Zadanie 31 — matura 2024, maj

Zadanie 31 — matura 2024, maj. Matematyka podstawowa, F-2015. Treść zadania i rozwiązanie krok po kroku.

← Wszystkie zadania z matematyki
Zadanie 31
Matura 2024 · maj · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte2 pkt

Wykaż, że dla każdej liczby rzeczywistej \(x\) i dla każdej liczby rzeczywistej \(y\) takich, że \(x \neq y\), prawdziwa jest nierówność

\((3x+y)(x+3y)>16xy\)

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Przenieś wyrazy na jedną stronę

Aby wykazać nierówność, obliczamy różnicę jej lewej i prawej strony.

\[(3x+y)(x+3y)-16xy=3x^2+10xy+3y^2-16xy=3(x-y)^2\]

2 Wykorzystaj warunek

Ponieważ x i y są rzeczywiste oraz x≠y, kwadrat ich różnicy jest dodatni.

\[x\neq y\implies (x-y)^2>0\implies (3x+y)(x+3y)-16xy>0\]

Odpowiedź

Nierówność jest prawdziwa dla każdej pary liczb rzeczywistych x≠y.

\[(3x+y)(x+3y)>16xy\]

Sprawdzenie

Różnica stron wynosi 3(x−y)². Jest dodatnia dokładnie przy x≠y, zgodnie z warunkiem zadania.

\[(3x+y)(x+3y)-16xy=3(x-y)^2>0\]