Страница 19 - гдз по алгебре 9 класс учебник Бунимович, Кузнецова

Авторы: Бунимович Е. А., Кузнецова Л. В., Минаева С. С., Рослова Л. О., Суворова С. Б.
Тип: Учебник
Серия: сферы 1-11
Издательство: Просвещение
Год издания: 2018 - 2025
Цвет обложки: оранжевый с диаграммой
ISBN: 978-5-09-051312-8
Популярные ГДЗ в 9 классе
Cтраница 19

№41 (с. 19)
Условие. №41 (с. 19)
скриншот условия

41 Известно, что $\frac{5}{6}a < \frac{5}{6}b$. Верно ли неравенство:
а) $5a < 5b;$
б) $a > b;$
в) $-a < -b;$
г) $-2a > -2b;$
д) $\frac{6}{5}a > \frac{6}{5}b;$
е) $3 - a > 3 - b?$
Решение. №41 (с. 19)

Решение 2. №41 (с. 19)
Дано неравенство $\frac{5}{6}a < \frac{5}{6}b$. Чтобы с ним было удобнее работать, упростим его. Умножим обе части неравенства на положительное число $\frac{6}{5}$. При умножении на положительное число знак неравенства не меняется:
$(\frac{5}{6}a) \cdot \frac{6}{5} < (\frac{5}{6}b) \cdot \frac{6}{5}$
$a < b$
Теперь, основываясь на верном неравенстве $a < b$, проверим каждое из предложенных утверждений.
а) $5a < 5b$
Умножим обе части неравенства $a < b$ на положительное число 5. Знак неравенства сохранится.
$a \cdot 5 < b \cdot 5$
$5a < 5b$
Следовательно, данное неравенство верно.
Ответ: верно.
б) $a > b$
Из исходного неравенства мы получили, что $a < b$. Неравенство $a > b$ противоречит этому выводу.
Следовательно, данное неравенство неверно.
Ответ: неверно.
в) $-a < -b$
Умножим обе части неравенства $a < b$ на отрицательное число -1. При умножении на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный.
$a \cdot (-1) > b \cdot (-1)$
$-a > -b$
Предложенное неравенство $-a < -b$ не соответствует полученному результату.
Следовательно, данное неравенство неверно.
Ответ: неверно.
г) $-2a > -2b$
Умножим обе части неравенства $a < b$ на отрицательное число -2. Знак неравенства изменится на противоположный.
$a \cdot (-2) > b \cdot (-2)$
$-2a > -2b$
Полученное неравенство совпадает с данным.
Следовательно, данное неравенство верно.
Ответ: верно.
д) $\frac{6}{5}a > \frac{6}{5}b$
Умножим обе части неравенства $a < b$ на положительное число $\frac{6}{5}$. Знак неравенства не изменится.
$a \cdot \frac{6}{5} < b \cdot \frac{6}{5}$
$\frac{6}{5}a < \frac{6}{5}b$
Предложенное неравенство $\frac{6}{5}a > \frac{6}{5}b$ не соответствует полученному результату.
Следовательно, данное неравенство неверно.
Ответ: неверно.
е) $3 - a > 3 - b$
Начнем с верного неравенства $a < b$. Сначала умножим обе части на -1, что приведет к изменению знака неравенства:
$-a > -b$
Теперь прибавим к обеим частям число 3. Прибавление числа не меняет знак неравенства.
$3 - a > 3 - b$
Полученное неравенство совпадает с данным.
Следовательно, данное неравенство верно.
Ответ: верно.
№42 (с. 19)
Условие. №42 (с. 19)
скриншот условия

42 Сравните число $a$ с нулём, если известно, что:
а) $a + 7 < b + 7$ и $b < -1$;
б) $\frac{1}{3}a > \frac{1}{3}b$ и $b > 50$;
в) $-6a < -6b$ и $b \geq 0$;
г) $2 - a < 2 - b$ и $b \geq 1$.
Решение. №42 (с. 19)

