До змісту

Вправа 553 алгебра Істер гдз 9 клас

Задача №553.
Умова:
Нехай a,b,ca, b, c - додатні числа. Доведемо, що:

a+ba2+b2+b+cb2+c2+a+ca2+c2≤1a+1b+1c \frac{a+b}{a^2+b^2}+\frac{b+c}{b^2+c^2}+\frac{a+c}{a^2+c^2} \leq \frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}


Розв'язання:
Розглянемо одну із дробових нерівностей, наприклад:

a+ba2+b2≤1a+1b \frac{a+b}{a^2+b^2} \leq \frac{1}{a}+\frac{1}{b}

1. Доведення нерівності для одного члена:

Перетворимо нерівність:

a+ba2+b2≤1a+1b \frac{a+b}{a^2+b^2} \leq \frac{1}{a}+\frac{1}{b}


Домножимо обидві частини на a2+b2a^2+b^2 :

a+b≤a2+b2a+a2+b2b a+b \leq \frac{a^2+b^2}{a}+\frac{a^2+b^2}{b}


Спрощуємо праву частину:

a+b≤a+b2a+b+a2b a+b \leq a+\frac{b^2}{a}+b+\frac{a^2}{b}


Спростимо:

0≤b2a+a2b 0 \leq \frac{b^2}{a}+\frac{a^2}{b}


Це вірно за нерівністю Коші-Шварца:

x2+y2≥2xy x^2+y^2 \geq 2 x y


що доводить нерівність.
2. Підсумок:

Оскільки аналогічне доведення справедливе для всіх членів нерівності, можемо підсумувати:

a+ba2+b2+b+cb2+c2+a+ca2+c2≤1a+1b+1c \frac{a+b}{a^2+b^2}+\frac{b+c}{b^2+c^2}+\frac{a+c}{a^2+c^2} \leq \frac{1}{a}+\frac{1}{b}+\frac{1}{c}

Відповідь: Нерівність доведено.