Номер 1006 — ГДЗ алгебра 8 класс Макарычев

№ 1006.

Докажите, что при а > 0 и b > 0 верно неравенство:

а) (а + b)(ab + 16) ≥ 16ab б) (a² + 4b)(4b + 25) ≥ 80ab

💡 Подсказка (без ответа)

Используй неравенство между средним арифметическим и средним геометрическим (неравенство AM ≥ GM): для положительных чисел x и y выполняется (x + y)/2 ≥ √(xy), или x + y ≥ 2√(xy). Примени это неравенство к скобкам в левой части и перемножь полученные неравенства.

Решение по шагам · ✓ ответ сверен

а) Доказать, что (а + b)(ab + 16) ≥ 16ab при а > 0 и b > 0

Раскроем скобки в левой части: (а + b)(ab + 16) = а·ab + а·16 + b·ab + b·16 = a²b + 16a + ab² + 16b

Нужно доказать: a²b + 16a + ab² + 16b ≥ 16ab

Перенесём всё в левую часть: a²b + 16a + ab² + 16b - 16ab ≥ 0

Пеregruppiруем: a²b - 16ab + ab² + 16a + 16b ≥ 0 ab(a - 16 + b) + 16(a + b) ≥ 0

Лучше переGroupируем иначе: a²b + ab² - 16ab + 16a + 16b ≥ 0 ab(a + b - 16) + 16(a + b) ≥ 0

Применим иное преобразование: (a²b - 16ab + 16a) + (ab² + 16b) ≥ 0 a(ab - 16b + 16) + b(ab + 16) ≥ 0

Лучший путь — используем неравенство между средним арифметическим и геометрическим: Для положительных чисел: a + b ≥ 2√(ab) и ab + 16 ≥ 2√(16ab) = 8√(ab)

Перемножим эти неравенства: (a + b)(ab + 16) ≥ 2√(ab) · 8√(ab) = 16ab ✓

б) Доказать, что (a² + 4b)(4b + 25) ≥ 80ab при а > 0 и b > 0

Применим неравенство AM ≥ GM для каждой скобки:

Для первой скобки: a² + 4b ≥ 2√(a²·4b) = 2·2a√b = 4a√b

Для второй скобки: 4b + 25 ≥ 2√(4b·25) = 2√(100b) = 2·10√b = 20√b

Перемножим: (a² + 4b)(4b + 25) ≥ 4a√b · 20√b = 80a·b ✓

При этом неравенства обращаются в равенство, только если в каждой скобке выполнены условия равенства, что даёт конкретные соотношения между а и b.

Ответ: а) (а + b)(ab + 16) ≥ 16ab — доказано применением неравенства AM ≥ GM: (a + b) ≥ 2√(ab) и (ab + 16) ≥ 8√(ab), при перемножении получаем 16ab. б) (a² + 4b)(4b + 25) ≥ 80ab — доказано применением неравенства AM ≥ GM: (a² + 4b) ≥ 4a√b и (4b + 25) ≥ 20√b, при перемножении получаем 80ab.

← Номер 1005 · Номер 1007 → · Все номера