Докажите справедливость неравенства а) х^2+y^2-6x+4y+13>0 б) х^4+13х^2-6х+6>0 в) x^2+3> корень из x^4+6x^2+8

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для доказательства данных неравенств мы воспользуемся методом выделения полного квадрата, анализом дискриминанта и возведением обеих частей в квадрат. а) Неравенство (x3)2+(y+2)20open paren x minus 3 close paren squared plus open paren y plus 2 close paren squared is greater than or equal to 0 справедливо для любых действительных чисел, так как сумма квадратов не может быть отрицательной; оно обращается в нуль только в точке (3;-2)open paren 3 ; negative 2 close paren. б) Неравенство x4+13x26x+6>0x to the fourth power plus 13 x squared minus 6 x plus 6 is greater than 0 верно, поскольку выражение представляет собой сумму неотрицательного x4x to the fourth power и квадратного трехчлена с отрицательным дискриминантом. в) Неравенство x2+3>x4+6x2+8x squared plus 3 is greater than the square root of x to the fourth power plus 6 x squared plus 8 end-root справедливо, так как после возведения обеих частей в квадрат получаем верное числовое неравенство 9>89 is greater than 8. Шаг 1: Доказательство первого неравенства Преобразуем выражение x2+y26x+4y+13x squared plus y squared minus 6 x plus 4 y plus 13, сгруппировав слагаемые с одинаковыми переменными и дополнив их до полных квадратов: (x26x+9)+(y2+4y+4)=(x3)2+(y+2)2open paren x squared minus 6 x plus 9 close paren plus open paren y squared plus 4 y plus 4 close paren equals open paren x minus 3 close paren squared plus open paren y plus 2 close paren squared Поскольку квадрат любого действительного числа неотрицателен, сумма (x3)2+(y+2)20open paren x minus 3 close paren squared plus open paren y plus 2 close paren squared is greater than or equal to 0. В исходном условии указано строгое неравенство, которое выполняется для всех пар (x;y)open paren x ; y close paren, кроме (3;-2)open paren 3 ; negative 2 close paren. Шаг 2: Доказательство второго неравенства Представим выражение как x4+(13x26x+6)x to the fourth power plus open paren 13 x squared minus 6 x plus 6 close paren. Исследуем квадратный трехчлен f(x)=13x26x+6f of x equals 13 x squared minus 6 x plus 6: Вычислим дискриминант: D=(-6)24136=36312=-276cap D equals open paren negative 6 close paren squared minus 4 center dot 13 center dot 6 equals 36 minus 312 equals negative 276. Так как D<0cap D is less than 0 и коэффициент при x2x squared положителен ( 13>013 is greater than 0), трехчлен всегда принимает положительные значения. Сумма x40x to the fourth power is greater than or equal to 0 и строго положительного трехчлена всегда больше нуля. Шаг 3: Доказательство третьего неравенства Заметим, что обе части неравенства x2+3>x4+6x2+8x squared plus 3 is greater than the square root of x to the fourth power plus 6 x squared plus 8 end-root положительны при любых xx, так как x2+33x squared plus 3 is greater than or equal to 3. Возведем обе части в квадрат: (x2+3)2>(x4+6x2+8)2open paren x squared plus 3 close paren squared is greater than open paren the square root of x to the fourth power plus 6 x squared plus 8 end-root close paren squared x4+6x2+9>x4+6x2+8x to the fourth power plus 6 x squared plus 9 is greater than x to the fourth power plus 6 x squared plus 8 Вычитая из обеих частей x4+6x2x to the fourth power plus 6 x squared, получаем: 9>89 is greater than 8 Это утверждение верно, следовательно, исходное неравенство также верно. Ответ: Все три неравенства доказаны путем приведения к неотрицательным формам или верным числовым тождествам. Нужно ли разобрать аналогичные задачи с параметрами или другими степенями?

Форма ответа

Ваш аватар