Для доказательства данного неравенства, разберёмся с каждым его элементом:
3a−23a - 23a−2a+2a + 2a+2 = 3a^2 + 6a - 2a - 4 = 3a^2 + 4a - 4
1+2a1 + 2a1+2a^2 = 1+2a1 + 2a1+2a1+2a1 + 2a1+2a = 1 + 2a + 2a + 4a^2 = 1 + 4a + 4a^2
Теперь подставим полученные выражения обратно в неравенство:
3a^2 + 4a - 4 < 1 + 4a + 4a^2
Выразим неравенство, приведя подобные:
3a^2 + 4a - 4 < 1 + 4a + 4a^23a^2 - 4a^2 + 4a - 4 - 1 < 0-a^2 + 4a - 5 < 0a^2 - 4a + 5 > 0
Теперь найдём вершины параболы, заданной функцией a^2 - 4a + 5, используя формулу x = -b / 2a:
x = -−4-4−4 / 2 * 1x = 4 / 2x = 2
Подставим x = 2 в функцию для нахождения значения функции в вершине:
a^2 - 4a + 52^2 - 4*2 + 54 - 8 + 51
Таким образом, вершина параболы находится в точке 2,12, 12,1.
Теперь проанализируем знак функции вне и в пределах вершины.
Для a < 2:a^2 - 4a + 5 < 0, так как вершина лежит выше оси Х.
Для a > 2:a^2 - 4a + 5 > 0, так как вершина лежит ниже оси Х.
Таким образом, при любых значениях a неравенство 3a−23a - 23a−2a+2a + 2a+2 < 1+2a1 + 2a1+2a^2 верно.
Для доказательства данного неравенства, разберёмся с каждым его элементом:
Раскроем скобки в левой части неравенства:3a−23a - 23a−2a+2a + 2a+2 = 3a^2 + 6a - 2a - 4 = 3a^2 + 4a - 4
Раскроем скобки в правой части неравенства:1+2a1 + 2a1+2a^2 = 1+2a1 + 2a1+2a1+2a1 + 2a1+2a = 1 + 2a + 2a + 4a^2 = 1 + 4a + 4a^2
Теперь подставим полученные выражения обратно в неравенство:
3a^2 + 4a - 4 < 1 + 4a + 4a^2
Выразим неравенство, приведя подобные:
3a^2 + 4a - 4 < 1 + 4a + 4a^2
3a^2 - 4a^2 + 4a - 4 - 1 < 0
-a^2 + 4a - 5 < 0
a^2 - 4a + 5 > 0
Теперь найдём вершины параболы, заданной функцией a^2 - 4a + 5, используя формулу x = -b / 2a:
x = -−4-4−4 / 2 * 1
x = 4 / 2
x = 2
Подставим x = 2 в функцию для нахождения значения функции в вершине:
a^2 - 4a + 5
2^2 - 4*2 + 5
4 - 8 + 5
1
Таким образом, вершина параболы находится в точке 2,12, 12,1.
Теперь проанализируем знак функции вне и в пределах вершины.
Для a < 2:
a^2 - 4a + 5 < 0, так как вершина лежит выше оси Х.
Для a > 2:
a^2 - 4a + 5 > 0, так как вершина лежит ниже оси Х.
Таким образом, при любых значениях a неравенство 3a−23a - 23a−2a+2a + 2a+2 < 1+2a1 + 2a1+2a^2 верно.