Päevaülesanne

Juhuslik

Harjutuskomplekt

Balti Tee 2024 · Ülesanne 4

Algebra

Find the largest real number α\alpha such that, for all non-negative real numbers x,yx, y and zz, the following inequality holds:

(x+y+z)3+α(x2z+y2x+z2y)≥α(x2y+y2z+z2x).(x+y+z)^{3}+\alpha\left(x^{2} z+y^{2} x+z^{2} y\right) \geq \alpha\left(x^{2} y+y^{2} z+z^{2} x\right) .
Muuda valikut

Kui oled valmis

Ülevaatematerjal muutub kättesaadavaks järgmise päevaülesannete komplektiga.

Ülevaade

Teemad

Jadad ja rekurrentsid · Võrrandid ja võrratused · Ekstremaalmeetodid algebras

Lahendused

Lahendus

Without loss of generality, xx is the largest amongst the three variables. By moving α(x2z+y2x+z2y)\alpha\left(x^{2} z+y^{2} x+z^{2} y\right) to the right-hand side and factoring, we get the equivalent inequality

(x+y+z)3≥α(x−y)(x−z)(y−z)(x+y+z)^{3} \geq \alpha(x-y)(x-z)(y-z)

If z>yz>y, then the right-hand side is non-positive, so we can assume x≥y≥zx \geq y \geq z. Note that

x+y+z≥x+y−2z=13(x−y)+(1−13)(x−z)+(1+13)(y−z)≥3233(x−y)(x−z)(y−z)3.\begin{aligned} x+y+z & \geq x+y-2 z \\ & =\frac{1}{\sqrt{3}}(x-y)+\left(1-\frac{1}{\sqrt{3}}\right)(x-z)+\left(1+\frac{1}{\sqrt{3}}\right)(y-z) \\ & \geq 3 \sqrt[3]{\frac{2}{3 \sqrt{3}}(x-y)(x-z)(y-z)} . \end{aligned}

Cubing both sides gives (x+y+z)3≥63(x−y)(x−z)(y−z)(x+y+z)^{3} \geq 6 \sqrt{3}(x-y)(x-z)(y-z). The equality holds when z=0z=0 and x=y(2+3)x=y(2+\sqrt{3}). So α=63\alpha=6 \sqrt{3}.

Võistluse kontekst

Balti Tee tulemused 2024

11 võistkonda

Keskmine tulemus
0,5 / 5
4 või 5 punkti
1 / 11
Eesti
0 / 5

Punktijaotus

010
10
20
30
40
51
Kõigi võistkondade punktid
VõistkondPunktid
Poland5 / 5
Estonia0 / 5
Germany0 / 5
Ukraine0 / 5
Latvia0 / 5
Norway0 / 5
Lithuania0 / 5
Sweden0 / 5
Denmark0 / 5
Finland0 / 5
Iceland0 / 5