• Jordan tengsizligi.
  • Sonli tengsizliklar haqida. Toshkent 2008




    Download 1,19 Mb.
    Pdf ko'rish
    bet16/27
    Sana09.07.2024
    Hajmi1,19 Mb.
    #267177
    1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   27
    Bog'liq
    TENGSIZLIKLAR-I. ISBOTLASHNING KLASSIK USULLARI

     
    3-masala
    . (Eron, 1997) Faraz qilaylik , ,
    x y z
    sonlar 
    1
    1
    1
    , ,
    1,
    2
    x y z
    x
    y
    z
    >
    + + =
    shartlarni qanoatlantirsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang
    1
    1
    1
    x
    y
    z
    x y
    − +
    − +
    − ≤
    + +
    z
    Isboti. Quyidagicha 
    )
    1
    ,
    1
    ,
    1
    (
    )
    ,
    ,
    (
    +
    +
    +
    =
    c
    b
    a
    z
    y
    x
    almashtirish olaylik, bunda 
    va 
    shartga ko’ra 
    tenglik o’rinli.U holda quyidagi tengsizlikni 
    isbotlash etarli
    , ,
    0
    a b c
    >
    2
    1
    ab bc ca
    abc
    +
    +
    +
    =
    3
    a
    b
    c
    a b c
    +
    +

    + + +

    Ikkala tarafni kvadratga oshirib va ayrim xadlarni yo’qotib quyidagi tegsizlikka kelamiz 
    3
    2
    ab
    bc
    ca
    +
    +


    45


    A7 dan foydalanib 
    2
    2
    2
    ( , , ) (sin
    ,sin
    ,sin
    )
    2
    2
    ab bc ca
    2
    α
    β
    γ
    =
    ni olamiz, bunda 
    ABC
    ixtiyoriy 
    uchburchak. Demak quyidagi tengsizlikni isbotlashimiz kerak 
    3
    sin
    sin
    sin
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    +
    +

    Bu tengsizlikning o’rinli ekanligi ma’lum.Isbot tugadi. 
    4-masala
    . (Crux Mathematicorum and Mathematical Mayhem ) Faraz qilaylik 
    , ,
    x y z
    lar musbat sonlar bo’lsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    (
    )(
    )
    (
    )(
    )
    (
    )(
    )
    1
    x
    y
    z
    x
    x y x z
    y
    y z y x
    z
    z x z y
    +
    +

    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    Isboti. Bu tengsizlik quyidagi tengsizlikka teng kuchli
    2
    1
    1
    (
    )(
    )
    1
    x y x z
    x

    +
    +
    +

    Berilgan tengsizlik bir jinsli bo’lganligi uchun umumiylikka ziyon etkazmasdan 
    1
    xy yz zx
    +
    +
    =
    deb faraz qilishimiz mumkin. A3 almashtirishdan foydalanamiz 
    2
    2
    2
    (
    )(
    )
    (
    )(
    )
    1
    2
    2
    2
    2
    ,
    sin
    2
    2
    tg
    tg
    tg
    tg
    x y x z
    x
    tg
    α
    β
    α
    γ
    α
    α
    +
    +
    +
    +
    =
    =
    qolgan xadlar ham shunga o’xshash ifodalanadi. Tengsizlik quyidagi shaklga keladi 
    sin
    sin
    sin
    2
    2
    2
    1,
    1 sin
    1 sin
    1 sin
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    α
    β
    γ
    +
    +

    +
    +
    +
    ya’ni 
    1
    1
    1
    2
    1 sin
    1 sin
    1 sin
    2
    2
    2
    α
    β
    γ

    +
    +
    +
    +
    +

    46


    Boshqa tomondan yaxshi tanish bo’lgan 
    3
    sin
    sin
    sin
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    +
    +

    tengsizlik va Koshi-
    Bunyakovskiy-Shvarts tengsizligidan foydalanib quyidagi tengsizlikka ega bo’lamiz 
    9
    1
    2
    1 sin
    1 sin
    1 sin
    1 sin
    2
    2
    2
    2
    α
    α
    β
    γ



    ⎞ ⎛
    ⎞ ⎛

    +
    +
    + +
    + +

    ⎟ ⎜
    ⎟ ⎜


    ⎠ ⎝
    ⎠ ⎝


    Isbot tugadi. 
     