Решение 2. №42 (с. 19)
а) У нас есть два неравенства: $a + 7 < b + 7$ и $b < -1$.
Из первого неравенства $a + 7 < b + 7$, вычтем 7 из обеих частей. Знак неравенства при этом не изменится.
$a + 7 - 7 < b + 7 - 7$
$a < b$
Теперь мы знаем, что $a < b$ и $b < -1$. Используя свойство транзитивности для неравенств, мы можем объединить эти два неравенства:
$a < b < -1$
Из этого следует, что $a < -1$. Любое число, которое меньше -1, также меньше нуля. Следовательно, $a < 0$.
Ответ: $a < 0$.
б) Даны неравенства: $\frac{1}{3}a > \frac{1}{3}b$ и $b > 50$.
Из первого неравенства $\frac{1}{3}a > \frac{1}{3}b$, умножим обе части на 3. Поскольку 3 — положительное число, знак неравенства не меняется.
$3 \cdot \frac{1}{3}a > 3 \cdot \frac{1}{3}b$
$a > b$
Теперь у нас есть два неравенства: $a > b$ и $b > 50$. Объединим их по свойству транзитивности:
$a > b > 50$
Отсюда следует, что $a > 50$. Любое число, которое больше 50, также больше нуля. Таким образом, $a > 0$.
Ответ: $a > 0$.
в) Даны условия: $-6a < -6b$ и $b \ge 0$.
Рассмотрим первое неравенство $-6a < -6b$. Разделим обе части на -6. При делении на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный.
$\frac{-6a}{-6} > \frac{-6b}{-6}$
$a > b$
Теперь мы имеем систему неравенств: $a > b$ и $b \ge 0$. Объединив их, получаем:
$a > b \ge 0$
Это означает, что число $a$ больше числа $b$, которое в свою очередь больше или равно нулю. Следовательно, $a$ должно быть строго больше нуля ($a > 0$). Например, если $b=0$, то $a>0$. Если $b > 0$, то $a > b > 0$, что также означает $a > 0$.
Ответ: $a > 0$.
г) Даны неравенства: $2 - a < 2 - b$ и $b \ge 1$.
Из первого неравенства $2 - a < 2 - b$, вычтем 2 из обеих частей:
$2 - a - 2 < 2 - b - 2$
$-a < -b$
Теперь умножим обе части на -1. При умножении на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный.
$(-1) \cdot (-a) > (-1) \cdot (-b)$
$a > b$
У нас есть два условия: $a > b$ и $b \ge 1$. Объединим их, используя свойство транзитивности:
$a > b \ge 1$
Отсюда следует, что $a > 1$. Любое число, которое больше 1, также больше нуля. Значит, $a > 0$.
Ответ: $a > 0$.
№43 (с. 19)
Условие. №43 (с. 19)
скриншот условия

43 а) Какие из неравенств: $a + b > 20$; $a + b > 30$; $a + b > 18$ — следуют из условия $a > 5$ и $b > 15$?
б) Какие из неравенств: $ab > 150$; $ab > 100$; $ab > 200$ — следуют из условия $a > 10$ и $b > 15$?
Решение. №43 (с. 19)

