disequazione

Proprietà dei numeri razionali, reali e complessi. Studio di polinomi, successioni, disuguaglianze e funzioni.
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Nadal01
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disequazione

Messaggio da Nadal01 »

Siano [tex]x[/tex], [tex]y[/tex] e [tex]z[/tex] tre numeri reali positivi t.c. [tex]\quad x+y+z= xy+xz+yz[/tex]

dimostrare che

[tex](x+1)(y+1)(z+1) \geq 8[/tex]
Nadal01
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Re: disequazione

Messaggio da Nadal01 »

Nessun soccorritore? :roll: :cry:
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Giovanni98
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Re: disequazione

Messaggio da Giovanni98 »

Testo nascosto:
**Sostituisco $x,y,z$ con $a,b,c$ così, senza alcun motivo :D
Notiamo in primis che se $a+b \ge \dfrac{7}{2}$ la disuguaglianza è palesemente vera poichè espandendo il tutto si avrebbe $abc+2(a+b+c)+1$ e quindi $2(a+b+c) \ge 7$ e quindi $2(a+b+c)+1 \ge 8$.


Siano ora $f=ab+1$ e $g=a+b$. Allora posso riscrivere la disuguaglianza come $(g+f)(2g-f) \ge 8(g-1)$ che diventa , espandendo il tutto , $f^2-fg+8g-8-2g^2 \leq 0$
Prendo ora le soluzioni della disequazione in $f$ e ottengo che deve valere $\dfrac{g-\sqrt{9g^2-32g+32}}{2} \leq f \leq \dfrac{g+\sqrt{9g^2-32g+32}}{2}$.La prima disuguaglianza è palesemente vera poichè $\dfrac{g-\sqrt{9g^2-32g+32}}{2} \leq 0 < f$ quindi passiamo alla seconda. Per AM-GM vale $f \leq \dfrac{g^2}{4}+1$ quindi se dimostro che $\dfrac{g^2}{4}+1 \leq \dfrac{g+\sqrt{9g^2-32g+32}}{2}$ per $g \in (0,\dfrac{7}{2}]$ ho finito.Prendendo ambo i membri ed elevando al quadrato si ottiene $(g^2-28)(g-2)^2 \le 0$ che è ovviamente vera per ogni $g \in (0,\dfrac{7}{2}]$ poichè $g^2-28 \leq \dfrac{49}{4}-28 < 0$ mentre $(g-2)^2 \ge 0$ per ogni $g \in \mathbb{R}$.

Per quanto concerne i casi di uguaglianza invece, si hanno ovviamente quando $f=\dfrac{g+\sqrt{9g^2-32g+32}}{2}$ e quindi quando $f=2$ e poichè questa si ha solo quando vale l'uguaglianza fra $f$ e $\dfrac{g^2}{4}+1$ quindi quando $a=b$ si fa una breve verifica e si conclude che l'uguaglianza si ha sse $(a,b,c)=(1,1,1)$.
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