Contoh Soal 12 (Segitiga dan Ketaksamaan)

56.(OSK 2018)Diketahui bilangan realxdanyyang memenuhi12<xy<2Nilai minimumx2yx+2y2xyadalah....JawabAlternatif 1Misalt=xyMisalkan jugaf(t)=x2yx+2y2xymakaf(t)=2t23t+42t2+5t2Agar minimum, makaf(t)=0Sehinggaf(t)=4t2+8t14=0t1,2=1±322Pilih yang positif, yaitut=1+322Dengan proses substistusi hargatdi atas, maka akan didapatkan nilaif(t)=1+432Alternatif 2Menurut bentuk12<xy<2jelas bahwa baik2yxdan2xykeduanyapositifLihat tabel berikutBentukPengecekan 1Pengecekan 212<xy<2Jelas bahwax,y0Saat(×y)Yaitu:12(y)<xy(y)<2(y)12y<x<2yJelas bahwa2yx>0Saat dibali posisinya12<yx<2Saat(×x)Yaitu:12(x)<yx(x)<2(x)12x<y<2xJelas bahwa2xy>0Saat masing-masingx2yx=13+23(2xy2yx)dan2y2xy=23+43(2yx2xy)Dengan ketaksamaan AM-GM diperolehx2yx+2y2xy=1+23(2xy2yx)+43(2yx2xy)1+223(2xy2yx)43(2yx2xy)=1+289=1+2(23)2=1+432.

57.Diketahuia,bbilangan real positifdana+b=1.Tunjukkan bahwa(a+1a)2+(b+1b)2252Bukti.
Dengan AM-GM kita akan mendapatkan1=a+b2ab12ab21ab1ab21ab4Perhatikan soal, dengan CS-Engelakandidapatkan(1+1)((a+1a)21+(b+1b)21)(a+1a+b+1b)22((a+1a)2+(b+1b)2)(a+b+1a+1b)2(a+1a)2+(b+1b)212(1+a+bab)2(a+1a)2+(b+1b)212(1+1ab)2(a+1a)2+(b+1b)212(1+4)2(a+1a)2+(b+1b)212×25(a+1a)2+(b+1b)2252.

58.Jikaa,bbilangan positif, buktikana.2(a2+b2)(a+b)2b.4(a3+b3)(a+b)3c.8(a4+b4)(a+b)4d.16(a5+b5)(a+b)5e.32(a6+b6)(a+b)6f.64(a7+b7)(a+b)7g.128(a8+b8)(a+b)8Bukti:Akan ditunjukkan bukti poin 6.c sajauntuk poin yang lain, silahkan pembacasekalian untuk dibuktikan sendiri sebagaibahan latihan mandiri.Adapun bukti poin 6.c adalah sebagaimanaberikut iniDengan ketaksamaan CS-Engelakandidapatkan(1+1)(a4+b4)(a2+b2)22(a4+b4)(a2+b2)2..........(1)(1+1)(a2+b2)(a+b)22(a2+b2)(a+b)2,(kuadratkan)4(a2+b2)2(a+b)4(a2+b2)2(a+b)44...........(2)Dari (1) dan (2) didapatkan hubungan2(a4+b4)(a2+b2)2(a+b)448(a4+b4)4(a2+b2)2(a+b)48(a4+b4)(a+b)4.

59.Jikax,y,zadalah bilangan real positifdenganx2+y2+z2=27.Tunjukkanbahwax3+y3+z381BuktiPada contoh soal no.2 terdapat(ax+by+cz)2(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)ganti menggantia=b=c=1,maka menjadi(x+y+z)2(12+12+12)(x2+y2+z2)(x+y+z)2(3)(x2+y2+z2)........(1)Selanjutnya dengan mengganti denganx.32,y.32,z.32danx.12,y.12,z.12,pada(ax+by+cz)2(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)Kita akan dapatkan(x2+y2+z2)(x3+y3+z3)(x+y+z)........(2)Jika masing-masing ruas dikuadratkan, maka(x2+y2+z2)4(x3+y3+z3)2(x+y+z)2(x2+y2+z2)43(x3+y3+z3)2(x2+y2+z2)(x2+y2+z2)33(x3+y3+z3)2(27)33(x3+y3+z3)2393(x3+y3+z3)238(x3+y3+z3)2(x3+y3+z3)238(x3+y3+z3)3.82(x3+y3+z3)34=81.

60.Untuka,b,c,dadalah bilangan real positif, tunjukkan bahwa1a+1b+4c+16d64a+b+c+dBuktiDengan ketaksamaan CS-Engel(a+b+c+d)(12a+12b+22c+42d)(1+1+2+4)212a+12b+22c+42d(1+1+2+4)2a+b+c+d1a+1b+4c+16d64a+b+c+d.


DAFTAR PUSTAKA

  1. Muslim, M.S. 2020. Kumpulan Soal dan Pembahasan Olimpiade Matematika SMA Tahun 2007-2019 Tingkat Kota/Kabupaten. Bandung: YRAMA WIDYA.
  2. Widodo, T. 2018. Booklet OSN SMA 2018: Soal dan Solusi OSK, OSP, OSN SMA Bidang Matematika.
  3. Young, B. 2009. Seri Buku Olimpiade Matematika Strategi Menyelesaikan Soal-Soal Olimpiade Matematika: Ketaksamaan (Inequality). Bandung: PAKAR RAYA.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Informasi