Решение 2. №43 (с. 19)
а)
Нам даны два неравенства: $a > 5$ и $b > 15$. Согласно свойству сложения неравенств одинакового знака, мы можем почленно сложить левые и правые части этих неравенств. Это свойство гласит: если $x > y$ и $z > w$, то $x + z > y + w$.
Применим это свойство к нашим условиям: $a + b > 5 + 15$ $a + b > 20$
Теперь проанализируем каждое из предложенных неравенств:
- $a + b > 20$: Это неравенство мы получили в результате сложения исходных неравенств. Следовательно, оно следует из условия.
- $a + b > 30$: Это неравенство не обязательно будет верным. Чтобы это доказать, достаточно привести один контрпример. Пусть $a = 6$ (что удовлетворяет условию $a > 5$) и $b = 16$ (что удовлетворяет условию $b > 15$). Тогда их сумма $a + b = 6 + 16 = 22$. Неравенство $22 > 30$ является ложным. Следовательно, это неравенство не следует из условия.
- $a + b > 18$: Мы уже установили, что $a + b > 20$. Поскольку любое число, которое больше 20, автоматически больше и 18 (так как $20 > 18$), это неравенство также является верным. Следовательно, оно следует из условия.
Ответ: из условия следуют неравенства $a + b > 20$ и $a + b > 18$.
б)
Нам даны два неравенства: $a > 10$ и $b > 15$. Так как $a$ больше 10, а $b$ больше 15, обе переменные $a$ и $b$ являются положительными числами. Согласно свойству умножения неравенств одинакового знака с положительными частями, мы можем почленно перемножить их. Это свойство гласит: если $x > y > 0$ и $z > w > 0$, то $xz > yw$.
Применим это свойство к нашим условиям: $a \cdot b > 10 \cdot 15$ $ab > 150$
Теперь проанализируем каждое из предложенных неравенств:
- $ab > 150$: Это неравенство мы получили в результате умножения исходных неравенств. Следовательно, оно следует из условия.
- $ab > 100$: Мы установили, что произведение $ab$ всегда больше 150. Поскольку любое число, которое больше 150, автоматически больше и 100 (так как $150 > 100$), это неравенство также является верным. Следовательно, оно следует из условия.
- $ab > 200$: Это неравенство не обязательно будет верным. Приведем контрпример. Пусть $a = 11$ (удовлетворяет $a > 10$) и $b = 16$ (удовлетворяет $b > 15$). Тогда их произведение $ab = 11 \cdot 16 = 176$. Неравенство $176 > 200$ является ложным. Следовательно, это неравенство не следует из условия.
Ответ: из условия следуют неравенства $ab > 150$ и $ab > 100$.
№44 (с. 19)
Условие. №44 (с. 19)
скриншот условия

44 Не вычисляя значения суммы, сравните:
а) $0,7541 + 0,521$ и 1;
б) $299 + 268 + 371$ и 1000;
в) $0,2501 + 0,252 + 0,26 + 0,25$ и 1.
Образец. Сравним $2,38 + 2,39 + 2,46 + 2,5$ и 10:
$2,38 + 2,39 + 2,46 + 2,5 < 2,5 + 2,5 + 2,5 + 2,5 = 10.$
Значит, $2,38 + 2,39 + 2,46 + 2,5 < 10.$
Решение. №44 (с. 19)

Решение 2. №44 (с. 19)
а) Чтобы сравнить сумму $0,7541 + 0,521$ и $1$, не вычисляя точного значения, мы можем оценить слагаемые. Мы видим, что каждое из слагаемых больше, чем $0,5$.
Так как $0,7541 > 0,5$ и $0,521 > 0,5$, то их сумма будет больше, чем сумма $0,5 + 0,5$.
$0,7541 + 0,521 > 0,5 + 0,5 = 1$.
Следовательно, данная сумма больше $1$.
Ответ: $0,7541 + 0,521 > 1$.
б) Чтобы сравнить сумму $299 + 268 + 371$ и $1000$, используем метод оценки сверху. Заменим каждое слагаемое на ближайшее большее "круглое" число.
Замечаем, что:
$299 < 300$
$268 < 300$
$371 < 400$
Теперь сложим правые части этих неравенств:
$299 + 268 + 371 < 300 + 300 + 400$.
Сумма в правой части равна $1000$.
Таким образом, $299 + 268 + 371 < 1000$.
Ответ: $299 + 268 + 371 < 1000$.
в) Сравним сумму $0,2501 + 0,252 + 0,26 + 0,25$ с числом $1$. В данном случае удобно использовать оценку снизу. Заметим, что $1 = 0,25 + 0,25 + 0,25 + 0,25$. Сравним каждое слагаемое с числом $0,25$.
$0,2501 > 0,25$
$0,252 > 0,25$
$0,26 > 0,25$
$0,25 = 0,25$
Складывая левые и правые части, получаем:
$0,2501 + 0,252 + 0,26 + 0,25 > 0,25 + 0,25 + 0,25 + 0,25$.
Сумма в правой части равна $1$.
Поскольку три из четырех слагаемых в левой части строго больше $0,25$, то и вся сумма будет строго больше $1$.
Ответ: $0,2501 + 0,252 + 0,26 + 0,25 > 1$.
№45 (с. 19)
Условие. №45 (с. 19)
скриншот условия

