Neka su x1,x2,…,xn−1,xn pozitivni realni brojevi takvi da je ∑i=1nxi=1. Dokaži nejednakost
x1+x2x12+x2+x3x22+…+xn−1+xnxn−12+xn+x1xn2≥21.Rješenje
Uz oznaku xn+1=x1 imamo:
i=1∑nxi+xi+1xi2=i=1∑nxi+xi+1xi2+xixi+1−xixi+1=i=1∑n(xi−xi+xi+1xixi+1)≥i=1∑nxi−i=1∑nxi+xi+1(2xi+xi+1)2=1−41i=1∑n(xi+xi+1)=21.
Drugo rješenje. Uz oznaku xn+1=x1 dobivamo:
i=1∑nxi+xi+1xi2=i=1∑nxi+xi+1xi2−xi+12+xi+12=i=1∑n(xi−xi+1)+i=1∑nxi+xi+1xi+12=i=1∑nxi+xi+1xi+12.
Odavde dobivamo
i=1∑nxi+xi+1xi2=21i=1∑nxi+xi+1xi2+xi+12≥41i=1∑n(xi+xi+1)=21,
pri čemu smo koristili nejednakost između aritmetičke i kvadratne sredine.