LIGA ZADANIOWA UMK W TORUNIU

ZADANIA W ROKU SZKOLNYM 2000/2001

Zadanie 8

Liczby naturalne a, b ,c są takie, że:

1/a + 1/b + 1/c < 1

Uzasadnić, że:

1/a + 1/b + 1/c Ł 41/42

Rozwiązanie:

Przyjmuję, że: a Ł b Ł c

Wtedy 1/a ł 1/b ł 1/c

  1. Czy możliwe jest, żeby wszytkie ułamki 1/a,  1/b,  1/c były ł 1/3 ??

    Nie bo wtedy 1/a + 1/b + 1/c ł1

    1/x < 1/3

    x > 3

    x ł 4

    Przynajmniej jedna z liczb jest ł 4 czyli jedna albo dwie albo trzy liczby są ł 4

    I przypadek - trzy liczby są ł 4

    a ł 4                   1/a Ł 1/4

    b ł 4                   1/b Ł1/4

    c ł 4                   1/c Ł 1/4

    1/a + 1/b + 1/c Ł 1/4 + 1/4 + 1/4

    1/a + 1/b + 1/c Ł 3/4 < 41/42

    Jeżeli wszytkie liczby są ł 4 to suma ich odwrotności jest mniejsza od 41/42.

    II przypadek - dwie liczby są ł 4

    a < 4                    a ą 1

    b ł 4                    1/b Ł 1/4

    c ł 4                    1/c Ł 1/4

    a) Jeżeli a=2 i b= 4 to

    1/c < 1/4

    c > 4

    c ł 5

    1/c Ł 1/5

    1/a + 1/b + 1/c =1/2 +1/4 + 1/c Ł 1/2 + 1/4 + 1/5 = 19/20 < 41/42

    b) Jeżeli a=2 i b ą 4 to:

    bł5

    cł5

    1/a + 1/b + 1/c Ł1/2 + 1/5 + 1/5 = 9/10 < 41/42

    Jeżeli a = 2, to 1/a + 1/b + 1/c < 41/42

    Jeżeli a = 3 to b ł4 i cł4

    1/a + 1/b + 1/c Ł 1/3 + 1/4 + 1/4 = 10/12 < 41/42

    Jeżeli dwie liczby są ł 4 to 1/a + 1/b + 1/c < 41/42

    III przypadek - tylko jedna liczba jest ł 4

    c ł 4

    a < 4

    b < 4

    a) a = 2 Ţ b=3

    1/a + 1/b + 1/c < 1

    1/2 + 1/3 + 1/c < 1 / -(1/2 + 1/3)

    1/c < 1/6

    c > 6

    c ł 7

    1/a + 1/b + 1/c Ł 1/2 + 1/3 + 1/7 = 41/42

    b) a = 3 Ţ b = 3                    1/c ł1/4

    1/a + 1/b + 1/c Ł 1/3 + 1/3 + 1/4 = 11/12 < 41/42

    Jeżeli tylko jedna liczba ł 4 to 1/a + 1/b + 1/c Ł 41/42


W każdym przypadku nierówność z zadania jest prawdziwa.