关于由两个已知不等式推导目标不等式的证明请求
由两个已知不等式推导目标不等式的证明请求
嘿,我来帮你梳理这个问题!首先咱们先明确已知条件和要证的结论:
已知:
- $a + 2023d > 2022b + c$
- $c + 2023f > 2022d + e$
待证:$a + 2023f > 2022b + e$
咱们先从不等式的基本性质入手,把两个已知的同向不等式相加(若$x>y$且$m>n$,则$x+m>y+n$):
- 左边相加得:$(a + 2023d) + (c + 2023f) = a + c + 2023d + 2023f$
- 右边相加得:$(2022b + c) + (2022d + e) = 2022b + c + 2022d + e$
接着两边同时减去$c$(不等号方向不变),消去公共项:
$a + 2023d + 2023f > 2022b + 2022d + e$
再把右边的$2022d$移到左边(等价于两边减去$2022d$),整理后得到:
$a + d + 2023f > 2022b + e$ --- (1)
现在对比这个式子和目标式,就能看出关键所在:
- 如果$d \leq 0$,那么$a + 2023f = (a + d + 2023f) - d$,因为$d \leq 0$,所以$-d \geq 0$,由此可得$(a+d+2023f)-d \geq a+d+2023f > 2022b+e$,这时候目标式一定成立。
- 如果$d > 0$,那么$a + 2023f = (a+d+2023f)-d$,虽然$(a+d+2023f)$大于$2022b+e$,但减去一个正数$d$后,结果有可能小于等于$2022b+e$,这时候目标式就不成立了。
我给你举个具体的反例:
取$a=-1$,$b=0$,$d=2$,$c=4044.5$,$f=0$,$e=0$
- 验证第一个不等式:$a+2023d = -1 + 2023\times2 = 4045$,$2022b +c = 0 +4044.5=4044.5$,$4045>4044.5$,满足条件。
- 验证第二个不等式:$c+2023f=4044.5+0=4044.5$,$2022d +e=2022\times2+0=4044$,$4044.5>4044$,满足条件。
- 但目标式:$a+2023f=-1+0=-1$,$2022b+e=0+0=0$,显然$-1>0$不成立。
总结一下:这个结论并不是在所有情况下都成立,只有当$d \leq 0$时,目标不等式才一定成立;当$d>0$时,存在反例使得结论不成立。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Caleb
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