Докажите, что если сумма положительных чисел a и b равна 1, то: (верхнее выражение)Я...

0 голосов
37 просмотров
a^{4}+b^{4} \geq \frac{1}{8}
Докажите, что если сумма положительных чисел a и b равна 1, то: (верхнее выражение)
Я пробовал решить составив систему неравенств

Алгебра (25.6k баллов) | 37 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

Дано, что a+b=1, значит b=1-a
Значит надо доказать, что:
a^4+(1-a)^4 \geq \frac{1}{8}
Исследуем левую часть неравенства как функцию от а:
f(a) = a^4+(1-a)^4
Считаем производную:
f'(a) = 4a^3-4(1-a)^3
Если решить уравнение f'(a)=0, то будет один корень а = 1/2 - это точка минимума.
Находим минимальное значение f(a):
f( \frac{1}{2}) = ( \frac{1}{2} )^4+(1- \frac{1}{2} )^4 = \frac{1}{16} + \frac{1}{16} = \frac{1}{8}
Минимальное значение функции = 1/8, значит:
f(a) = a^4+(1-a)^4 \geq \frac{1}{8}

(1.6k баллов)
0

Если после выноса скобки (а - 1/2) упростить всё, что остается, то можно заметить, что многочлен третьей степени разделится на (а-1/2), должно получиться (2a-1)^2 * (4a^2 - 4a + 7)

0

я выношу за скобку (a-1/2), упрощаю и получаю: (a-1/2)(2a^ - 3/2a^2 + 3a - 7/4) верно ли? ...думаю нет, неверно. т.к. не получается привести к виду (2a-1)^2 * (4a^2 - 4a + 7). раза 6-8 решал, да всё никак.

0

сейчас попробую ещё раз

0

теперь справился с этой частью. проверьте, пожалуйста: (a-1/2)*(2a^3 - 3a^2 + 9/2 a - 7/4); во второй скобке, чтобы избавиться от знаменателей, все члены умножаю на 4, и получаю: 4(a-1/2)*(8a^3 - 12a^2 + 18a - 7); разберемся со второй скобкой: (8a^3 - 4a^2) + (8a^2 + 4a) + (14a - 7) = 4a^2(2a - 1) + 4a(2a-1) +7(2a-1) =(2a-1) (4a^2 + 4a + 7). самая первая скобка: 4(a-1/2) = 2(2a-1); Вид всего уравнения 2(2a-1) * (2a-1) (4a^2 + 4a + 7) = 2 *(2a-1) * (4a^2 + 4a + 7)... но почему у меня 2 лишняя?

0

Есть еще ошибка: "разберемся со второй скобкой: (8a^3 - 4a^2) + (8a^2 + 4a) + (14a - 7) = 4a^2(2a - 1) + 4a(2a-1) +7(2a-1) =(2a-1) (4a^2 + 4a + 7)" Должно быть так: разберемся со второй скобкой: (8a^3 - 4a^2) - (8a^2 - 4a) + (14a - 7) = 4a^2(2a - 1) - 4a(2a-1) +7(2a-1) =(2a-1) (4a^2 - 4a + 7)

0

ох, точно переписывая спутал знак - (8a^2 - 4a) . Значит, от двойки необязательно избавляться, но можно, как я понял. Спасибо вам огромное за помощь, и отдельное спасибо за то, что не забили на мои вопросы, за ваше терпение! очень рад и доволен, что всё-таки разобрался с этой задачей

0

к тому же я удивлен, как вам удалось увидеть и собрать всё по формуле сокр.умножения. опыт немалый...

0

Ну тут конечно проще с помощью производной - решение и проще, и короче получается. Так что в будущем можно и так решать:)