    5-masala
    . (Ruminiya, 2005) Faraz qilaylik musbat 
    sonlar 
    shartni qanoatlantirsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang
    , ,
    a b c
    (
    )(
    )(
    ) 1
    a b b c c a
    +
    +
    +
    =
    3
    4
    ab bc ca
    +
    +

    Isboti. Bu tengsizlik quyidagi tengsizlikka teng kuchli
    3
    3
    2
    2
    3
    (
    )
    (
    ) (
    ) (
    4
    ab bc ca
    a b b c
    c a
    ⎛ ⎞
    +
    +

    +
    +
    +
    ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    2
    )
    Bu tengsizlik bir jinsli bo’lganligi uchun umumiylikka ziyon etkazmasdan 
    deb faraz qilishimiz mumkin. A3 almashtirishdan foydalanamiz 
    1
    ab bc ca
    +
    +
    =
    cos
    1
    2
    (
    )(
    )(
    )
    cos cos
    cos cos cos
    2
    2
    2
    2
    a b b c c a
    γ
    2
    α
    β
    α
    β




    +
    +
    +
    =
    =







    γ

    Demak, ushbu
    3
    2
    2
    2
    4
    1
    3
    cos
    cos
    cos
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    ⎛ ⎞ ≤
    ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    yoki 
    3 3
    4cos cos cos
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ

    tengsizlikni isbotlash etarli. Ushbu
    47


    sin
    sin
    sin
    4cos cos cos
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    α
    β
    γ
    +
    +
    =
    ayniyatga asosan quyidagi tengsizlikni isbotlashimiz kerak 
    3 3
    sin
    sin
    sin
    2
    α
    β
    γ
    +
    +

    Bu tengsizlik esa ( ) sin
    f x
    =
    x
    funksiya (0; )
    π
    intervalda yuqoriga qavariqligi uchun 
    Iensen tengsizligidan kelib chiqadi. Isbot tugadi. 
    6-masala
    . (Polsha, 1999) Faraz qilaylik musbat 
    sonlar 
    shartni 
    qanoatlantirsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang
    , ,
    a b c
    1
    a b c
    + + =
    2
    2
    2
    2 3
    1
    a
    b
    c
    abc
    +
    +
    +


    Isboti. Ushbu 
    almashtirish bilan tengsizlik quyidagi shaklga keladi 
    ,
    ,
    a xy b yz c zx
    =
    =
    =
    2
    2
    2 2
    2 2
    2 3
    1
    x y
    y z
    z x
    xyz
    +
    +
    +

    bunda , ,
    0
    x y z
    >
    va 
    1
    xy yz zx
    +
    +
    =
    . Yuqoridagi tengsizlik quyidagi tengsizlikka teng 
    kuchli
    2
    (
    )
    2 3
    1 2
    (
    )
    xy yz zx
    xyz
    xyz x y z
    +
    +
    +
    ≤ +
    + +

    yoki 
    3
    x y z
    ≤ + +
    A3 almashtirishga ko’ra
    3
    2
    2
    2
    tg
    tg
    tg
    α
    β
    γ
    +
    +

    tengsizlikni isbotlash etarli. Bu tengsizlik esa ( )
    2
    x
    f x
    tg
    =
    funksiya (0; )
    π
    intervalda
    qavariqligi uchun Iensen tengsizligidan kelib chiqadi. Isbot tugadi. 
     
    7-masala
    . Faraz qilaylik , ,
    x y z
    lar musbat sonlar bo’lsin.Quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    48


    (
    )
    (
    )(
    )(
    (
    )
    (
    ) 2
    )
    x y y z z x
    x y z
    y z x
    z x y
    x y z
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +

    + +
    Isboti. Tengsizlikni quyidagicha yozib olamiz 
    (
    )
    (
    )
    (
    )
    2
    (
    )(
    )
    (
    )(
    )
    (
    )(
    )
    x x y z
    y x y z
    z x y z
    x y x z
    y z y x
    z x z y
    + +
    + +
    + +
    +
    +

    +
    +
    +
    +
    +
    +
    A10 almashtirishga ko’ra
    cos
    cos
    cos
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    +
    +

    tengsizlikni isbot qilish etarli. A1 ga ko’ra o’tkir burchakli 
    ABC
    uchburchak uchun
    sin
    sin
    sin
    2
    A
    B
    C
    +
    +

    tengsizlikni isbotlash etarli. Bu tengsizlikni isbotlashning juda ko’p usullari mavjud. Biz 
    Jordan tengsizligidan foydalanishni tavsiya qilamiz. 
    Jordan tengsizligi. 
    Barcha 
    0;
    2
    π
    α

    ∈⎜




    lar uchun quyidagi tengsizlik o’rinli 
    2
    sin
    α
    α α
    π



    U holda 
    2
    2
    2
    sin
    sin
    sin
    2
    A
    B
    C
    A
    B
    C
    π
    π
    π
    +
    +

    +
    +
    =
    Isbot tugadi. 
    8-masala
    . Faraz qilaylik , ,
    x y z
    lar musbat sonlar bo’lsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    3
    16(
    )
    3(
    )(
    )(
    )
    y z
    z x
    x y
    x y z
    x
    y
    z
    x y y z z
    +
    +
    +
    + +
    +
    +

    x
    +
    +
    +

    Isboti. Qulaylik uchun quyidagicha belgilash olamiz:
    ( , , )
    ( , , )
    ( , , )
    ( , , )
    cyc
    f x y z
    f x y z
    f y z x
    f z x y
    =
    +
    +

