Чтобы уравнение имело действительное решение , достаточно чтобы дискриминант был неотрицательным.
D/4 = (a^3-b^3)^2 -(a^2-b^2)*(a^4-b^4)>=0
То есть , необходимо доказать , что при любых a и b справедливо строгое неравенство :
(a^3-b^3)^2>=(a^2-b^2)*(a^4-b^4)
(a-b)^2*(a^2+ab+b^2)^2>=(a-b)^2* (a+b)^2 * (a^2+b^2)
Заметим , что когда a=b , получаем что 0=0 , то есть условие выполнено. И в этом случае уравнение имеет бесконечно много решений.
Теперь, поскольку мы разобрали этот случай и (a-b)^2>=0 , то для случая a≠b , можно поделить обе части неравентсва на (a-b)^2 не меняя знак неравенства :
(a^2+ab+b^2)^2>=(a+b)^2*(a^2+b^2)
( a^2+ab+b^2)^2 >= (a^2+2ab+b^2)*(a^2+b^2)
Теперь сделаем слудующий прием , поскольку (a^2+b^2)^2>0 при a≠b≠0
То можно поделить на это выражение обе части неравенства не меняя его знак :
( 1+ ab/(a^2+b^2) )^2>= 1+ 2ab/(a^2+b^2)
Тогда можно сделать замену:
ab/(a^2+b^2)=t
(1+t)^2>=1+2t
t^2+2t+1>=1+2t
t^2>=0 (верно)
Таким образом :
(a^3-b^3)^2>=(a^2-b^2)*(a^4-b^4) , то есть D>=0.
Вывод : уравнение имеет действительное решение при любых действительных а и b.
Что и требовалось доказать.
Пусть собственная швидкість човна в стоячей воде равна х, а швидкість течі равна у, тогда швидкість човна за течією (х + у), а швидкість проти течії (х - у).
За 2 год руху за течією човен пройшов 2(х + у), а за 5 год руху проти течії човен пройшов 5(х - у). Всего він пройшов 120км.
Уравнение 1:
2(х + у) + 5(х - у) = 120
За 3 год руху за течіє човен пройшов 3(х + у), а за 7 год руху против течії човен пройшов 7(х - у), что на 52 км більше.
Уравнение 2:
7(х - у) - 3(х + у) = 52
решаем систему уравнений
2(х + у) + 5(х - у) = 120
7(х - у) - 3(х + у) = 52
2х + 2у + 5х -5у = 120
7х - 7у - 3х - 3у = 52
7х - 3у - 120
4х - 10у = 52
7х - 3у - 120
2х - 5у = 26
Из 2-го уравнения
х = 13 + 2,5у
подставляем в 1-е уравнение
7(13 + 2,5у) - 3у = 120
91 + 17,5у - 3у = 120
14,5у = 29
у = 2 - швидкість течі
х = 13 + 2,5у = 13 + 2,5*2 = 18 - собственная швидкість човна в стоячей воде
Тогда
х + у = 20 - швидкість човна за течією
х - у = 16 - швидкість човна проти течії