Рассмотрим неравенство \((m+n)^2/2 \leq m^2 + n^2\).
Чтобы лучше понять это неравенство, давайте преобразуем его.
- Начнем с левой части:
\[ \frac{(m+n)^2}{2} \]
Раскроем скобки:
\[ (m+n)^2 = m^2 + 2mn + n^2 \]
Тогда левая часть становится:
\[ \frac{m^2 + 2mn + n^2}{2} = \frac{m^2}{2} + mn + \frac{n^2}{2} \]
- Теперь сравним эту выражение с правой частью, которая равна \(m^2 + n^2\).
Итак, неравенство теперь выглядит так:
\[ \frac{m^2}{2} + mn + \frac{n^2}{2} \leq m^2 + n^2 \]
- Упростим правую часть:
\[ m^2 + n^2 = \frac{2m^2}{2} + \frac{2n^2}{2} = \frac{2m^2 + 2n^2}{2} \]
- Подставим это в наше неравенство:
\[ \frac{m^2}{2} + mn + \frac{n^2}{2} \leq \frac{2m^2 + 2n^2}{2} \]
- Умножим обе части на 2, чтобы избавиться от дробей:
\[ m^2 + 2mn + n^2 \leq 2m^2 + 2n^2 \]
- Упростим это:
\[ m^2 + 2mn + n^2 \leq 2m^2 + 2n^2 \]
Перемещаем все на левую сторону:
\[ 0 \leq 2m^2 + 2n^2 - m^2 - 2mn - n^2 \]
- Это упрощается до:
\[ 0 \leq m^2 - 2mn + n^2 \]
- Заметим, что \(m^2 - 2mn + n^2 = (m-n)^2\).
Поскольку квадрат любого числа не может быть отрицательным, мы имеем:
\[ (m-n)^2 \geq 0 \]
Таким образом, неравенство \((m+n)^2/2 \leq m^2 + n^2\) всегда верно для любых действительных чисел \(m\) и \(n\).
Если у вас есть ещё вопросы или требуется больший анализ, не стесняйтесь спрашивать!
