ProbleMATEMATICAmente - Febbraio 2001
Soluzione proposta da: Classe 3A programmatori, ITG Ruffini, Imperia
Abbiamo inizialmente verificato la disuguaglianza
+
per via algebrica, elevando entrambi i membri al quadrato, senza porre ovviamente condizioni per la realtà , essendo tutti i radicandi maggiori di zero. Abbiamo ottenuto:
1+x2+1+y2+24+ x2 +y2
+2xy, da cui: 2
2+2xy
e poi :
a) nel caso 1+xy0 vera;
b) nel caso 1+xy>0, elevando al quadrato: (1+x2)(1+y2)1+x2y2+2xy e ancora 1+x2y2+
x2+y2
1+x2y2+2xy
ossia x2+y2-2xy
0
cioè (x-y)2
0.
L'uguaglianza è
vera per x=y; in tutti gli altri casi è vera la disuguaglianza stretta.
Abbiamo tentato, per via algebrica¸di rispondere agli altri quesiti, ma i calcoli troppo lunghi ci hanno fatto capire che doveva esistere una via più breve.
Abbiamo utilizzato la geometria, riportando le figure in due file di "Cabri" che alleghiamo e spieghiamo:
=
;
=
;
=
.
Grazie al teorema per cui in un triangolo ogni lato è minore della
somma degli altri due, si ha +
+
+
+
.
È evidente che nel caso di quattro radicali si avrà la disuguaglianza:
+
+
+