Пусть и — положительные действительные числа, и пусть
Сравните и .
Сравниваем через разность, а не через частное. Для двух выражений надёжный приём — исследовать знак разности : если , то ; если , они равны; если , то . Деление здесь тоже сработало бы, поскольку , но вычитание оставляет всё многочленами, которые удобно раскладывать на множители.
Составляем разность и группируем слагаемые попарно.
Объединяем каждый куб с тем смешанным слагаемым, у которого та же переменная:
Выносим общий множитель . Так как ,
а , поэтому
Эта разложенная форма и есть всё решение: сравнение двух выражений превращается в проверку знака произведения.
Считываем знак. При и имеем , а для любых действительных чисел. Произведение положительного числа на неотрицательное неотрицательно, поэтому
Выясняем, когда достигается равенство. Произведение обращается в нуль, только если нулю равен один из множителей. Поскольку , равенство вынуждает , то есть . Итак,
Проверяем на числах. Возьмём : тогда и , и действительно . Возьмём : и — равенство, как и предсказано. То же тождество доказывает известный факт, что для положительных .
Need to solve a different problem like this? Open the solver →