45 Оцените площадь и периметр треугольника и параллелограмма, изображённых на рисунке, если известны границы сторон и одной из высот в каждой фигуре:
a) $4 < a < 5$
$3 < b < 4$
$4 < c < 5$
$2 < h < 3$
б) $10 < a < 11$
$5 < b < 6$
$3 < h < 4$
Решение. №45 (с. 19)

Решение 2. №45 (с. 19)
а
Для нахождения оценки периметра и площади треугольника воспользуемся заданными границами для его сторон и высоты.
Оценка периметра (P):
Периметр треугольника вычисляется по формуле $P = a + b + c$. Чтобы найти границы для периметра, нужно сложить почленно данные неравенства для сторон $a, b$ и $c$.
Даны неравенства:
$4 < a < 5$
$3 < b < 4$
$4 < c < 5$
Сложим левые и правые части неравенств:
$4 + 3 + 4 < a + b + c < 5 + 4 + 5$
$11 < P < 14$
Оценка площади (S):
Площадь треугольника вычисляется по формуле $S = \frac{1}{2}ch$, где $c$ – основание, а $h$ – высота, проведенная к этому основанию. Для оценки площади используем неравенства для $c$ и $h$.
Даны неравенства:
$4 < c < 5$
$2 < h < 3$
Перемножим почленно левые и правые части этих неравенств:
$4 \cdot 2 < c \cdot h < 5 \cdot 3$
$8 < ch < 15$
Теперь умножим все части полученного двойного неравенства на $\frac{1}{2}$:
$\frac{1}{2} \cdot 8 < \frac{1}{2}ch < \frac{1}{2} \cdot 15$
$4 < S < 7.5$
Ответ: оценка для периметра $11 < P < 14$; оценка для площади $4 < S < 7.5$.
б
Для нахождения оценки периметра и площади параллелограмма воспользуемся заданными границами для его сторон и высоты.
Оценка периметра (P):
Периметр параллелограмма вычисляется по формуле $P = 2(a + b)$. Сначала найдем границы для суммы сторон $a + b$.
Даны неравенства:
$10 < a < 11$
$5 < b < 6$
Сложим почленно левые и правые части неравенств:
$10 + 5 < a + b < 11 + 6$
$15 < a + b < 17$
Теперь умножим все части полученного неравенства на 2:
$2 \cdot 15 < 2(a + b) < 2 \cdot 17$
$30 < P < 34$
Оценка площади (S):
Площадь параллелограмма вычисляется по формуле $S = bh$, где $b$ – основание, а $h$ – высота, проведенная к этому основанию. Для оценки площади используем неравенства для $b$ и $h$.
Даны неравенства:
$5 < b < 6$
$3 < h < 4$
Перемножим почленно левые и правые части этих неравенств:
$5 \cdot 3 < b \cdot h < 6 \cdot 4$
$15 < S < 24$
Ответ: оценка для периметра $30 < P < 34$; оценка для площади $15 < S < 24$.
№46 (с. 19)
Условие. №46 (с. 19)
скриншот условия

46 Николай договорился о встрече у метро в 10 ч. На дорогу от дома до метро у Николая уходит от 10 до 15 мин, а на поездку в метро до места встречи — от 18 до 20 мин. Успеет ли он к назначенному времени, если выйдет из дома:
а) в 9 ч 20 мин;
б) в 9 ч 40 мин;
в) в 9 ч 30 мин?
Решение. №46 (с. 19)

