Çözüm: a=xn, b=xm, y=xmn olacak şekilde aralarında asal m,n pozitif tam sayıları vardır.
Şakkadanak* (m−1)(n−1)≥0 olduğundan mn+1≥m+n elde edilir. Her iki tarafı x pozitif tam sayısı ile çarparsak
mx+nx≤mnx+x
olup
a+b≤x+y
elde edilir. Ayrıca eşitlik durumu m=1 veya n=1 iken geçerlidir.
*Şakkadanak Yazdığımız Eşitsizliğin Motivasyonu: Kanıtlamamız istenen a+b≤x+y eşitsizliğine denk olan başka eşitsizlikler yazarak doğruluğunu bildiğimiz bir eşitsizliğe ulaşmayı deneyebiliriz:
a+b≤x+y⟺mx+ny≤mnx+x⟺m+n≤mn+1⟺(m−1)(n−1)≥0. Bu son eşitsizliğin doğru olması için gerek ve yeter şart ilk eşitsizliğin doğru olmasıdır. m,n pozitif tam sayılar olduğundan (m−1)(n−1)≥0 eşitsizliği de açıkça doğrudur. Çift yönlü gerektirmeler ile ilerleme eşitlik/eşitsizlik ispatlarında kullanılan basit ve yaygın biçimde kullanılan bir fikirdir. Paylaşmış olalım.