Ответ:
Задание 5. Доказательство утверждений
1. Докажем, что x²(x - y) ≥ y²(x - y), если x ≥ 0 и y ≥ 0.
- Перенесём все члены в левую часть:
\[ x^2(x - y) - y^2(x - y) ≥ 0 \]
- Вынесем общий множитель (x - y):
\[ (x - y)(x^2 - y^2) ≥ 0 \]
- Разложим разность квадратов x² - y²:
\[ (x - y)(x - y)(x + y) ≥ 0 \]
\[ (x - y)^2 (x + y) ≥ 0 \]
- Рассмотрим множители:
- (x - y)² всегда неотрицателен (больше или равен нулю), так как это квадрат любого числа.
- (x + y), так как x ≥ 0 и y ≥ 0, то x + y ≥ 0.
- Произведение неотрицательного числа (x - y)² и неотрицательного числа (x + y) всегда неотрицательно.
Утверждение доказано.
2. Докажем, что x³ - 4x² + 8x - 32 ≥ 0, если x ≥ 4.
- Сгруппируем члены:
\[ (x^3 - 4x^2) + (8x - 32) \]
- Вынесем общие множители из каждой группы:
\[ x^2(x - 4) + 8(x - 4) \]
- Вынесем общий множитель (x - 4):
\[ (x - 4)(x^2 + 8) \]
- Рассмотрим множители при условии x ≥ 4:
- (x - 4): так как x ≥ 4, то x - 4 ≥ 0.
- (x² + 8): так как x² ≥ 0, то x² + 8 ≥ 8, то есть всегда положительно.
- Произведение неотрицательного числа (x - 4) и положительного числа (x² + 8) всегда неотрицательно.
Утверждение доказано.
