Math Problem Statement

Как перейти от неравенства треугольника вида |x-y|=|x-z|+|z-y| к классическому неравенству треугольника для вещественных чисел вида |x+y|<=|x|+|y|

Solution

Для перехода от данного неравенства вида xy=xz+zy|x - y| = |x - z| + |z - y| к классическому неравенству треугольника для вещественных чисел x+yx+y|x + y| \leq |x| + |y|, полезно рассмотреть следующую стратегию:

  1. Интерпретация исходного неравенства: Исходное выражение является равенством, которое отражает, что для произвольных точек xx, yy и zz в одномерном пространстве длина отрезка между xx и yy равна сумме длин отрезков xx до zz и zz до yy. Это возможно только в случае, когда zz лежит между xx и yy (или совпадает с одной из этих точек). Таким образом, это утверждение можно рассматривать как специальный случай, когда zz находится на прямой между xx и yy, что дает возможность разложения расстояния на промежуточные отрезки.

  2. Использование свойства абсолютной величины: Неравенство треугольника для суммы векторов xx и yy в вещественных числах напрямую вытекает из определения абсолютной величины как расстояния на числовой оси. Смысл неравенства x+yx+y|x + y| \leq |x| + |y| заключается в том, что длина суммы двух отрезков (или векторов) не может превышать сумму их длин.

  3. Переход от равенства к неравенству: Из равенства xy=xz+zy|x - y| = |x - z| + |z - y| можно извлечь неравенство, если учесть, что данное равенство выполняется при условии, что zz находится строго между xx и yy. В общем же случае, при произвольном выборе zz, мы можем записать неравенство xyxz+zy|x - y| \leq |x - z| + |z - y|, которое является классическим выражением неравенства треугольника для расстояний. Это и является шагом

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Absolute Value
Inequalities
Geometry of the Triangle Inequality

Formulas

|x - y| = |x - z| + |z - y|
|x + y| <= |x| + |y|

Theorems

Triangle Inequality Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12