    Berilgan tengsizlikni quyidagicha yozib olamiz 
    49


    (
    )(
    )
    4(
    (
    )
    (
    )
    3
    cyc
    )
    x y z x
    x y z
    y z
    x x y z
    +
    +
    +
    +

    + +

    +
    A2 va A10 almashtirishlarga ko’ra
    (
    )(
    )
    (
    )
    4 sin
    (
    )
    cos
    2
    x y z x
    a
    y z
    R
    x x y z
    2
    α
    α
    +
    +
    +
    =
    =
    + +

    boshqa xadlarni ham shunday ifodalab olamiz. 
    Shuningdek
    4(
    )
    4 (sin
    sin
    sin )
    3
    3
    x y z
    R
    α
    β
    γ
    + +
    +
    +
    =
    munosabat o’rinli. Bu yerda , ,
    α β γ
    lar tashqi chizilgan aylana radiusi 
    R
    bo’lgan 
    uchburchakning burchaklari. 
    Shunday qilib quyidagi tengsizlikni isbotlashimiz kerak 
    3
    sin
    sin
    sin
    sin cos
    sin cos
    sin cos
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    α
    α
    β
    β
    γ


    +
    +

    +
    +




    γ

    Ushbu ( ) cos
    2
    x
    f x
    =
    funksiya 
    [ ]
    0;
    π
    kesmada botiqligi uchun Iensen tengsizligiga ko’ra 
    quyidagi tengsizlik o’rinli 
    3
    1
    cos
    cos
    cos
    2
    3
    2
    2
    2
    α
    β
    γ



    +
    +




    Ushbu 
    ( ) sin
    2
    x
    f x
    =
    funksiya 
    [ ]
    0;
    π
    kesmada o’suvchi, 
    ( ) cos
    2
    x
    f x
    =
    funksiya 
    [ ]
    0;
    π
    kesmada kamayuvchi bo’lganligi uchun Chebishev tengsizligiga ko’ra quyidagi 
    tengsizlik o’rinli 
    1
    sin
    sin
    sin
    cos
    cos
    cos
    3
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    α
    β
    γ

    ⎞⎛
    +
    +
    +
    +

    ⎟⎜

    ⎠⎝
    ⎞ ≥



    sin cos
    sin cos
    sin cos
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    α
    α
    β
    β
    γ
    +
    +
    γ
    Bu va bundan oldingi tengsizliklarga ko’ra
    50


    3
    sin
    sin
    sin
    sin cos
    sin cos
    sin cos
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    2
    α
    β
    γ
    α
    α
    β
    β
    γ


    +
    +

    +
    +




    γ
    tengsizlikning o’rinli ekanligi ko’rinib turibdi. Isbot tugadi. 
    Mashqlar 
    1. (Ruminiya, 2005) Faraz qilaylik musbat 
    sonlar 
    shartni 
    qanoatlantirsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    , ,
    a b c
    1
    a b c
    + + =
    3
    2
    a
    b
    с
    b c
    c a
    a b
    +
    +

    +
    +
    +
    2. (Ukraina, 2005) Faraz qilaylik musbat 
    sonlar 
    shartni 
    qanoatlantirsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    , ,
    a b c
    1
    a b c
    + + =
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    a
    b
    b
    c
    c
    a

    − +

    − +

    − ≥
    6
    3. Faraz qilaylik musbat 
    sonlar 
    , ,
    a b c
    1
    ab bc ca
    +
    +
    =
    shartni qanoatlantirsin. Quyidagi 
    tengsizlikni isbotlang 
    1
    1
    1
    2
    2
    b c
    c a
    a b
    +
    +
    ≥ +
    +
    +
    +
    1
    )
    a
    4. (APMO, 2004) Musbat 
    sonlar uchun quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    , ,
    a b c
    2
    2
    2
    (
    2)(
    2)(
    2) 9(
    a
    b
    c
    ab bc c
    +
    +
    +

    +
    +
    5. (APMO, 2002) Faraz qilaylik musbat 
    sonlar 
    , ,
    a b c
    1 1 1
    1
    a b c
    + + =
    shartni 
    qanoatlantirsin. Quyidagi tengsizlikni isbotlang 
    a bc
    b ca
    c ab
    abc
    a
    b
    c
    +
    +
    +
    +
    +

    +
    +
    +


    Download 1,19 Mb.
    1   ...   12   13   14   15   16   17   18   19   ...   27




    Download 1,19 Mb.
    Pdf ko'rish