Deux inégalités
Bonsoir
Quelques indications pour ces deux inégalités que je tente de prouver m'aideraient bien
merci d'avance
1- $a,b,c$ sont des nombres strictement positifs. Prouver que
$ \sqrt{a^2-ab+b^2}+\sqrt{b^2-bc+c^2}\ge \sqrt{a^2-ac+c^2}$
2-$x,y$ sont deux réels strictement positifs vérifiant
$x+y+\sqrt{2x^2+2xy+3y^2}=4$
Montrer que $x^2y\le 4$
Quelques indications pour ces deux inégalités que je tente de prouver m'aideraient bien
merci d'avance
1- $a,b,c$ sont des nombres strictement positifs. Prouver que
$ \sqrt{a^2-ab+b^2}+\sqrt{b^2-bc+c^2}\ge \sqrt{a^2-ac+c^2}$
2-$x,y$ sont deux réels strictement positifs vérifiant
$x+y+\sqrt{2x^2+2xy+3y^2}=4$
Montrer que $x^2y\le 4$
Réponses
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Bonjour,
Difficile de t’aider si tu ne dis pas ce que tu tentes.
Indication : pose $t=4-x^2y$, élève au carré, suppose $t<0$ et montre qu’alors $x^4+8(x^3-2x^2+4) \leq 0$ : contradiction. -
Bonjour,
Pour le 1) je manque d’inspiration mais on aboutit au résultat avec cette indication.
Indication : homogénéité, pour $c=0$, puis on pose SPDG $c=1$, on passe de l’autre côté et on éleve au carré, on montre que $2\sqrt{(1-a+a^2)(1-b+b^2)} \geq 2-a-b+ab$ qui donne $a^2(3b^2-4b+6) +b^2(3a^2-4a+6)\geq 0$. -
La fonction $\Vert (x,y)\Vert =\sqrt{x^2 -xy +y^2}$ est une norme euclidienne sur ${\mathbb R}^2$. Par inégalité triangulaire, le premier membre de l'inégalité est supérieur à $\Vert (a,b)+(b,c) \Vert =\Vert (a+b,b+c)\Vert$. En élevant au carré, il suffit donc de montrer que
$$
(a+b)^2 -(a+b)(b+c) +(b+c)^2 \geqslant a^2 -ac +c^2
$$
ce qui semble se réduire à $b^2 +ab +bc \geqslant 0$, qui est vrai car les nombres sont positifs. -
Pour l'inégalité 2, l'hypothèse de départ est équivalente à ce que le point $(x,y)$ soit sur l'ellipse $x^2 + 8x +2y^2 +8y =16$ avec la condition $x+y\leqslant 4$. A partir de là ??
-
Bonjour,
Tu fais une erreur de calcul... c’est $8$ et pas $4$.
Tu peux faire une résolution graphique : l’arc d’ellipse dans le premier quadrant est sous la courbe $y\leq 4/x^2.$ -
Merci !
-
Bonjour,
@Lake : trouver le plus grand $\displaystyle \alpha$ réel tel que, pour tous $a,b,c$ trois réels positifs, $\displaystyle \sqrt{a^2-ab+b^2} + \sqrt{b^2-bc+c^2} \geq \sqrt{a^2+\alpha ac+c^2} .$ La réponse est bien $\displaystyle \alpha =1$ obtenu pour $b=a/2=c/2.$
Voici une démonstration géométrique dans les complexes :
Montrer que, pour tous $a,b,c$ réels, $\displaystyle \sqrt{a^2-ab+b^2} + \sqrt{b^2-bc+c^2} \geq \sqrt{a^2+ac+c^2}.$
On établit que, pour tous réels $a,b$, $\displaystyle \sqrt{a^2-ab+b^2} =|ae^{i \pi/3} + be^{-i \pi/3} |.$
On établit que, pour tous réels $b,c$, $\displaystyle \sqrt{b^2-bc+c^2} =|be^{i \pi/3} + ce^{-i \pi/3} | = |-be^{-i \pi/3}+c |.$
Par l'inégalité triangulaire on établit que, pour tous réels $a,b,c$, $\displaystyle |ae^{i \pi/3}+c| = \sqrt{a^2+ac+c^2} = |ae^{i \pi/3}+be^{-i \pi/3}-be^{-i \pi/3}+c| \leq |ae^{i \pi/3} + be^{-i \pi/3} |+|-be^{-i \pi/3}+c |.$ Voilà !
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