Тема . ДВИ в МГУ - задания по годам

ДВИ 2025

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#131022

Положительные действительные числа a,b,c  удовлетворяют равенству a2+  b2+  c2 =12.  Найдите наибольшее возможное значение выражения

∘-----  ∘----- ∘ -----
 1+ a3+  1+ b3+  1+ c3

Источники: ДВИ - 2025, вариант 255, задача 6

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нужно найти наибольшее значение выражения. Наверняка его можно как-то ограничить, ведь у нас фиксирована сумма квадратов!

Подсказка 2

Ограничивать сразу всю сумму сложно, легче ограничить каждое слагаемое отдельно и потом сложить, а еще нам известна сумма квадратов...

Подсказка 3

Как Вы думаете, можно ли применить некоторое известное неравенство для √(1 + x³)?

Подсказка 4

Разложим на множители: 1 + x³ = (1 + x)⋅(1 - x + x²).

Подсказка 5

Воспользуйтесь неравенством о средних.

Подсказка 6

Нам известна сумма квадратов, можем ее подставить! Остается только подобрать пример.

Показать ответ и решение

Докажем, что для любого положительного действительного числа x  выполняется неравенство:

∘ ----3  1 2
  1+ x ≤ 2x + 1

Так как обе части неравенства положительны, мы можем возвести их в квадрат:

      (      )2
1+x3 ≤  1x2+1
        2

1 +x3 ≤ 1x4+ x2+ 1
       4

    2     2
0 ≤x (x− 2)

Это неравенство всегда верно. Равенство достигается при x =2.

Теперь применим доказанное неравенство к каждому слагаемому искомого выражения:

∘-----  ∘----- ∘ -----  (     )   (     )  (      )
 1+ a3+  1+ b3+  1+ c3 ≤ 1a2+ 1 +  1b2+ 1 +  1c2+1
                         2         2         2

∘1+-a3+ ∘1+-b3+∘1-+-c3 ≤ 1(a2+ b2+ c2)+ 3
                        2

По условию a2+ b2+ c2 = 12,  подставим это значение:

∘----3  ∘----3 ∘ ----3  1
 1+ a +  1+ b +  1+ c ≤ 2 ⋅12+ 3= 9

Мы показали, что значение выражения не превышает 9. Осталось показать, что это значение достигается. Равенство в нашем неравенстве достигается тогда и только тогда, когда оно достигается для каждого из трех слагаемых, то есть при a= 2,  b=2,  и c= 2.  Проверим, удовлетворяет ли этот набор чисел исходному условию:

a2 +b2+ c2 =22+ 22+22 =4+ 4+ 4= 12

Условие выполняется. Таким образом, наибольшее возможное значение выражения равно 9.

Ответ: 9

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!