Решение 2. №46 (с. 19)
Для решения задачи необходимо определить, успеет ли Николай на встречу в 10:00. Для этого нужно рассчитать минимальное и максимальное время, которое он потратит на дорогу, и прибавить его к времени выхода из дома в каждом из случаев.
Данные по времени в пути:
- Время от дома до метро: от 10 до 15 минут.
- Время поездки в метро: от 18 до 20 минут.
Сначала рассчитаем общее минимальное и максимальное время в пути.
Минимальное время в пути (если оба этапа пройдены максимально быстро):
$10 \text{ мин} + 18 \text{ мин} = 28 \text{ мин}$.
Максимальное время в пути (если на дорогу уйдет больше всего времени):
$15 \text{ мин} + 20 \text{ мин} = 35 \text{ мин}$.
Таким образом, вся дорога займет у Николая от 28 до 35 минут. Чтобы гарантированно успеть, он должен прибыть на место встречи не позднее 10:00 даже в том случае, если дорога займет максимальное время (35 минут).
а) если выйдет из дома в 9 ч 20 мин
Рассчитаем время прибытия.
Самое раннее время прибытия (при минимальном времени в пути): $9 \text{ ч } 20 \text{ мин} + 28 \text{ мин} = 9 \text{ ч } 48 \text{ мин}$.
Самое позднее время прибытия (при максимальном времени в пути): $9 \text{ ч } 20 \text{ мин} + 35 \text{ мин} = 9 \text{ ч } 55 \text{ мин}$.
Поскольку даже самое позднее время прибытия (9:55) наступает раньше 10:00, Николай гарантированно успеет.
Ответ: да, успеет.
б) если выйдет из дома в 9 ч 40 мин
Рассчитаем время прибытия.
Самое раннее время прибытия: $9 \text{ ч } 40 \text{ мин} + 28 \text{ мин} = 10 \text{ ч } 08 \text{ мин}$.
Самое позднее время прибытия: $9 \text{ ч } 40 \text{ мин} + 35 \text{ мин} = 10 \text{ ч } 15 \text{ мин}$.
Даже в самом лучшем случае Николай прибудет в 10:08, что позже назначенного времени. Следовательно, он не успеет.
Ответ: нет, не успеет.
в) если выйдет из дома в 9 ч 30 мин
Рассчитаем время прибытия.
Самое раннее время прибытия: $9 \text{ ч } 30 \text{ мин} + 28 \text{ мин} = 9 \text{ ч } 58 \text{ мин}$.
Самое позднее время прибытия: $9 \text{ ч } 30 \text{ мин} + 35 \text{ мин} = 10 \text{ ч } 05 \text{ мин}$.
В этом случае Николай может как успеть (прибыв в 9:58), так и опоздать (прибыв в 10:05). Поскольку нет гарантии, что он прибудет вовремя, считается, что он рискует не успеть.
Ответ: нет, не успеет.
№47 (с. 19)
Условие. №47 (с. 19)
скриншот условия

47 Пятитомную энциклопедию и десятитомное собрание сочинений хотят разместить на книжной полке длиной 80 см. Возможно ли это, если толщина тома энциклопедии $a$ см и толщина тома собрания сочинений $b$ см находятся в границах: $6,5 < a < 7,4$; $2,9 < b < 4,3$?
Решение. №47 (с. 19)

