来自摩洛哥的不平等,
有证据,还是有证据?
声明
$1\le a,b,c,d\le 2.$证明这一点
$4|(a-b)(b-c)(c-d)(d-a)|\le abcd$
解决方案
不失通用性,我们可以假设$a\le b\le c\le d.$如果一对(循环)连续数相等,则不等式明显成立。所以假设$1\le a\lt b\lt c\lt d\le 2$
考虑多项式$f(x)=(a-x)(x-c)它在$\displaystyle x=\frac{a+c}{2}$处达到最大值,等于$\dislaystyle f(\frac}a+c{2})=\frac{(c-a)^2}{4}.$这是$|f(x)|$在间隔$[a,c].$中获得的最大值由于$b\在(a,c)中,$遵循$\displaystyle|(a-b)(b-c)|\le\frac{(c-a)^2}{4}\le\frac{1}{4{$
另一方面,区间$[1,2]$中任意两个数字的差值不超过$1,$意味着$|(c-d)(d-a)|\le 1
$\显示样式|(a-b)(b-c)(c-d)(d-a)|\le\frac{1}{4}\cdot1\le\frac{abcd}{4{$
发生了什么?
这个问题对数字$a、b、c、d$强加了一个特定的顺序,而对它们的大小没有任何假设。附加假设$a\le b\le c\le d$可能根本不正确(事实上发生了这种情况)。
确认
Leo Giugiuc善意地发布了问题和两种解决方案。其中一位是他和丹·西塔鲁(解决方案1),另一位是来自摩洛哥的阿明·伊迪里西(解决方案2),他说这个问题是在莫罗科数学奥林匹克运动会上提出的。这两个解决方案可以在单独的页面.
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