logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - szko砤 ponadpodstawowa » zadanie

Wyra偶enia algebraiczne, zadanie nr 5283

ostatnie wiadomo艣ci  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwi膮zanie

aress_poland
post贸w: 66
2015-04-16 20:48:30

Wyka偶, 偶e je艣li a i b s膮 liczbami rzeczywistymi oraz a+b=1, to spe艂niona jest nier贸wno艣膰 $a^{4}+b^{4}\ge \frac{1}{8}$.

Rozwi膮za艂em to zadanie wykorzystuj膮c pochodne. Wykaza艂em, 偶e najmnijsza warto艣膰 funkcji $f(a)=a^{4}+(1-a)^{4}=\frac{1}{8}$. Moje pytanie brzmi: W jaki spos贸b rozwi膮za膰 powy偶sze zadanie nie wykorzystuj膮c pochodnych?


rockstein
post贸w: 33
2015-06-27 18:38:02

Z: a+b=1; T: a^4 + b^4 => 1/8
Dowodzon膮 nier贸wno艣膰 mno偶臋 przez 8, zmienn膮 b zast臋puj臋 przez 1-a, wszystkie wyrazy grupuj臋 po lewej stronie:
8*a^4 + 8*(1-a)^4 - 1 => 0
Po wykonaniu pot臋gowania i redukcji wyraz贸w podobnych otrzymuj臋:
16*a^4 - 32*a^3 + 48*a^2 - 32*a + 7 => 0
16*a^2*(a^2-2*a+1) + 32*a*(a-1) + 16 - 9 => 0
16*{a^2*(a-1)^2 + 2*a*(a-1) + 1} - 9 => 0
4^2*{a*(a-1) + 1}^2 - 3^2 =>0, teraz zastosuj臋 wz贸r na r贸偶nic臋 kwadrat贸w:
{4*a*(a-1) + 4 - 3}*{4*a*(a-1) + 4 + 3} => 0
Pierwszy nawias to nieujemne wyra偶enie: (2*a - 1)^2, za艣 drugi nawas odpowiednio:
{(2*a - 1)^2 + 6},zawsze dodatni.
Zatem wyra偶enie przyjmuje ostatecznie posta膰:
{(2*a - 1)^2}*{(2*a - 1)^2 + 6} => 0
c.b.d.o.
R贸wno艣膰 zachodzi, gdy pierwszy nawias przyjmuje warto艣膰 zero, co ma miejsce dla 2*a - 1 = 0, a zatem a = 1/2 i w贸wczas odpowiednio b = 1/2.



irena
post贸w: 2636
2015-06-28 10:12:35

A mo偶na tak:

Wykorzystuj膮c w艂asno艣膰, 偶e dla ka偶dej pary liczb a i b zachodzi:
$a^2+b^2\ge2ab$

mamy:
$(a+b)^2=1$
$a^2+b^2+2ab=1$
czyli
$a^2+b^2\ge\frac{1}{2}$
i dalej:
$(a^2+b^2)^2\ge\frac{1}{4}$
$a^4+2a^2b^2+b^4\ge\frac{1}{4}$
a poniewa偶
$a^4+b^4\ge2a^2b^2$
mamy;
$a^4+b^4\ge\frac{1}{8}$

strony: 1

Prawo do pisania przys艂uguje tylko zalogowanym u偶ytkownikom. Zaloguj si臋 lub zarejestruj

© 2019 Mariusz iwi駍ki      o serwisie | kontakt   drukuj