«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М1177

Условие задачи (1989, № 8) Задача М1177 // Квант. — 1989. — № 8. — Стр. 31; 1990. — № 1. — Стр. 40—41.

Докажите, что для положительных чисел $x_1$‍,$x_2$‍,$\ldots$‍,$x_n$‍,‍ не превосходящих 1, выполнено неравенство $$ (1+x_1)^{1/x_2}(1+x_2)^{1/x_3}(1+x_3)^{1/x_4}\ldots(1+x_n)^{1/x_1}\ge2^n. $$

К. П. Кохась, В. М. Телевка


Решение задачи (1990, № 1) Задача М1177 // Квант. — 1989. — № 8. — Стр. 31; 1990. — № 1. — Стр. 40—41.

Воспользуемся известным неравенством Бернулли — $$ (1+x)^\alpha\ge1+\alpha x\quad\text{при}\ \alpha\gt1,\ x\gt-1. $$ (Для его доказательства достаточно заметить, что функция $f(x)=(1+x)^\alpha-1-\alpha x$‍‍ имеет в точке $x=0$‍‍ минимум, так как $f'(x)=\alpha(1+x)^{\alpha-1}-\alpha\lt0$‍‍ при $-1\lt x\lt0$‍‍ и $f'(x)\gt0$‍‍ при $x\gt0$‍,‍ причём $f(0)=0$‍.)‍ В силу этого неравенства и неравенства о средних $$ \begin{gather*} (1+x_1)^{1/x_2}(1+x_2)^{1/x_3}\cdot\ldots\cdot(1+x_n)^{1/x_1}\ge\\ \ge\left(1+\dfrac{x_1}{x_2}\right)\left(1+\dfrac{x_2}{x_3}\right)\cdot\ldots\cdot\left(1+\dfrac{x_n}{x_1}\right)\ge\\ \ge2\sqrt{\dfrac{x_1}{x_2}}\cdot2\sqrt{\dfrac{x_2}{x_3}}\cdot\ldots\cdot2\sqrt{\dfrac{x_n}{x_1}}=2^n. \end{gather*} $$ Можно провести и доказательство по индукции.

К. П. Кохась, М. Телевка


Метаданные Задача М1177 // Квант. — 1989. — № 8. — Стр. 31; 1990. — № 1. — Стр. 40—41.

Предмет
Математика
Условие
,
Решение
,
Номера

1989. — № 8. — Стр.  [условие]

1990. — № 1. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М1177 // Квант. — 1989. — № 8. — Стр. 31; 1990. — № 1. — Стр. 40‍—‍41.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m1177/