Olá, Comunidade!

Vocês devem ter notado que o site ficou um período fora do ar (do dia 26 até o dia 30 de maio de 2024).

Consegui recuperar tudo, e ainda fiz um UPGRADE no servidor! Agora estamos em um servidor dedicado no BRASIL!
Isso vai fazer com que o acesso fique mais rápido (espero 🙏)

Já arrumei os principais bugs que aparecem em uma atualização!
Mas, se você encontrar alguma coisa diferente, que não funciona direito, me envie uma MP avisando que eu arranjo um tempo pra arrumar!

Vamos crescer essa comunidade juntos 🥰

Grande abraço a todos,
Prof. Caju

Ensino Médio(FB) Desigualdades elementares Tópico resolvido

Problemas sobre assuntos estudados no Ensino Médio devem ser postados aqui. Se o problema for de Vestibular, poste-o no fórum Pré-Vestibular

Moderador: [ Moderadores TTB ]


Autor do Tópico
Deleted User 23699
6 - Doutor
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Jun 2021 08 11:57

(FB) Desigualdades elementares

Mensagem não lida por Deleted User 23699 »

Sejam a, b, c as medidas dos lados de um triângulo de semiperímetro p e inraio r. Prove que:

[tex3]\frac{1}{(p-a)^2}+\frac{1}{(p-b)^2}+\frac{1}{(p-c)^2}\geq \frac{1}{r^2}[/tex3]
Resposta

Tentei usar Titu, Radon, Médias... mas nada deu certo.


FelipeMartin
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Re: (FB) Desigualdades elementares

Mensagem não lida por FelipeMartin »

multiplique os dois lados por [tex3]S^2[/tex3] , sendo [tex3]S[/tex3] a área do triângulo e a desigualdade será:

[tex3]\frac{(p-b)(p-c)}{p-a} + \frac{(p-a)(p-c)}{p-b} + \frac{(p-b)(p-a)}{p-c} \geq p[/tex3]

[tex3][(p-b)(p-c)]^2 + [(p-a)(p-c)]^2 +[(p-b)(p-a)]^2 \geq p(p-a)(p-b)(p-c)[/tex3]

me parece ser ou a desigualdade das médias ou das potências:

fazendo [tex3]x = [(p-b)(p-c)]^2[/tex3] , [tex3]y[/tex3] e [tex3]z[/tex3] análogos:

[tex3]\frac{x+y+z}{3} \geq \sqrt[3]{xyz} \iff \frac{x+y+z}3 \geq (p-a)(p-b)(p-c) \sqrt[3]{(p-a)(p-b)(p-c)}[/tex3]

como: [tex3]\frac{(p-a) + (p-b) + (p-c)}3 \geq \sqrt[3]{(p-a)(p-b)(p-c)}[/tex3] R.I.P.

talvez uma aplicação mais esperta dessas desigualdades das médias.

φως εσύ και καρδιά μου εγώ πόσο σ' αγαπώ.
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Ittalo25
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Re: (FB) Desigualdades elementares

Mensagem não lida por Ittalo25 »

Dá para usar os ex centros.... Sendo S a área do triângulo: [tex3]S = r_a \cdot (p-a) [/tex3] .... E então:

[tex3]\frac{1}{(p-a)^2}+\frac{1}{(p-b)^2}+\frac{1}{(p-c)^2}\geq \frac{1}{r^2}[/tex3]
[tex3]\frac{S^2}{(p-a)^2}+\frac{S^2}{(p-b)^2}+\frac{S^2}{(p-c)^2}\geq \frac{S^2}{r^2}[/tex3]
[tex3]r^2_a+r^2_b+r^2_c \geq p^2 [/tex3]
[tex3](4R+r)^2-2p^2 \geq p^2 [/tex3]
Demonstração:
Resposta

[tex3]r_1+r_2+r_3-r = [/tex3]
[tex3]\frac{S}{(p-a)}+\frac{S}{(p-b)}+\frac{S}{(p-c)}-\frac{S}{p} = [/tex3]
Desenvolvendo e usando [tex3]S = \frac{abc}{4R}[/tex3] , chega-se em:
[tex3]r_1+r_2+r_3-r = 4R\rightarrow r_1+r_2+r_3 = 4R+r [/tex3]

[tex3]r_1\cdot r_2+r_2\cdot r_3+r_3\cdot r_1 = [/tex3]
[tex3]\frac{S^2}{(p-a)(p-b)}+\frac{S^2}{(p-a)(p-c)}+\frac{S^2}{(p-b)(p-c)}[/tex3]
Desenolvendo:
[tex3]r_1\cdot r_2+r_2\cdot r_3+r_3\cdot r_1 = p^2 [/tex3]
[tex3](4R+r)^2 \geq 3p^2 [/tex3]
Demonstração:
Resposta

Famoso corolário da desigualdade de Weitzenböck's:
Usando:
[tex3]\begin{cases}
a=2R\cdot sen(A) = 4R\cdot sen\left(\frac{A}{2}\right)\cdot cos\left(\frac{A}{2}\right) \\
p-a = r\cdot cot\left(\frac{A}{2}\right)
\end{cases}[/tex3]
Temos que:
[tex3]\begin{cases}
sen^2\left(\frac{A}{2}\right) = sen\left(\frac{A}{2}\right)cos\left(\frac{A}{2}\right)tan\left(\frac{A}{2}\right)=\frac{a}{4R}\cdot \frac{r}{p-a} \\
cos^2\left(\frac{A}{2}\right)=sen\left(\frac{A}{2}\right)cos\left(\frac{A}{2}\right)cot\left(\frac{A}{2}\right)=\frac{a}{4R}\cdot \frac{p-a}{r}
\end{cases}[/tex3]
Portanto:
[tex3]\frac{ar}{4R \cdot (p-a)}+\frac{a(p-a)}{4Rr}=1[/tex3]
[tex3]a^3-2pa^2+(p^2+r^2+4Rr)\cdot a-4pRr=0 [/tex3]
Obviamente a,b e c são raízes desse polinômio.
Pelas relações de Girard:
[tex3]\begin{cases}
a+b+c=2p \\
ab+bc+ac=p^2+r^2+4Rr \\
abc=4pRr
\end{cases}[/tex3]

Sendo assim:
[tex3](a+b-c)^2 \cdot (a-b)^2 + (b+c-a)^2(b-c)^2+(c+a-b)^2(c-a)^2 \geq 0 [/tex3]
[tex3]8r^2 \cdot ((r+4R)^2-3p^2)\geq 0[/tex3]
Ou seja: [tex3](r+4R)^2\geq 3p^2[/tex3]
Com a igualdade ocorrendo com o triângulo equilátero: [tex3]a=b=c [/tex3]
Ninguém pode ser perfeito, mas todos podem ser melhores. [\Bob Esponja]

FelipeMartin
4 - Sabe Tudo
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Jun 2021 08 14:10

Re: (FB) Desigualdades elementares

Mensagem não lida por FelipeMartin »

de elementar essas desigualdades ai não têm nada kkkkk
φως εσύ και καρδιά μου εγώ πόσο σ' αγαπώ.

Autor do Tópico
Deleted User 23699
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Jun 2021 08 17:14

Re: (FB) Desigualdades elementares

Mensagem não lida por Deleted User 23699 »

FelipeMartin
Meu professor, que faz essa apostila do Farias Brito, é 2x medalhista na IMO e ouro na IMC rs
Para mim, elementar é soma e subtração :lol:

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