Математика · 8 класс · Олимпиада имени Эйлера 2025/26 · Региональный этап

Задача 2. Четвёртые степени

Условие

Числа aa, bb, cc таковы, что a2+b2>(a+b)2a^2+b^2>(a+b)^2 и b2+c2>(b+c)2b^2+c^2>(b+c)^2. Что больше: a4+c4a^4+c^4 или (a+c)4(a+c)^4?

О задаче · 8 класс
Олимпиада
Олимпиада имени Леонарда Эйлера, XVIII олимпиада
Этап
Региональный этап
Предмет / класс
Математика · 8 класс
Дата
2–3 февраля 2026

Подбери несколько троек, удовлетворяющих обоим данным неравенствам, и сравни два выражения. Запиши свой вывод и подумай, достаточно ли примеров для доказательства.

Здесь нужен обоснованный словесный ответ. Запиши свой вывод и доводы до открытия помощи.

Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

Раскрой квадраты в двух данных неравенствах и сократи одинаковые слагаемые.

Подсказка 2

Определи знак ac, затем раскрой разность (a+c)4−a4−c4(a+c)^4-a^4-c^4 и вынеси ac.

Разобрать решение по шагам
1

Убираем одинаковые квадраты

Первое условие означает

a2+b2>a2+2ab+b2,a^2+b^2>a^2+2ab+b^2,

откуда ab<0ab<0. Аналогично из второго получаем bc<0bc<0. Строгость важна: ни одно из чисел a,b,ca,b,c не равно нулю.

2

Находим нужный знак

Число aa имеет знак, противоположный знаку bb, и cc тоже. Значит, aa и cc одного знака и ac>0ac>0. Это верно и для двух положительных, и для двух отрицательных чисел.

3

Сравниваем выражения

Раскроем скобки и сгруппируем:

(a+c)4−a4−c4=4a3c+6a2c2+4ac3=2ac(2a2+3ac+2c2).(a+c)^4-a^4-c^4=4a^3c+6a^2c^2+4ac^3=2ac(2a^2+3ac+2c^2).

Множитель 2ac2ac положителен, а в скобках положительные слагаемые. Поэтому разность строго положительна.

Проверка

Оба знаковых случая охвачены: a,c одного знака, ac>0. Равенство исключено, потому что условия не допускают нулей.

Ответ

Строго больше (a+c)4(a+c)^4.

Ответ

Строго больше (a+c)4(a+c)^4.

Главная идея

Условия скрывают знаки произведений; после раскрытия четвёртой степени все дополнительные слагаемые положительны.

Условие с квадратом суммы часто сначала стоит превратить в информацию о знаках произведений.

Где легко ошибиться

Решить, что a и c обязательно положительны. Они могут оба быть отрицательными; важно именно ac>0.

Источник и авторство

Олимпиада имени Леонарда Эйлера · XVIII олимпиада, сезон 2025/26 · региональный этап · первый день · 2–3 февраля 2026 · математика · 8 класс. Официальная задача 2, 7 баллов.

Условия задач (PDF организатора) ↗ · Решения организатора, день 1 ↗ · Решения организатора, день 2 ↗ · Архив олимпиады ↗

Условие — из официального файла организатора. Подсказки, объяснение и модели — Popov Academy. Авторский разбор Popov Academy.

Продолжить тему: Неравенства и экстремумы →
Увеличенный рисунок