证明(x+y)4+小于等于8(x4+y4)

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摘要 由二项式定理可得:(x+y)^4 = x^4+4x^3y+6x^2y^2+4xy^3+y^4(x+y)​4​​ =x​4​​ +4x​3​​ y+6x​2​​ y​2​​ +4xy​3​​ +y​4​​ 因为x^4x​4​​ 和y^4y​4​​ 是正数,所以可以将右边的式子拆成两个部分:(x+y)^4 = (x^4+y^4)+4x^3y+4xy^3+6x^2y^2(x+y)​4​​ =(x​4​​ +y​4​​ )+4x​3​​ y+4xy​3​​ +6x​2​​ y​2​​ 要证明(x+y)^4 \leq 8(x^4+y^4)(x+y)​4​​ ≤8(x​4​​ +y​4​​ ),只需要证明:4x^3y+4xy^3+6x^2y^2 \leq 7(x^4+y^4)4x​3​​ y+4xy​3​​ +6x​2​​ y​2​​ ≤7(x​4​​ +y​4​​ )由均值不等式可得:\frac{4x^3y+4xy^3}{2} \leq 2\left(\frac{(x^4+y^4)}{2}\right)^{\frac{3}{4}}​2​​4x​3​​ y+4xy​3​​ ​​ ≤2(​2​​(x​4​​ +y​4​​ )​​ )​​4​​3​​ ​​ \frac{6x^2y^2}{2} \leq 2\left(\frac{(x^4+y^4)}{2}\right)^{\frac{1}{2}}​2​​6x​2​​ y​2​​ ​​ ≤2(​2​​(x​4​​ +y​4​​ )​​ )​​2​​1​​ ​​ 将上述两个不等式相加,得:4x^3y+4xy^3+6x^2y^2 \leq 2(x^4+y^4)^{\frac{3}{4}} + 4(x^4+y^4)^{\frac{1}{2}}4x​3​​ y+4xy​3​​ +6x​2​​ y​2​​ ≤2(x​4​​ +y​4​​ )​​4​​3​​ ​​ +4(x​4​​ +y​4​​ )​​2​​1​​ ​​ 由均值不等式可得:2(x^4+y^4)
咨询记录 · 回答于2023-03-04
证明(x+y)4+小于等于8(x4+y4)
由二项式定理可得:(x+y)^4 = x^4+4x^3y+6x^2y^2+4xy^3+y^4(x+y)​4​​ =x​4​​ +4x​3​​ y+6x​2​​ y​2​​ +4xy​3​​ +y​4​​ 因为x^4x​4​​ 和y^4y​4​​ 是正数,所以可以将右边的式子拆成两个部分:(x+y)^4 = (x^4+y^4)+4x^3y+4xy^3+6x^2y^2(x+y)​4​​ =(x​4​​ +y​4​​ )+4x​3​​ y+4xy​3​​ +6x​2​​ y​2​​ 要证明(x+y)^4 \leq 8(x^4+y^4)(x+y)​4​​ ≤8(x​4​​ +y​4​​ ),只需要证明:4x^3y+4xy^3+6x^2y^2 \leq 7(x^4+y^4)4x​3​​ y+4xy​3​​ +6x​2​​ y​2​​ ≤7(x​4​​ +y​4​​ )由均值不等式可得:\frac{4x^3y+4xy^3}{2} \leq 2\left(\frac{(x^4+y^4)}{2}\right)^{\frac{3}{4}}​2​​4x​3​​ y+4xy​3​​ ​​ ≤2(​2​​(x​4​​ +y​4​​ )​​ )​​4​​3​​ ​​ \frac{6x^2y^2}{2} \leq 2\left(\frac{(x^4+y^4)}{2}\right)^{\frac{1}{2}}​2​​6x​2​​ y​2​​ ​​ ≤2(​2​​(x​4​​ +y​4​​ )​​ )​​2​​1​​ ​​ 将上述两个不等式相加,得:4x^3y+4xy^3+6x^2y^2 \leq 2(x^4+y^4)^{\frac{3}{4}} + 4(x^4+y^4)^{\frac{1}{2}}4x​3​​ y+4xy​3​​ +6x​2​​ y​2​​ ≤2(x​4​​ +y​4​​ )​​4​​3​​ ​​ +4(x​4​​ +y​4​​ )​​2​​1​​ ​​ 由均值不等式可得:2(x^4+y^4)
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