Предположим, что в классе менее человек, причем ,тогда минимальный процент неуспевающих учеников будет достигнут при наибольшем возможном числе учеников, то есть и при минимальном числе неуспевающих учеников, то есть .
Таким образом, при таком условии процент неуспевающих учеников :
Найдем минимальное число удовлетворяющее неравенству:
Предположим, что в классе менее человек, тогда минимальный процент учеников неуспевающих в классе
Сравним:
и
и
и
То есть мы пришли к противоречию. А значит в классе как минимум человек. C другой стороны, как было показано выше, для случая человек может быть достигнут процент неуспевающих учеников в пределах от 2,3% до 2,9%. Это произойдет когда в классе из человек неуспевает ровно ученик.
При n=2, получаем известное верное неравенство, оно нам понадобится.
Теперь докажем, что из верности неравенство верно для n=m, следует его верность для n=2m.
В самом деле, пусть неравенство верно для n=m. Нам нужно доказать, что тогда верно и неравенство
Так как неравенство верно для n=m (по индуктивному предположению), можем записать такие два неравенства:
Теперь сложим эти неравенства и разделим обе части полученного на 2. Получится вот такое неравенство:
Но использовав неравенство для n=2 получаем:
Тогда и подавно
А теперь, следуя за Коши (который как раз первым доказал это неравенство), заметим, что из доказанного выше следует, что если неравенство верно для (где k - натуральное), то оно верно и для . Действительно, чтобы доказать это, достаточно положить , тогда и неравенство также верно. А так как неравенство верно для n=2, то по индукции отсюда получаем верность неравенства для всех остальных степеней двойки, то есть для чисел вида при любом натуральном . Это утверждение назовём Леммой 1.
Осталось доказать, что из верности неравенства для n=k, следует его верность для n=k-1. Это будет наша Лемма 2.
Ну что же, раз в задании дана такая превосходная подсказка - воспользуемся ей. Найдём такой x, о котором идёт речь в задании. Он выражается из данной в условии формулы очевидным образом, не буду на этом останавливаться:
Теперь пусть неравенство верно для произвольного n=k.
Применим это неравенство к числам :
Что получится в левой части мы знаем - среднее арифметическое чисел . Далее возводим неравенство в степень k и преобразовываем:
Получили как раз неравенство для n=k-1.
Собственно, неравенство можно считать доказанным. Лемма 1 и Лемма 2 решают вопрос для любого n. В самом деле, возьмём произвольное натуральное n. Очевидно, найдётся такое натуральное , что . Неравенство верно для этой степени двойки (Лемма 1). Но оно верно также и для всех натуральных чисел меньших её, это по индукции следует из Леммы 2. Тогда неравенство верно и для нашего произвольно выбранного n.
ответ: 35
Объяснение:
Предположим, что в классе менее человек, причем ,тогда минимальный процент неуспевающих учеников будет достигнут при наибольшем возможном числе учеников, то есть и при минимальном числе неуспевающих учеников, то есть .
Таким образом, при таком условии процент неуспевающих учеников :
Найдем минимальное число удовлетворяющее неравенству:
Предположим, что в классе менее человек, тогда минимальный процент учеников неуспевающих в классе
Сравним:
и
и
и
То есть мы пришли к противоречию. А значит в классе как минимум человек. C другой стороны, как было показано выше, для случая человек может быть достигнут процент неуспевающих учеников в пределах от 2,3% до 2,9%. Это произойдет когда в классе из человек неуспевает ровно ученик.
Объяснение:
При n=1 верность неравенства очевидна.
При n=2, получаем известное верное неравенство, оно нам понадобится.
Теперь докажем, что из верности неравенство верно для n=m, следует его верность для n=2m.
В самом деле, пусть неравенство верно для n=m. Нам нужно доказать, что тогда верно и неравенство
Так как неравенство верно для n=m (по индуктивному предположению), можем записать такие два неравенства:
Теперь сложим эти неравенства и разделим обе части полученного на 2. Получится вот такое неравенство:
Но использовав неравенство для n=2 получаем:
Тогда и подавно
А теперь, следуя за Коши (который как раз первым доказал это неравенство), заметим, что из доказанного выше следует, что если неравенство верно для (где k - натуральное), то оно верно и для . Действительно, чтобы доказать это, достаточно положить , тогда и неравенство также верно. А так как неравенство верно для n=2, то по индукции отсюда получаем верность неравенства для всех остальных степеней двойки, то есть для чисел вида при любом натуральном . Это утверждение назовём Леммой 1.
Осталось доказать, что из верности неравенства для n=k, следует его верность для n=k-1. Это будет наша Лемма 2.
Ну что же, раз в задании дана такая превосходная подсказка - воспользуемся ей. Найдём такой x, о котором идёт речь в задании. Он выражается из данной в условии формулы очевидным образом, не буду на этом останавливаться:
Теперь пусть неравенство верно для произвольного n=k.
Применим это неравенство к числам :
Что получится в левой части мы знаем - среднее арифметическое чисел . Далее возводим неравенство в степень k и преобразовываем:
Получили как раз неравенство для n=k-1.
Собственно, неравенство можно считать доказанным. Лемма 1 и Лемма 2 решают вопрос для любого n. В самом деле, возьмём произвольное натуральное n. Очевидно, найдётся такое натуральное , что . Неравенство верно для этой степени двойки (Лемма 1). Но оно верно также и для всех натуральных чисел меньших её, это по индукции следует из Леммы 2. Тогда неравенство верно и для нашего произвольно выбранного n.