AM-GM inequality


Никак не могу понять как был сделан этот переход :slightly_frowning_face: . Даже идей нет, можете помочь?

1 лайк

Его не приводили, это вспомогательное уравнение чтобы решить первое. Его оч легко доказать

2 лайка

@ace, для понимания того, как был сделан переход с использованием неравенства AM-GM, давайте разберемся с основными идеями этого метода. Напомню, что неравенство между арифметическим и геометрическим средним (AM-GM) гласит, что для любых неотрицательных чисел a_1, a_2, \ldots, a_n выполняется следующее условие:

\frac{a_1 + a_2 + \ldots + a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1 \cdot a_2 \cdot \ldots \cdot a_n},

причем равенство достигается тогда и только тогда, когда a_1 = a_2 = \ldots = a_n.

Теперь давайте применим это к выражению, которое вы привели. Рассмотрим три слагаемых в левой части неравенства:

  1. \frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)}
  2. \frac{1 + y}{8}
  3. \frac{1 + z}{8}

Используем неравенство AM-GM для этих трех слагаемых. Арифметическое среднее этих трех слагаемых будет:

\frac{1}{3} \left( \frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)} + \frac{1 + y}{8} + \frac{1 + z}{8} \right)

Геометрическое среднее этих же слагаемых равно:

\sqrt[3]{\frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)} \cdot \frac{1 + y}{8} \cdot \frac{1 + z}{8}}

Применяя неравенство AM-GM, получаем:

\frac{1}{3} \left( \frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)} + \frac{1 + y}{8} + \frac{1 + z}{8} \right) \geq \sqrt[3]{\frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)} \cdot \frac{1 + y}{8} \cdot \frac{1 + z}{8}}

Упрощая правую часть, получаем:

\sqrt[3]{\frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)} \cdot \frac{1 + y}{8} \cdot \frac{1 + z}{8}} = \sqrt[3]{\frac{x^3 \cdot (1 + y) \cdot (1 + z)}{(1 + y)(1 + z) \cdot 8 \cdot 8}} = \sqrt[3]{\frac{x^3}{64}}

Таким образом, геометрическое среднее этих слагаемых равно \frac{x}{4} (поскольку \sqrt[3]{x^3} = x и \sqrt[3]{64} = 4). Умножив обе части неравенства на 3, получаем:

\frac{x^3}{(1 + y)(1 + z)} + \frac{1 + y}{8} + \frac{1 + z}{8} \geq \frac{3x}{4}

Это демонстрирует, как был получен данный переход с использованием AM-GM. Однако, важно отметить, что этот переход верен в контексте применения AM-GM к трем конкретным слагаемым, и для полной цепочки рассуждений необходимо рассматривать все слагаемые в исходном неравенстве и применять аналогичные соображения.

2 лайка

wtf with my LaTeX😭

а все я понял