Если или , то значение выражения положительно. Докажите это.
если или .
Что и требовалось доказать.
Для доказательства того, что выражение всегда принимает положительные значения, его удобно представить в виде суммы квадратов.
Любой квадрат числа неотрицателен (). Если в сумме присутствует хотя бы одно строго положительное слагаемое, то вся сумма будет больше нуля.
Чтобы доказать положительность выражения , преобразуем его методом выделения полного квадрата.
Разложим коэффициенты при и таким образом, чтобы выделить часть для формулы полного квадрата с удвоенным произведением :
Заметим, что выражение в скобках является квадратом разности одночленов и :
Следовательно, сумма неотрицательного и хотя бы одного положительного числа всегда положительна. Доказано.