Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Сумма положительных чисел и не превосходит Найдите наибольшее значение выражения
Подсказка 1
Нам дано условие на сумму чисел, а тут стоят какие-то корни с произведениями...Тогда может стоит использовать неравенство о средних? Но просто используя нер-во о средних для двух сомножителей, ничего не выходит хорошего. На что стоит обратить внимание: у нас корень 4 степени, а множителей всего два...
Подсказка 2
Тогда нужно найти еще два множителя) И второе: хочется, чтобы максимум достигался при всех единичках. С помощью этого можно подобрать числа, которые надо вставить внутри корня, чтобы получилось хорошее нер-во)
Первое решение. По неравенству о средних для четырех чисел имеем
Просуммируем это неравенство с тремя аналогичными и получим, что
Равенство достигается, когда
Второе решение. По неравенству Коши–Буняковского для наборов чисел и имеем
А по неравенству Коши–Буняковского для наборов и имеем
Значит, Аналогично по неравенству Коши–Буняковского для наборов и имеем
Значит, Следовательно,
Равенство достигается, когда
Третье решение. По неравенству Коши–Буняковского для наборов чисел , и имеем
Оценим по-отдельности сомножители в правой части. По неравенству о средних для двух чисел поэтому
Аналогично по неравенству о средних для двух чисел
Значит,
Следовательно,
Равенство достигается, когда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
При найдите максимальное значение выражения
Источники:
Подсказка 1
Для начала, давайте попробуем понять какой ответ, хотя бы на пальцах. Если мы увеличиваем х, то увеличивается значение, которое зависит от х, и в числителе, и в знаменателе, но при этом в числителе у нас степень функции больше трех, то есть, при х > 1 у нас числитель растет быстрее чем знаменатель. Все, что меньше единицы не очень понятно, но если мы верим в светлое будущее(то есть верим, что ответ достигается при х > 1) то нам надо посмотреть, чему равно значение дроби на всех двойках. И мы получим предполагаемый ответ. Теперь, когда мы знаем(а вернее - верим) в каких точках достигается ответ, то можно попробовать оценить как-то слагаемое в числителе, чтобы степень получившегося многочлена была равна 2(чтобы вероятно сократить с знаменателем), и при этом наша оценка достигалась именно в точке 2.
Подсказка 2
Корень можно оценить как <=2, так как х<=2(как раз в этой точке и достигается равенство). Второй множитель тогда можно оценить через 2х^2 - 6(опять же, равенство достигается в точке 2). Тогда, всю дробь можно оценить через (4(x^2 + y^2 + z^2) - 36)/(x^2 + y^2 + z^2). Ну а это уже достаточно легко оценить, зная, что все переменные меньше или равны 2.
Подсказка 3
Верно, выходит дробь 4 - 36/(x^2 + y^2 + z^2) <= 4 - 36/12 = 1. То есть, у нас есть оценка на дробь и при этом, мы так проводили неравенства, что каждое равенство в них достигалось в точке, в которой достигается итоговая оценка. Значит, у нас точно есть пример в котором это неравенство достигается. Запомните эту очень важную мысль, если у вас уже есть ответ и вы знаете в каких точках достигается равенство, то можно попробовать оценивать некоторые выражения, которые у вас есть так, чтобы равенство достигалось именно в той точке, где достигается равенство в изначальном выражении. Этот метод часто встречается на олимпиадах ИТМО, СПбГУ и других.
При справедливы неравенства и , откуда
Аналогичным образом оцениваются два других слагаемых в числителе Поэтому
Равенство реализуется при
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Даны положительные числа , , , . Найдите минимальное значение выражения
Подсказка 1
Для начала хочется избавиться от сумм в числителях и заменить на какое-то произведение, ведь если мы потом снова применим нер-во о средних к всем этим слагаемым, то все переменные могут сократится и останется число) Как это можно сделать?
Подсказка 2
Применим обычное нер-во о средних для a+b: a+b ≥ 2√(ab). Тогда каждое слагаемое будет вида 16a²b²/c⁴. Примените теперь еще раз неравенство о средних и получится оценка) Главное вспомнить что она достигается когда все переменные, к которым применялось неравенство равны!
Применим неравенство о средних:
Далее оценим отдельно числитель каждой дроби в последнем выражении:
Осталось заметить, что равенство реализуется при .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Даны числа . Найдите максимальное значение выражения
Источники:
Заметим, что при любых
По сути это частный случай транснеравенства, но докажем его по индукции. База очевидна, шаг:
Осталось доказать
Отсюда в силу неравенства для среднего гармонического и среднего арифметического
Предпоследний переход объясняется положительностью косинусов и перемножением крест-накрест с возведением в квадрат, тогда нам и помогает .
Тогда по неравенству Коши, применённому к скобкам ниже:
Равенство достигается при .