МОШ 2022, 11 класс, задача 1
Некоторые неотрицательные числа , , удовлетворяют равенству . Докажите, что .
(Д. В. Горяшин)
Решение. Способ 1. Перенесём все слагаемые в левую часть равенства и выделим полный квадрат:
Следовательно, .
Способ 2. Числа , и неотрицательны, поэтому исходное равенство можно рассматривать как квадратное уравнение относительно : . По условию это уравнение имеет хотя бы одно решение, а значит, .
Способ 3. Если , то , и неравенство выполнено. Пусть . В силу неравенства о средних имеем . Тогда по условию , откуда, разделив на и возведя в квадрат, получаем требуемое неравенство.
Способ 4. По неравенству о средних имеем , откуда .