Решение 2. №47 (с. 19)
Для ответа на вопрос необходимо оценить общую толщину всех книг и сравнить ее с длиной полки.
У нас есть 5 томов энциклопедии и 10 томов собрания сочинений.
1. Найдем диапазон общей толщины томов энциклопедии.
Толщина одного тома энциклопедии, обозначенная как $a$, находится в границах: $6,5 \text{ см} < a < 7,4 \text{ см}$.
Поскольку томов 5, общая их толщина $5a$ будет находиться в границах, полученных умножением каждой части неравенства на 5:
$5 \cdot 6,5 < 5a < 5 \cdot 7,4$
$32,5 < 5a < 37$
Таким образом, общая толщина пяти томов энциклопедии больше 32,5 см, но меньше 37 см.
2. Найдем диапазон общей толщины томов собрания сочинений.
Толщина одного тома собрания сочинений, обозначенная как $b$, находится в границах: $2,9 \text{ см} < b < 4,3 \text{ см}$.
Поскольку томов 10, общая их толщина $10b$ будет находиться в границах, полученных умножением каждой части неравенства на 10:
$10 \cdot 2,9 < 10b < 10 \cdot 4,3$
$29 < 10b < 43$
Таким образом, общая толщина десяти томов собрания сочинений больше 29 см, но меньше 43 см.
3. Найдем диапазон общей толщины всех книг.
Общая толщина всех книг $L$ равна сумме толщин томов энциклопедии и собрания сочинений: $L = 5a + 10b$.
Чтобы найти диапазон для $L$, сложим почленно полученные неравенства:
$32,5 < 5a < 37$
$29 < 10b < 43$
Складываем левые части с левыми, а правые с правыми:
$32,5 + 29 < 5a + 10b < 37 + 43$
$61,5 < L < 80$
Результат показывает, что общая толщина всех книг $L$ строго больше 61,5 см и строго меньше 80 см.
Длина книжной полки равна 80 см. Поскольку максимальная возможная общая толщина всех книг меньше 80 см, они гарантированно поместятся на полке. Следовательно, это возможно.
Ответ: да, возможно.
№48 (с. 19)
Условие. №48 (с. 19)
скриншот условия

48 Оцените площадь и периметр прямоугольного треугольника с катетами $\sqrt{3}$ см и $\sqrt{2}$ см. (Ответ дайте в десятичных дробях с одним знаком после запятой.)
Решение. №48 (с. 19)

Решение 2. №48 (с. 19)
Оценка площади
Площадь прямоугольного треугольника $S$ с катетами $a$ и $b$ вычисляется по формуле $S = \frac{1}{2}ab$.
Даны катеты $a = \sqrt{3}$ см и $b = \sqrt{2}$ см. Подставим эти значения в формулу:
$S = \frac{1}{2} \cdot \sqrt{3} \cdot \sqrt{2} = \frac{\sqrt{3 \cdot 2}}{2} = \frac{\sqrt{6}}{2}$ см2.
Для оценки значения площади необходимо вычислить приближенное значение $\sqrt{6}$.
$\sqrt{6} \approx 2,449...$
Теперь вычислим площадь:
$S \approx \frac{2,449...}{2} \approx 1,224...$ см2.
Согласно условию, ответ требуется дать в виде десятичной дроби с одним знаком после запятой. Округляем полученное значение:
$S \approx 1,2$ см2.
Ответ: 1,2 см2.
Оценка периметра
Периметр треугольника $P$ равен сумме длин всех его сторон: $P = a + b + c$, где $a$ и $b$ — катеты, а $c$ — гипотенуза.
Найдем длину гипотенузы $c$ с помощью теоремы Пифагора: $c^2 = a^2 + b^2$.
$c^2 = (\sqrt{3})^2 + (\sqrt{2})^2 = 3 + 2 = 5$
Отсюда, $c = \sqrt{5}$ см.
Теперь можем найти периметр:
$P = \sqrt{3} + \sqrt{2} + \sqrt{5}$ см.
Для оценки значения периметра используем приближенные значения корней:
$\sqrt{3} \approx 1,732...$
$\sqrt{2} \approx 1,414...$
$\sqrt{5} \approx 2,236...$
Сложим эти значения:
$P \approx 1,732... + 1,414... + 2,236... \approx 5,382...$ см.
Округляем результат до одного знака после запятой:
$P \approx 5,4$ см.
Ответ: 5,4 см.
№49 (с. 19)
Условие. №49 (с. 19)
скриншот условия

49 a) Докажите, что периметр выпуклого четырёхугольника больше суммы длин его диагоналей.
б) Докажите, что периметр выпуклого пятиугольника больше полусуммы длин его диагоналей.
Решение. №49 (с. 19)

