Dado que x, y son números reales positivos, ¿cómo puedo mostrar que [matemáticas] \ sqrt {x} (1+ \ frac {1} {y}) + \ sqrt {y} (1+ \ frac {1} { x}) \ geq4 [/ math]?

La desigualdad debería ser [math] \ geq [/ math] en lugar de [math]> [/ math], o debería mencionarse explícitamente que [math] x \ neq y [/ math]. Asumiré lo primero.

TPT: [matemáticas] \ sqrt {x} \ left (1+ \ frac {1} {y} \ right) + \ sqrt {y} \ left (1+ \ frac {1} {x} \ right) \ geq 4 [/ matemáticas]

Prueba: WLOG, suponga [matemáticas] x \ leq y [/ matemáticas]. Por lo tanto, [math] 1 + \ frac {1} {y} \ leq 1 + \ frac {1} {x} [/ math]. Por lo tanto, por la desigualdad de reordenamiento,
[matemáticas] \ sqrt {x} \ izquierda (1+ \ frac {1} {y} \ derecha) [/ matemáticas] [matemáticas] + \ sqrt {y} \ izquierda (1+ \ frac {1} {x} \ right) \ geq [/ math] [math] \ sqrt {y} \ left (1+ \ frac {1} {y} \ right) [/ math] [math] + \ sqrt {x} \ left (1 + \ frac {1} {x} \ right) [/ math]
[matemáticas] = [/ matemáticas] [matemáticas] \ sqrt {y} + \ frac {1} {\ sqrt {y}} [/ matemáticas] [matemáticas] + \ sqrt {x} + \ frac {1} {\ sqrt {x}} [/ math]

Ahora, es fácil mostrar que, [matemáticas] \ sqrt {x} + \ frac {1} {\ sqrt {x}} \ geq 2 [/ matemáticas]. Conectar esto arriba prueba el resultado.

[matemáticas] \ sqrt {x} (1+ \ frac {1} {y}) + \ sqrt {y} (1+ \ frac {1} {x}) = [/ matemáticas] [matemáticas] \ frac {\ sqrt {x}} {y} + \ sqrt {y} + \ frac {\ sqrt {y}} {x} + \ sqrt {x} [/ math]

Usando AM> = GM (dos veces) obtienes

[matemáticas] \ frac {\ sqrt {x}} {y} + \ sqrt {y} + \ frac {\ sqrt {y}} {x} + \ sqrt {x} \ geq 2 \ sqrt [4] \ frac {x} {y} +2 \ sqrt [4] \ frac {y} {x} [/ math]

Usando AM> = GM una vez más:

[matemáticas] 2 \ sqrt [4] \ frac {x} {y} +2 \ sqrt [4] \ frac {y} {x} \ geq 4 [/ matemáticas]

Tenga en cuenta que si [math] x = y = 1 [/ math] tiene la igualdad.

Solo para que sea más fácil rastrear
a = sqrt (x)
b = sqrt (y)
1 + 1 / x> = 2 / a
1 + 1 / y> = 2 / b
Por lo tanto
a (1 + 1 / y) + b (1 + 1 / x)> =
2 * a / b + 2 * b / a = 2 * (a / b + b / a)> = 4