Докажите, что при любом значении многочлен принимает положительные значения.
Так как при любом , то , а значит выражение всегда положительно.
Что и требовалось доказать.
Чтобы доказать, что выражение всегда положительно, нужно представить его в виде суммы квадрата и положительного числа:
Рассмотрим многочлен . Мы хотим превратить его часть в квадрат суммы по формуле .
Первое слагаемое — .
Удвоенное произведение — . Мы можем представить его как .
Значит, для полного квадрата нам не хватает числа .
Представим число 10 как сумму . Теперь перепишем наше выражение:
.
Первые три слагаемых сворачиваются в квадрат двучлена: .
Получаем итоговый вид: .
1. Квадрат любого выражения всегда больше или равен нулю: .
2. Самое маленькое значение, которое может принять эта часть — это 0 (при ).
3. Если мы прибавим единицу к числу, которое не меньше нуля, мы гарантированно получим число не меньше 1:
.
4. Так как 1 — это положительное число, то и всё выражение всегда будет принимать только положительные значения при любом .
Утверждение доказано.