Какое наименьшее значение имеет выражение (a+1)(2a+b)(2b+c)(2c+d)(d+8), если произведение положительных чисел a, b, c, d равно 64?
Magnitnyy_Magistr
Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово. У нас есть выражение \((a+1)(2a+b)(2b+c)(2c+d)(d+8)\), и мы хотим найти его наименьшее значение, когда произведение положительных чисел \(a, b, c, d\) равно заданному значению.
Предположим, что \(a, b, c, d\) являются положительными числами. В таком случае, мы можем применить неравенство арифметического и геометрического средних (неравенство AM-GM), чтобы минимизировать данное выражение.
Неравенство AM-GM утверждает, что для неотрицательных чисел \(x_1, x_2, \ldots, x_n\) верно следующее: \(\sqrt[n]{x_1 \cdot x_2 \cdot \ldots \cdot x_n} \leq \frac{{x_1 + x_2 + \ldots + x_n}}{n}\).
Применим это неравенство к нашему выражению, в котором у нас 5 множителей: \((a+1), (2a+b), (2b+c), (2c+d), (d+8)\).
Мы хотим, чтобы произведение \(a \cdot b \cdot c \cdot d\) было постоянным. Поэтому давайте выберем значения для \(a, b, c, d\), чтобы получить данную постоянную величину.
Я выберу \(a = b = c = d = \sqrt{\text{постоянная величина}}\), чтобы обеспечить минимальность выражения. Это означает, что \(a, b, c, d\) равны корню из заданной постоянной величины.
Теперь давайте выразим каждый множитель в выражении через \(a, b, c, d\) и посчитаем его значение:
\[
(a+1) = \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 1\right)
\]
\[
(2a+b) = \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)
\]
\[
(2b+c) = \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)
\]
\[
(2c+d) = \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)
\]
\[
(d+8) = \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 8\right)
\]
Теперь, чтобы найти минимальное значение выражения, умножим все эти значения вместе:
\[
\begin{aligned}
&(a+1)(2a+b)(2b+c)(2c+d)(d+8)\\
&= \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 1\right) \cdot \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)^3 \cdot \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 8\right)
\end{aligned}
\]
Таким образом, мы получаем выражение, которое зависит только от заданной постоянной величины. Ответом на задачу будет значение этого выражения, когда вычислена постоянная величина.
Предположим, что \(a, b, c, d\) являются положительными числами. В таком случае, мы можем применить неравенство арифметического и геометрического средних (неравенство AM-GM), чтобы минимизировать данное выражение.
Неравенство AM-GM утверждает, что для неотрицательных чисел \(x_1, x_2, \ldots, x_n\) верно следующее: \(\sqrt[n]{x_1 \cdot x_2 \cdot \ldots \cdot x_n} \leq \frac{{x_1 + x_2 + \ldots + x_n}}{n}\).
Применим это неравенство к нашему выражению, в котором у нас 5 множителей: \((a+1), (2a+b), (2b+c), (2c+d), (d+8)\).
Мы хотим, чтобы произведение \(a \cdot b \cdot c \cdot d\) было постоянным. Поэтому давайте выберем значения для \(a, b, c, d\), чтобы получить данную постоянную величину.
Я выберу \(a = b = c = d = \sqrt{\text{постоянная величина}}\), чтобы обеспечить минимальность выражения. Это означает, что \(a, b, c, d\) равны корню из заданной постоянной величины.
Теперь давайте выразим каждый множитель в выражении через \(a, b, c, d\) и посчитаем его значение:
\[
(a+1) = \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 1\right)
\]
\[
(2a+b) = \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)
\]
\[
(2b+c) = \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)
\]
\[
(2c+d) = \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)
\]
\[
(d+8) = \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 8\right)
\]
Теперь, чтобы найти минимальное значение выражения, умножим все эти значения вместе:
\[
\begin{aligned}
&(a+1)(2a+b)(2b+c)(2c+d)(d+8)\\
&= \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 1\right) \cdot \left(2 \cdot \sqrt{\text{постоянная величина}} + \sqrt{\text{постоянная величина}}\right)^3 \cdot \left(\sqrt{\text{постоянная величина}} + 8\right)
\end{aligned}
\]
Таким образом, мы получаем выражение, которое зависит только от заданной постоянной величины. Ответом на задачу будет значение этого выражения, когда вычислена постоянная величина.
Знаешь ответ?