Докажите что если a+b+c+d=4 то тогда 1/a^2+1/b^2+1/c^2+1/d^2>=4

marimitul marimitul    1   28.06.2021 21:36    0

Ответы
Marshall123 Marshall123  28.07.2021 22:28

Сразу скажем, что в таком виде результат неверен, более того, сумму квадратов обратных величин можно сделать сколь угодно близкой к нулю. Например, 104-100+100-100=4, а \frac{1}{104^2}+\frac{1}{100^2}+\frac{1}{100^2}+\frac{1}{100^2}

А вот если все четыре числа положительны, требуемое неравенство легко выводится из неравенства Коши между средним арифметическим и средним геометрическим: для неотрицательных a_1,\ a_2,\ \ldots a_n справедливо неравенство \frac{a_1+a_2+\ldots +a_n}{n}\ge \sqrt[n]{a_1\cdot a_2\cdot \ldots \cdot a_n}, причем неравенство превращается в равенство только в случае a_1=a_2=\ldots =a_n.

Из условия a+b+c+d=4 и неравенства Коши (если a, b, c, d положительны) следует, что 1=\frac {a+b+c+d}{4}\ge \sqrt[4]{a\cdot b\cdot c\cdot d}. Иными словами,

\sqrt[4]{abcd}\le 1. Чтобы дальше была комфортная жизнь, перепишем это в виде \frac{1}{\sqrt[4]{abcd}}\ge 1.

Из неравенства Коши следует, что

\frac{1}{a^2}+\frac{1}{b^2}+\frac{1}{c^2}+\frac{1}{d^2}\ge 4\sqrt[4]{\frac{1}{a^2b^2c^2d^2}}=\frac{4}{(\sqrt[4]{abcd})^2}\ge \frac{4}{1^2}=4,

что и требовалось доказать.

ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра