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Niveau seconde
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Prouver une inégalité

Posté par
Prince0
10-02-17 à 22:18

Bonjour/bonsoir, un énoncé et sa correction me posent problème.

Prouver que, pour tous réels x et y, on a
5x^{2}+y^{2}+4 \geq 4x+4xy
Pour quelles valeurs de x et y l'égalité a-t-elle lieu ?
On se propose de passer 4x+4xy dans l'autre membre et de factoriser partiellement le membre de gauche.
On obtient (2x-y)^{2}+(x-2)^{2} \geq 0
Jusque-là, pas de problème.

On conclut ainsi : « De plus, l'égalité a lieu si et seulement si 2x−y = 0 et x−2 = 0, c'est-à-dire pour x = 2 et y = 4. ».
Je ne comprends pas pourquoi 2x-y=0 et x-2=0 ? C'est une somme nulle, donc 2x-y>=0 et x-2>=0.

Aussi, au début de l'énoncé, on a indiqué : « pour tous réels x et y », et dans la correction on indique que « l'égalité a lieu si et seulement si 2x−y = 0 et x−2 = 0 [...] », ce qui me semble être en contradiction ?
Merci.

Posté par
Leile
re : Prouver une inégalité 10-02-17 à 22:52

bonsoir,

il,y a deux questions :
la 1ère : Prouver que, pour tous réels x et y, on a
5x^{2}+y^{2}+4 \geq 4x+4xy

quand tu aboutis à  (2x-y)^{2}+(x-2)^{2} \geq 0
tu réponds à cette question en disant la somme de deux éléments positifs ou nuls est positive ou nulle.

deuxième question : pour quelles valeurs de x et y
a-t-on 5x^{2}+y^{2}+4  = 4x+4xy  ?
soit  (2x-y)^{2}+(x-2)^{2} =  0

cette somme n'est nulle QUE si chacun de ses élements est nul.
(x-2)² =0  ==> (x-2)=0    ==> x = 2
(2x-y)² = 0   ===>   2x-y = 0    comme x=2  , ca donne y=4

OK ?

Posté par
petit2400
re : Prouver une inégalité 10-02-17 à 23:39

Bonsoir,
Pour prouver que A>B il faut montrer que A-B est positif,
Ainsi  on a 5x² + y² + 4 - 4x + 4xy \geq 0 ,
ce qui est égal à (2x - y )² + (x-2)² \geq 0,
On a donc une somme de carré , or une somme de carré sera toujours positives.

Cette somme est nulle si et seulement si LES DEUX termes sont nuls,
Si 2x-y = 0 et que x-2 = 0 ,
Il faudra alors que x= 2 et que y = 2x = 4.

Posté par
Prince0
re : Prouver une inégalité 11-02-17 à 11:53

Ah ok. Merci.

Posté par
plumemeteore
re : Prouver une inégalité 11-02-17 à 13:16

Bonjour.
5x² + y² + 4 - 4x - 4xy
= 4x²-4xy+y² + x²-4x+4
= (2x-y)²+(x-2)²



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