Чтобы доказать утверждение для действительных чисел, важно понимать, что это равенство выполняется только при условии, что . Ниже приведено пошаговое доказательство через преобразование выражения и использование свойств квадратов. Шаг 1: Перенос всех членов в одну сторону Перенесем все слагаемые в левую часть уравнения, чтобы справа остался ноль: Шаг 2: Умножение на 2 Для удобства выделения полных квадратов умножим обе части уравнения на 2: Шаг 3: Перегруппировка слагаемых Представим как , как и так далее. Затем сгруппируем их парами с соответствующими произведениями: Шаг 4: Выделение полных квадратов Каждое выражение в скобках представляет собой формулу квадрата разности: Шаг 5: Анализ результата Поскольку мы работаем с действительными числами, квадрат любого числа всегда неотрицателен:
-
Сумма нескольких неотрицательных чисел может быть равна нулю только в том случае, если каждое из них равно нулю. Вывод Из полученного уравнения следует система:
-
Таким образом, равенство справедливо тогда и только тогда, когда . Если в условии задачи не было указано, что числа равны, то исходное утверждение является не общим правилом, а частным случаем, описывающим равенство переменных. Хотите, чтобы я разобрал аналогичное доказательство для неравенства ?