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Niveau seconde
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Comparaison

Posté par
Narmer
17-11-15 à 12:23

J'aurais besoin de votre aide pour cet exercice :

a et b sont des nombres réels tels que a \geq b \geq 0
Montrer que :

(\sqrt{a^{2}+\sqrt{a^{2}-b^{2}}}+\sqrt{a^{2}-\sqrt{a^{2}-b^{2}}})^{2} \geq	4\sqrt{ab}

Posté par
fenamat84
re : Comparaison 17-11-15 à 12:34

Bonjour,

Tout d'abord, tu peux remarquer que : (\sqrt{a²+\sqrt{a²-b²}}+\sqrt{a²-\sqrt{a²-b²}})² est un carré, c'est donc un nombre positif !!

Ainsi on a : (\sqrt{a²+\sqrt{a²-b²}}+\sqrt{a²-\sqrt{a²-b²}})² \geq 0
Ensuite, pas le choix, essaies de développer le membre de gauche en utilisant l'identité remarquable (a+b)².

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 12:39

j'obtiens

2a²+2√ a²+b²

que faire ensuite ?

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 12:44

ou plutôt
2a²+2√ a²-b²

Posté par
fenamat84
re : Comparaison 17-11-15 à 12:48

Mais cela dit cette exercice s'apparente beaucoup à cette démonstration :
Démontrer que : pour tous a et b positifs, \frac{a+b}{2} \geq \sqrt{ab}.

J'ai quand même un doute sur ton inégalité... je pense que c'est plutôt qu'il faut plutôt démontrer que c'est \geq 4ab et non pas \geq 4\sqrt{ab}.

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 12:49

non, non c'est bel et bien 4√ab

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 13:01

une autre question

Montrer que pour tous réels x et y
x^{2}+y^{2}+1 > x\sqrt{y^{2}+1} + y\sqrt{x^{2}+1}

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 13:20

Si tu développes (x-\sqrt{y^2+1})^2+(y-\sqrt{x^2+1})^2 \ge 0 tu vas tomber dessus.

(l'égalité n'ayant lieu que su x = (y²+1) et y = (x²+1) x²+y² = x²+y²+2, cette impossibilité assure l'inégalité stricte.)

un peu dur pour un niveau seconde, tout ça !

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 13:26

même après avoir développer je ne comprends toujours pas

Je trouve ça moi aussi, très complexe

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 13:34

Qu'est-ce que tu obtiens en développant ? c'est immédiat pourtant.

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 13:37

Pour la première, fenamat84 a raison, tu t'es trompé, ou bien il n'y a pas de carré ou bien il n'y a pas de racine. fais a = b dans l'expression et tu verras.
donc ça doit être \sqrt{a^{2}+\sqrt{a^{2}-b^{2}}}+\sqrt{a^{2}-\sqrt{a^{2}-b^{2}}}  \geq	4\sqrt{ab}

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 13:38

Quel sera le résultat si on suit ton raisonnement ?

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 13:48

non même comme ça, elle est fausse, par exemple fais a = 3 et b=1
le membre de droite vaut 43 = 6.9
et le membre de gauche 5.9

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 14:01

Quand je remplace a et b par un nombre réel,

je trouve bel et bien que

(\sqrt{a^{2}+\sqrt{a^{2}-b^{2}}}+\sqrt{a^{2}-\sqrt{a^{2}-b^{2}}})^{2} \geq	4\sqrt{ab}

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 14:04

si tu fais a = b ça donne (a+a)² > 4a 4a² > 4a a > 1
donc déjà dans ton énoncé ça devrait être a \geq b \geq 1 sinon l'inégalité n'est pas vraie.

Posté par
Narmer
re : Comparaison 17-11-15 à 14:06

quand je fais par exemple a=2 et b=1

je trouve que le premier est supérieur au second

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 15:22

Oui, je n'ai pas dit qu'il n'y avait pas des cas où ça marche.

Posté par
alb12
re : Comparaison 17-11-15 à 18:04

salut, je propose de rectifier ainsi:

\left(\sqrt{a+\sqrt{a^{2}-b^{2}}}+\sqrt{a-\sqrt{a^{2}-b^{2}}}\right)^{2} \geqslant	4\sqrt{ab}
 \\

Posté par
Glapion Moderateur
re : Comparaison 17-11-15 à 18:29

oui tu as tout à fait raison, ça doit être ça la bonne formule, et homogène !. En plus celle-là est facile à démontrer.



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