Ответ:

Задание 5. Доказательство утверждений

1. Докажем, что x²(x - y) ≥ y²(x - y), если x ≥ 0 и y ≥ 0.

  1. Перенесём все члены в левую часть:

\[ x^2(x - y) - y^2(x - y) ≥ 0 \]

  1. Вынесем общий множитель (x - y):

\[ (x - y)(x^2 - y^2) ≥ 0 \]

  1. Разложим разность квадратов x² - y²:

\[ (x - y)(x - y)(x + y) ≥ 0 \]

\[ (x - y)^2 (x + y) ≥ 0 \]

  1. 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.
  1. 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.

  1. Сгруппируем члены:

\[ (x^3 - 4x^2) + (8x - 32) \]

  1. Вынесем общие множители из каждой группы:

\[ x^2(x - 4) + 8(x - 4) \]

  1. Вынесем общий множитель (x - 4):

\[ (x - 4)(x^2 + 8) \]

  1. 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.
  1. Произведение неотрицательного числа (x - 4) и положительного числа (x² + 8) всегда неотрицательно.

Утверждение доказано.