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不等式への招待 第9章 [無断転載禁止]©2ch.net

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0001不等式ヲタ ( ゚∀゚)
垢版 |
2017/09/13(水) 11:20:03.95ID:i1anpb+k
ある人は蝶を集め、ある人は切手を収集し、ある人は不等式を集める…
          ___          ----- 参考文献〔3〕 P.65 -----
    |┃三 ./  ≧ \   
    |┃   |::::  \ ./ | 
    |┃ ≡|::::: (● (● |  不等式と聞ゐちゃぁ
____.|ミ\_ヽ::::... .ワ......ノ     黙っちゃゐられねゑ…
    |┃=__    \           ハァハァ
    |┃ ≡ )  人 \ ガラッ

【まとめWiki】 http://wiki.livedoor.jp/loveinequality/

【過去スレ】
・不等式スレッド (第1章) http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1072510082/
・不等式への招待 第2章 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1105911616/
・不等式への招待 第3章 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1179000000/
・不等式への招待 第4章 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1245060000/
・不等式への招待 第5章 http://uni.2ch.net/test/read.cgi/math/1287932216/
・不等式への招待 第6章 http://uni.2ch.net/test/read.cgi/math/1332950303/
・不等式への招待 第7章 http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/math/1362834879/
・不等式への招待 第8章 http://rio2016.2ch.net/test/read.cgi/math/1498378859/
・過去スレのミラー置き場 http://cid-d357afbb34f5b26f.skydrive.live.com/browse.aspx/.Public/

【姉妹サイト】
キャスフィ 高校数学板 不等式スレ  http://www.casphy.com/bbs/test/read.cgi/highmath/1169210077/
キャスフィ 高校数学板 不等式スレ2 http://www.casphy.com/bbs/test/read.cgi/highmath/1359202700/

【wikiなど】
Inequality (mathematics)
https://en.wikipedia.org/wiki/Inequality_(mathematics)
List of inequalities
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_inequalities
List of triangle inequalities
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_triangle_inequalities
Wolfram MathWorld
http://mathworld.wolfram.com/topics/Inequalities.html
0188132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/09(月) 18:48:59.21ID:AAcQM4kG
>>186

n=3 のときは
Lhs - Rhs = 2(aa+bb+cc) +3GG -(a+b+c)^2
= aa+bb+cc -2ab -2bc -2ca +3GG
≧ A^3 + B^3 + C^3 -AB(A+B)-BC(B+C)-CA(C+A)+3ABC
= F_1(A,B,C)
≧ 0,
ここに、A=a^(2/3),B=b^(2/3),C=c^(2/3)とおいた。


>>187

8(Mhs - Lhs)
= 4(a+b+c)(ab+bc+ca) -(a+b+c)^3 + 8abc
=(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)
> 0,

abc ≦{(a+b+c)/3}^3 = 8/27,  (← AM-GM)
Mhs = ab+bc+ca ≦{(a+b+c)^3 + 9abc}/{4(a+b+c)}= 1 +(9/8)abc ≦ Rhs,
0189132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/10(火) 00:15:49.75ID:h4u4sSCs
>>180

n=4 の場合の略証
 x1 ≧ x2 ≧ x3 ≧ x4 としてよい。
 m =(x1+x2+x3+x4)/4 とおく。

・ x1+x4 ≧ x2+x3 のとき
(x1,m,m)majorizes((x1+x2)/2,(x1+x3)/2,(x1+x4)/2)
(x2,x3,x4)majorizes((x2+x3)/2,(x2+x4)/2,(x3+x4)/2)
∴Karamata により
 f(x1)+ f(m)+ f(m)≧ f((x1+x2)/2)+ f((x1+x3)/2)+ f((x1+x4)/2),
 f(x2)+ f(x3)+ f(x4)≧ f((x2+x3)/2)+ f((x2+x4)/2)+ f((x3+x4)/2),
 辺々たす。

