[ Fermion @ 29.11.2010. 09:33 ] @
Evo jedne nejednakosti koju nikako da dokažem. Svojevremeno je bila predlog za IMO.

Treba pokazati da za pozitivne brojeve a>0, b>0, c>0 važi:


Pokušao sam da rešim zadatak korišćenjem nejednakosti između aritmetičke, harmonijske i geometrijske sredine, uvođenjem smena, svođenjem na zbir kvadrata, ali nisam uspeo da zadatak rešim do kraja iako mi se čini da sam na dobrom putu.
[ Nedeljko @ 29.11.2010. 10:42 ] @
To se svakako može dokazati primenom Mjurhedove teoreme.
[ Fermion @ 29.11.2010. 11:02 ] @
Da, ali je zadatak iz dela knige o nejednakostima gde se govori o odnosima između sredina, dakle trebalo bi da postoji neki elegantniji način da se pomoću toga dođe do rešenja.
[ Nedeljko @ 29.11.2010. 13:50 ] @
Iz sledi da u opštem slučaju važi

, pa je

.
[ Fermion @ 29.11.2010. 22:22 ] @
Hvala. Svaka čast na kratkom i efektnom dokazu.

U međuvremenu sam i ja uspeo na sličan način da dokažem ovu nejednakost, ali dužim putem.

Pođimo od pretpostavke da je ispunjena nejednakost:


Pošto je a>0, b>0 i c>0, važi i , kao i ako polaznu nejednakost pomnožimo sa ne menja se znak kod nejednakosti pa važi:


Ovo je ekvivalentno sa:


Dokažimo da je:


Nejednakost pomnožimo sa 2.


Odatle:




Zadnja nejednakost je jasno ispunjena, pošto je zbir kvadrata veći ili jednak 0.

Ako se nejednakost iskoristi u dobija se:


To je ekvivalentno sa:


Treba dokazati da je:


Slično kao i dokazuje se:



Preostaje da se dokaže da je:


Kada se ovo pomnoži sa dva, dobijena nejednakost se transformiše u obilk:


Ova nejednakost je zadovoljena za svako a, b, c>0, pa je polazna pretpostavka tačna, tj. važi:


Jedakost važi ako i samo ako:




Prema tome jednakost se dobija ako i samo ako .

Pošto su a, b, c istoga znaka ovo je ekvivalentno sa .