответ: 4
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!