Zadanie 30 — matura 2021, czerwiec

Zadanie 30 — matura 2021, czerwiec. Matematyka podstawowa, F-2015. Treść zadania i rozwiązanie krok po kroku.

← Wszystkie zadania z matematyki
Zadanie 30
Matura 2021 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wykaż, że dla wszystkich liczb rzeczywistych \(a\), \(b\) i \(c\) takich, że \(\frac{a+b}{2}>c\) i \(\frac{b+c}{2}>a\), prawdziwa jest nierówność \(\frac{a+c}{2}\lt b\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Usunięcie mianowników

Mnożymy obie założone nierówności przez dodatnią liczbę 2, więc ich zwroty się nie zmieniają.

\[a+b>2c,\qquad b+c>2a\]

2 Dodanie nierówności

Dodając stronami nierówności o tym samym zwrocie, otrzymujemy nierówność, z której wynika teza.

\[a+2b+c>2a+2c\quad\Longrightarrow\quad 2b>a+c\quad\Longrightarrow\quad b>\frac{a+c}{2}\]

Odpowiedź

Dla wszystkich liczb spełniających założenia zachodzi \(\frac{a+c}{2}<b\).

\[\frac{a+c}{2}<b\]

Sprawdzenie

Obie różnice wynikające z założeń są dodatnie. Ich suma wynosi \(2b-a-c\), więc \(b-\frac{a+c}{2}>0\), zgodnie z tezą.

\[(a+b-2c)+(b+c-2a)=2b-a-c>0\]