Sean $r,s,u,v$ números reales cualesquiera. Demostrar que
\[\mathrm{min}\{r-s^2,s-u^2,u-v^2,v-r^2\}\leq\frac{1}{4}.\]
pistasolución 1info
Pista. Demuestra que la suma de los cuatro números es menor o igual que $1$.
Solución. En primer lugar, observemos que
\[(2r-1)^2+(2s-1)^2+(2u-1)^2+(2v-1)^2\geq 0.\]
Desarrollando esta desigualdad y agrupando términos llegamos a que
\[(r-s^2)+(s-u^2)+(u-v^2)+(v-r^2)\leq 1.\]
De aquí deducimos que alguno de estos cuatro números es menor o igual que $\frac{1}{4}$ ya que si todos fuesen mayores que $\frac{1}{4}$, la suma sería mayor que $1$.
Nota. Si se alcanza la igualdad en la desigualdad del enunciado, entonces $r=s=u=v=\frac{1}{2}$.