Вопрос:

8. Докажите неравенство м² + 37n² + 12mn - 8n + 20 > 0.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Решение:

Чтобы доказать это неравенство, попробуем сгруппировать члены и представить выражение в виде суммы квадратов или в другом виде, который очевидно больше нуля.

Перегруппируем члены, чтобы попытаться выделить полные квадраты. Сначала сгруппируем члены, содержащие $$m$$:

\[ (m^2 + 12mn) + 37n^2 - 8n + 20 > 0 \]

Попробуем выделить полный квадрат относительно $$m$$. Для этого нам нужно $$(m + 6n)^2 = m^2 + 12mn + 36n^2$$.

Заменим $$m^2 + 12mn$$ на $$(m + 6n)^2 - 36n^2$$:

\[ (m + 6n)^2 - 36n^2 + 37n^2 - 8n + 20 > 0 \]

Упростим выражение, объединив члены с $$n^2$$:

\[ (m + 6n)^2 + n^2 - 8n + 20 > 0 \]

Теперь рассмотрим выражение $$n^2 - 8n + 20$$. Попробуем выделить полный квадрат относительно $$n$$. Нам нужно $$(n - 4)^2 = n^2 - 8n + 16$$.

Дополним $$n^2 - 8n + 20$$ до полного квадрата:

\[ n^2 - 8n + 16 + 4 \]

\[ (n - 4)^2 + 4 \]

Теперь подставим это обратно в наше неравенство:

\[ (m + 6n)^2 + (n - 4)^2 + 4 > 0 \]

Мы получили сумму трех слагаемых:

  1. $$(m + 6n)^2$$ — квадрат любого действительного числа неотрицателен, то есть $$\ge 0$$.
  2. $$(n - 4)^2$$ — квадрат любого действительного числа неотрицателен, то есть $$\ge 0$$.
  3. $$4$$ — положительное число.

Сумма неотрицательных чисел и положительного числа всегда будет положительной.

\[ (m + 6n)^2 \ge 0 \]

\[ (n - 4)^2 \ge 0 \]

\[ (m + 6n)^2 + (n - 4)^2 + 4 \ge 0 + 0 + 4 = 4 \]

Поскольку $$4 > 0$$, то неравенство $$(m + 6n)^2 + (n - 4)^2 + 4 > 0$$ выполняется для любых действительных значений $$m$$ и $$n$$. Следовательно, исходное неравенство $$m^2 + 37n^2 + 12mn - 8n + 20 > 0$$ доказано.

Ответ: Неравенство доказано.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие