Проанализируйте решение ученика, который утверждает, что sqrt(a+b) = sqrt(a) + sqrt(b) при a,b >= 0, и предложите корректное объяснение и примеры контрпримеров
Утверждение неверно. Примеры-контрпримеры: - для a=b=1a=b=1a=b=1: a+b=2≈1.414\sqrt{a+b}=\sqrt{2}\approx1.414a+b=2≈1.414, а a+b=1+1=2\sqrt a+\sqrt b=1+1=2a+b=1+1=2; - для a=4, b=9a=4,\;b=9a=4,b=9: 13≈3.606\sqrt{13}\approx3.60613≈3.606, а a+b=2+3=5\sqrt a+\sqrt b=2+3=5a+b=2+3=5. Причина ошибки: функция корня не линейна, т.е. в общем случае нельзя «распределять» корень по сумме. Правильное утверждение и доказательство. Для a,b≥0a,b\ge0a,b≥0(a+b)2=a+b+2ab≥a+b,
(\sqrt a+\sqrt b)^2=a+b+2\sqrt{ab}\ge a+b, (a+b)2=a+b+2ab≥a+b,
следовательно, так как обе стороны неотрицательны, a+b≥a+b.
\sqrt a+\sqrt b\ge\sqrt{a+b}. a+b≥a+b.
Равнось достигается тогда и только тогда, когда 2ab=02\sqrt{ab}=02ab=0, то есть когда ab=0ab=0ab=0 (то есть хотя бы одно из чисел равно нулю). Следовательно a+b=a+b\sqrt{a+b}=\sqrt a+\sqrt ba+b=a+b только в тривиальных случаях с a=0a=0a=0 или b=0b=0b=0.
- для a=b=1a=b=1a=b=1: a+b=2≈1.414\sqrt{a+b}=\sqrt{2}\approx1.414a+b =2 ≈1.414, а a+b=1+1=2\sqrt a+\sqrt b=1+1=2a +b =1+1=2;
- для a=4, b=9a=4,\;b=9a=4,b=9: 13≈3.606\sqrt{13}\approx3.60613 ≈3.606, а a+b=2+3=5\sqrt a+\sqrt b=2+3=5a +b =2+3=5.
Причина ошибки: функция корня не линейна, т.е. в общем случае нельзя «распределять» корень по сумме.
Правильное утверждение и доказательство. Для a,b≥0a,b\ge0a,b≥0 (a+b)2=a+b+2ab≥a+b, (\sqrt a+\sqrt b)^2=a+b+2\sqrt{ab}\ge a+b,
(a +b )2=a+b+2ab ≥a+b, следовательно, так как обе стороны неотрицательны,
a+b≥a+b. \sqrt a+\sqrt b\ge\sqrt{a+b}.
a +b ≥a+b . Равнось достигается тогда и только тогда, когда 2ab=02\sqrt{ab}=02ab =0, то есть когда ab=0ab=0ab=0 (то есть хотя бы одно из чисел равно нулю). Следовательно a+b=a+b\sqrt{a+b}=\sqrt a+\sqrt ba+b =a +b только в тривиальных случаях с a=0a=0a=0 или b=0b=0b=0.