Решение 2. №49 (с. 19)
а) Докажите, что периметр выпуклого четырёхугольника больше суммы длин его диагоналей.
Пусть дан выпуклый четырёхугольник $ABCD$. Его периметр $P$ равен сумме длин его сторон: $P = AB + BC + CD + DA$. Диагонали четырёхугольника — это отрезки $AC$ и $BD$. Нам нужно доказать, что $P > AC + BD$.
Для доказательства воспользуемся неравенством треугольника, которое гласит, что сумма длин двух любых сторон треугольника всегда больше длины третьей стороны.
Рассмотрим треугольники, образованные сторонами и диагоналями четырёхугольника.
Применим неравенство треугольника к $\triangle ABC$ и $\triangle ADC$:
$AB + BC > AC$
$AD + DC > AC$
Сложив эти два неравенства, получим:
$(AB + BC) + (AD + DC) > AC + AC$
$AB + BC + CD + DA > 2AC$
$P > 2AC$
Теперь применим неравенство треугольника к $\triangle ABD$ и $\triangle BCD$:
$AB + AD > BD$
$BC + CD > BD$
Сложив эти два неравенства, получим:
$(AB + AD) + (BC + CD) > BD + BD$
$AB + BC + CD + DA > 2BD$
$P > 2BD$
Мы получили два неравенства: $P > 2AC$ и $P > 2BD$. Сложим их:
$P + P > 2AC + 2BD$
$2P > 2(AC + BD)$
Разделив обе части неравенства на 2, получаем:
$P > AC + BD$
Таким образом, доказано, что периметр выпуклого четырёхугольника больше суммы длин его диагоналей.
Ответ: Утверждение доказано. Для выпуклого четырехугольника со сторонами $a, b, c, d$ и диагоналями $d_1, d_2$ справедливо неравенство $a+b+c+d > d_1+d_2$.
б) Докажите, что периметр выпуклого пятиугольника больше полусуммы длин его диагоналей.
Пусть дан выпуклый пятиугольник $ABCDE$. Его периметр $P$ равен сумме длин его сторон: $P = AB + BC + CD + DE + EA$. Пятиугольник имеет пять диагоналей: $AC, BD, CE, DA$ и $EB$. Нам нужно доказать, что периметр $P$ больше полусуммы длин его диагоналей, то есть:
$P > \frac{AC + BD + CE + DA + EB}{2}$
Это неравенство эквивалентно следующему:
$2P > AC + BD + CE + DA + EB$
Для доказательства снова воспользуемся неравенством треугольника. Рассмотрим треугольники, у которых две стороны являются смежными сторонами пятиугольника, а третья сторона — его диагональю.
1. В треугольнике $ABC$: $AB + BC > AC$.
2. В треугольнике $BCD$: $BC + CD > BD$.
3. В треугольнике $CDE$: $CD + DE > CE$.
4. В треугольнике $DEA$: $DE + EA > DA$.
5. В треугольнике $EAB$: $EA + AB > EB$.
Теперь сложим все пять полученных неравенств:
$(AB + BC) + (BC + CD) + (CD + DE) + (DE + EA) + (EA + AB) > AC + BD + CE + DA + EB$
Сгруппируем слагаемые в левой части. Каждая сторона пятиугольника входит в сумму дважды:
$2AB + 2BC + 2CD + 2DE + 2EA > AC + BD + CE + DA + EB$
Вынесем общий множитель 2 за скобки:
$2(AB + BC + CD + DE + EA) > AC + BD + CE + DA + EB$
Выражение в скобках — это периметр пятиугольника $P$. Таким образом, мы получаем:
$2P > AC + BD + CE + DA + EB$
Разделив обе части неравенства на 2, приходим к искомому результату:
$P > \frac{AC + BD + CE + DA + EB}{2}$
Таким образом, доказано, что периметр выпуклого пятиугольника больше полусуммы длин его диагоналей.
Ответ: Утверждение доказано. Для выпуклого пятиугольника с периметром $P$ и суммой длин диагоналей $S_d$ справедливо неравенство $P > \frac{S_d}{2}$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.