eMatematikas Prisijunk Forumas Užduotys Testai Pradžia

Matematikos Maratonas Nr. 4


Įrodykite, jog nelygybės
[tex]\sqrt{x-1}+\sqrt[3]{x^{2}-1}> 2[/tex]
sprendinių aibė yra nelygybės
[tex]x+2\sqrt{x-1}+\sqrt[3]{x^{4}-2x^{2}+1}> 1+2\sqrt[3]{x^{2}-1}[/tex]
sprendinių aibės poaibis.

Nagrinėkim reiškinį $$2(\sqrt{x-1}+1)^2 + 2(\sqrt[3]{x^2-1}-1)^2$$
Taikome Košį nelygybę $$2(\sqrt{x-1}+1)^2 + 2(\sqrt[3]{x^2-1}-1)^2\geq(\sqrt{x-1} + 1 + \sqrt[3]{x^2-1}-1)^2>4$$
$$(\sqrt{x-1}+1)^2 + (\sqrt[3]{x^2-1}-1)^2 > 2 \iff x+2\sqrt{x-1}+\sqrt[3]{x^{4}-2x^{2}+1}> 1+2\sqrt[3]{x^{2}-1}.$$
Įrodyta.

Viskas gerai.

Tarkime, duoti teigiami realieji skaičiai [tex]a_2,a_3,...,a_n[/tex], [tex]n\geq3[/tex] ir [tex]a_2a_3...a_n=1[/tex]. Įrodykite, kad $$(1+a_2)^2(1+a_3)^3...(1+a_n)^n>n^n.$$

pakeista prieš 6 m

Turime, jog
\begin{align*}
\prod_{k=2}^n(1+a_k)^k&=\prod_{k=2}^n\bigg(\underbrace{\frac{1}{k-1}+\dotsb+\frac{1}{k-1}}_{k-1 \text{ kartų}}+a_k\bigg)^k\geq\prod_{k=2}^n\bigg(k\cdot \sqrt[k]{\frac{a_k}{(k-1)^{k-1}}}\bigg)^k\\
&=\prod_{k=2}^n\frac{k^k}{(k-1)^{k-1}}a_k=n^n.
\end{align*}
Lygybė šioje nelygybėje negali būti pasiekta (lygybė pasiekiama tada ir tik tada, kai $a_k=\frac{1}{k-1}$ visiems $k=2, 3, \ldots, n$, tačiau tuomet $a_2a_3\dotsb a_n\neq 1$). Taigi
\begin{gather*}
\prod_{k=2}^n(1+a_k)^k>n^n.
\end{gather*}

Gerai.

Naujas uždavinys bus susijęs su paskutiniu prieš tai mano įkeltu uždaviniu (kurį išsprendė Sokolovas).

Tarkime $a$ ir $m>0$ - sveikieji skaičiai, $\text{dbd}(a, m)=1$, o $c$ ir $h\geq 0$ - realieji skaičiai. Pažymėkim $$S=\displaystyle\sum_{x=0}^{m-1}\bigg\{\frac{ax+\psi(x)}{m}\bigg\},$$
kur funkcija $\psi:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ visoms nagrinėjamoms $x$ reikšmėms $x\in\{0, 1, \ldots, m-1\}$ tenkina sąlygą $c\leq \psi(x)\leq c+h$. Įrodykite, kad
$$\bigg|S-\frac{1}{2}m\bigg|\leq h+\frac{1}{2}.$$

a) Raskite visus natūraliuosius n, kad $$7|2^n-1.$$
b) Įrodykite, kad su jokiu natūraliuoju n $$7|2^n+1.$$

a) Visi trejeto kartotiniai (jei $n=3k$, $k\in\mathbb{N}$, tai $2^n-1=8^k-1\equiv 1-1=0\pmod{7}$, o jei $n=3k+1$ arba $n=3k+2$, tai $2^n-1$ moduliu $7$ lygsta atitinkamai $1$ ir $3$ ir todėl šiais dviem atvejais $n\not|2^n-1$).

b) Kai $n=3k$, $3k+1$ ir $3k+2$, tai $2^n+1$ moduliu $7$ lygsta atitinkamai $2$, $3$ ir $5$, taigi visiems $n\in\mathbb{N}$ $n\not|2^n+1$.

Gerai.

Šioje temoje naujų pranešimų rašymas yra išjungtas!