Zadanie 32 — matura 2023, sierpień

Zadanie 32 — matura 2023, sierpień. Matematyka podstawowa, F-2015. Treść zadania i rozwiązanie krok po kroku.

← Wszystkie zadania z matematyki
Zadanie 32
Matura 2023 · sierpień · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wykaż, że dla każdej liczby rzeczywistej dodatniej \(x\) i dla każdej liczby rzeczywistej dodatniej \(y\) takiej, że \(x>2y\), prawdziwa jest nierówność \[x^{2}+3xy-10y^{2}>0\]

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Rozłóż wyrażenie na czynniki

Postać iloczynu pozwala ustalić znak wyrażenia z założeń.

\[x^{2}+3xy-10y^{2}=(x+5y)(x-2y)\]

2 Ustal znaki czynników

Z założenia \(x>2y\) wynika \(x-2y>0\). Ponieważ \(y>0\), mamy też \(x>0\), więc \(x+5y>0\). Iloczyn dwóch liczb dodatnich jest dodatni.

\[x-2y>0,\quad x+5y>0\quad\Longrightarrow\quad (x+5y)(x-2y)>0\]

Odpowiedź

Dla wszystkich podanych \(x\) i \(y\) nierówność jest prawdziwa.

\[x^{2}+3xy-10y^{2}>0\]

Sprawdzenie

Po wymnożeniu czynników otrzymujemy wyrażenie z tezy. Warunek \(x>2y\) zapewnia ścisłą dodatniość czynnika \(x-2y\); przy \(x=2y\) iloczyn byłby równy zeru.

\[(x+5y)(x-2y)=x^{2}+3xy-10y^{2}\]