Есть решение попроще жюрийского для Pr.3,Day1
Условие
![$a_i+b_i>0,i=1,...n$ $a_i+b_i>0,i=1,...n$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/6/1/5612058384eb7eebf2177c2ffcc3fc6d82.png)
, для простоты сразу обозначим
![$f(a,b)=\frac{ab-b^2}{a+b}$ $f(a,b)=\frac{ab-b^2}{a+b}$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/b/a/c/bac9b5fec3ee2bbe2e113e0b94e9682082.png)
Док.
![$$\frac 1n\sum_{i=1}^nf(a_i,b_i)\leq f\left(\frac 1n\sum_{i=1}^na_i,\frac 1n\sum_{i=1}^nb_i\right)$$ $$\frac 1n\sum_{i=1}^nf(a_i,b_i)\leq f\left(\frac 1n\sum_{i=1}^na_i,\frac 1n\sum_{i=1}^nb_i\right)$$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/8/5/9/859c998bc230dd8c7bd42102cd3640b682.png)
Это свойство (я немного перефразировал условие) сразу равносильно вогнутости функции в данной двумерной области
Чтобы доказать отрицательную определенность 2-го дифференциала f быстрее, повернем область (и изменим масштаб, что тоже не влияет на вогнутость)
![$x=a+b,y=a-b$ $x=a+b,y=a-b$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/d/9/4d99f80095692d1144e0333428c3340e82.png)
,
![$f(x,y)=\frac y2-\frac{y^2}{2x}$ $f(x,y)=\frac y2-\frac{y^2}{2x}$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/e/b/6eba4cfb928f0b99f006fc4c7080e0de82.png)
, а у нее уже матрица Гессе считается в уме, видно, что при
![$x>0$ $x>0$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/e/b/9/eb9b46f46cfcebc82f6f2be2576597cb82.png)
отрицательно определена.
UPD:И кстати лучше без матрицы Гессе, f, с точностью до линейного слагаемого, произведение одномерных вогнутых функций.