viernes, 30 de julio de 2010

Problema del día

Para novicios:
Si $a$ y $b$ son numeros positivos distintos que cumplen $a^2+b^2=4ab$, hallar el valor de: \[\frac{a+b}{a-b}\]

Avanzados:
Sean $a,b,c>0$ muestre que
\[\frac{a^2+b^2}{a+b}+\frac{b^2+c^2}{b+c}+\frac{a^2+c^2}{a+c}\geq a+b+c\]

Muy avanzado:
Sean $a,b,c$ números reales positivos con $abc=1$. Muestre que:
\[\left(a-1+\frac{1}{b}\right)\left(b-1+\frac{1}{c}\right)\left(c-1+\frac{1}{a}\right)\leq1\]

17 comentarios:

  1. Amm como se usa el Latex para asi poner la solucion del segundo problema jeje

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  2. ***SPOILER***

    Separando la parte izquierda de la desigualdad como:

    \[\frac{a^2}{a+b} + \frac{b^2}{a+b} + \frac{b^2}{b+c} + \frac{c^2}{b+c} + \frac{a^2}{a+c} + \frac{c^2}{a+c} \geq \frac{(2a+2b+2c)^2}{4a+4b+4c} = \frac {[2(a+b+c)]^2}{4(a+b+c)} = \frac {(a+b+c)^2}{a+b+c} = a+b+c\] ■

    Lo anterior es utilizando directamente la desigualdad util (caso particular de Cauchy-Schwarz) en el primer paso.. luego el resto es algebra.

    ***END OF SPOILER***

    Saludos...

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  3. Y tu solucion es correcta, ahi va la segunda solucion sin usar la util, solamente con MA-MG!!

    Es suficiente demostrar que \[\frac{a^2+b^2}{a+b}\geq \frac{a+b}{2}\]

    Por MA-MG tenemos que:
    \[\frac{a^2+b^2}{2}\geq ab\]
    Luego le sumamos $\frac{a^2+b^2}{2}$ de ambos lados:
    \[a^2+b^2\geq \frac{a^2+2ab+b^2}{2}\]
    Factorizamos:
    \[a^2+b^2\geq \frac{(a+b)^2}{2}\]
    Dividimos ambos lados entre $(a+b)$:
    \[\frac{a^2+b^2}{a+b}\geq \frac{a+b}{2}\]

    Que es lo que queriamos demostrar.
    (Si no queda claro porque es suficiente, es porque hacemos lo mismo para cada fraccion del lado izquierdo y luego sumamos las desigualdades)

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  4. :@ aaaa Daniel, ya habia resuelto el segundo nomas k no sabia como usar el Latex!

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  5. Irving, ya puse una guia para usar $\LaTeX{}$ espero te sirva.

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  6. iwal.. no se si tu solucion sea la misma...

    sube la tuya.. no te enojes..

    aparte... c'omo te iba a explicar latex??

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  7. ohh ia lo veo io tmb... entonces es mi compu... en este momento ando en un cyber y aki si se ve..

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  8. daniel a mi me salio haziendo lo mismo k tu jaja por eso, pero no hay bronca

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  9. Creo que estaba muy facil, salia hasta sin la util, quieren otro "jovenes avanzados"?

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  10. Tercera solucion!!

    Por MC-MA es cierto que:

    \[\sqrt{\frac{a^2+b^2}{2}}\geq \frac{a+b}{2}\]

    Elevando al cuadrado de ambos lados:
    \[\frac{a^2+b^2}{2}\geq \frac{(a+b)^2}{4}\]

    Multiplicando por 2 de ambos lados y diviendo entre $(a+b)$ de ambos lados temeos que:
    \[\frac{a^2+b^2}{a+b}\geq \frac{a+b}{2}\]

    Que es lo que queriamos demostrar.

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  11. en el de novicios el resultado es 3?

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  12. No, no es 3, es mejor poner la solucion que el resultado, nos interesa mas como llegaste a ese resultado que el hecho de que si esta bien o esta mal

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  13. a²+b² = 4ab

    a²-2b+b² = 2ab

    (a-b)²= 2ab

    a²+2b+b²= 6ab

    (a+b)²= 6ab

    a+b = raíz(6ab)
    a-b = raíz(2ab)
    (a+b)/(a-b) = [raiz(6)*raiz(a)*raiz(b)]/[raiz(2)*raiz(a)*raiz(b)]

    (a+b)/(a-b) = raiz(6)/raiz(2)


    eso si esta bien?

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  14. Si eso esta bien, ya vi que hiciste mal, resulta que $$\frac{\sqrt{6}}{\sqrt{2}} = \sqrt{3}$$

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  15. Ya que si a y b son reales positivos entonces:
    \[\frac{\sqrt{a}}{\sqrt{b}}=\sqrt{\frac{a}{b}}\]

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