Έστω $x, y, z$ θετικοί πραγματικοί αριθμοί, τέτοιοι ώστε
$x\leq2$, $y\leq3$ και $x + y + z = 11$.
Nα αποδειχθεί ότι
$xyz\leq{36}$.
Mircea Lascu (Romania)
Διασκεδαστικά Μαθηματικά www.eisatopon.blogspot.com
Algebra, Geometry, International Mathematical Olympiads, Math contests, Puzzles, Brainteasers, Number Theory, Combinatorics, Logic, Paradox
Εστω xmax=2, ymax=3 =>zmin=6
ΑπάντησηΔιαγραφήxmax*ymax*zmin=2*3*6=36
Έστω τυχαία χi=2-a, yi=3-b =>zi=11-2+a-3+b=6+a+b, 0z=11-3,5=7,5
=>(2-1,5)+(7,5-2)+(7,5-1,5)=0,5+5,5+6=13>8
Μερικές φορές υπάρχει "μαύρη τρύπα"
ΑπάντησηΔιαγραφήΕστω xmax=2, ymax=3 =>zmin=6
x0*y0*z0=36
Έστω τυχαία χi=2-a, yi=3-b =>zi=11-2+a-3+b=6+a+b, 0(3-2)+(6-2)+(6-3)=1+4+3=8
ενώ πχ για x=1,5 y=2 => z=11-3,5=7,5 =>(2-1,5)+(7,5-2)+(7,5-1,5)=0,5+5,5+6=13>8
Επιμένει!
ΑπάντησηΔιαγραφήΕστω xmax=2, ymax=3 =>zmin=6 =>χ*y*z=36
Έστω τυχαία χi=2-a, yi=3-b =>zi=11-2+a-3+b=6+a+b, 0<a<2, 0<b<3
xi*yi*zi=( 2-a)*(3-b)*(6+a+b)=(6-2b-3a+ab)*(6+a+b)=
=36+6a+6b -12b-2ab-2b^2 -18a-3a^2-3ab +6ab+a^2b+ab^2=
36-12a-6b+ab-2b^2-3a^2+a^2b+ab^2=
36-12a-6b+ab-(2-a)b^2-(3-b)a^2 <36
Συνεπώς xyz<=36
Αναμενόμενο, από την γεωμετρία ξέρουμε ότι στα
ΑπάντησηΔιαγραφήορθογώνια παραλληλεπίπεδα με σταθερό άθροισμα περιμέτρου
(ή των 3 ακμών του), ο όγκος γίνεται μέγιστος στον κύβο, αλλά επειδή εδώ έχουμε διαφορετικά χ,y,z o ο όγκος γίνεται μέγιστος όταν το άθροισμα των διαφορών των ακμών ανά δύο ακμές γίνεται ελάχιστο, και ελάχιστο γίνεται για x=2 y=3 z=6 =>(3-2)+(6-2)+(6-3)=1+4+3=8
ενώ πχ για x=1,5 y=2 => z=11-3,5=7,5 =>(2-1,5)+(7,5-2)+(7,5-1,5)=0,5+5,5+6=13>8