・ x1+x4 ≦ x2+x3 のとき
(x1,x2,x3)majorizes((x1+x2)/2,(x1+x3)/2,(x2+x3)/2)
(m,m,x4)majorizes((x1+x4)/2,(x2+x4)/2,(x3+x4)/2)
∴Karamata により
 f(x1)+ f(x2)+ f(x3)≧ f((x1+x2)/2)+ f((x1+x3)/2)+ f((x2+x3)/2),
 f(m)+ f(m)+ f(x4)≧ f((x1+x4)/2)+ f((x2+x4)/2)+ f((x3+x4)/2),
 辺々たす。

文献[3]大関,p.125-126
文献[8]安藤「不等式」,p.10-11

- - - - - - - - - - - - - - - - - -

〔一般化された Turkevici不等式〕

(n-1){(a_1)^2 + … +(a_k)^2}+ nGG ≧(a_1 + … + a_n)^2,
ここに G =(a_1・a_2 … a_n)^(1/n),

n=2 等号
n=3 >>188
n=4 >>164 下, >>184-185
n≧5 nについての帰納法 >>186
0190132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/10(火) 02:08:31.45ID:7jpvSrE2
[エレ解 1991-11]
任意の x>0 に対して、a^x + a^(1/x) ≦ a^(x + 1/x) が成り立つための正の数 a の条件を求めよ。
0191132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/10(火) 02:18:14.50ID:7jpvSrE2
[エレ解 2013-10]
自然数 n≧2、C[n, k] は二項係数とする。
(1) Σ[k=1 to n] (-1)^(k+1) C[n, k] {1/(n^2)}^k < 1/n
(2) Σ[k=1 to n] C[n, k] {1/(n^2-1)}^k > 1/n
(3) Σ[k=1 to 2n] C[2n, k] {1/(n^2-1)}^k > 2/(n-1)
0192132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/10(火) 08:01:04.60ID:h4u4sSCs
>>190

F(x)= Rhs - Lhs = a^(x+1/x)- a^x - a^(1/x)
とおく。

0<a≦1 ならば
 F(x)=(1 - a^x){1 - a^(1/x)}- 1 < 0,
題意より a>1 に限られる。

F '(x)= log(a){(1 -1/xx)a^(x+1/x)-a^(x)+(1/xx)a^(1/x)}
= log(a)a^(x+1/x){1 -1/xx -a^(-1/x)+(1/xx)a^(-x)}
= log(a)a^(x+1/x){g(1/x)- g(x)}/x,

y = a^(-x)は下に凸ゆえ、g(x)={1 - a^(-x)}/x はxについて単調減少。

∴ F '(x)および g(1/x)- g(x)は、x-1 と同符号。

∴ F(x)は x=1 に極小値 F(1)= a(a-2)をもつ。
以下、F(1)だけ見れば十分。
題意を満足する aの下限は 2

往年の数学者「ビブンのことはビブンせよ。」
最近の数学者「ビブン・セキブン・いいキブン」
0194132人目の素数さん
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2017/10/10(火) 19:13:50.79ID:h4u4sSCs
>>192
補足
 xx{h(x)/x} ' = x h '(x)- h(x)= ∫[0,x] t h"(t)dt - h(0),

>>193
Problem 116(Crux Mathematicorum)
リンク先の解答:

(a+b)(b+c)(c+d)(d+a)= su +(ac-bd)^2 ≧ su,
ここで基本対称式を
s = a+b+c+d,
u = abc+bcd+cda+dab,
v = abcd,
とおいた。

これらの間にはMcLaurinの不等式
 2t/3s ≧ 3u/2t ≧ 4v/u(=HM),
が成立つ。tを消すと
 u/s ≧(4v/u)^2,
∴(su)^3 ≧16 v^2 s^4.
(Pain rinnegan,2009/Oct/11)
0195132人目の素数さん
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2017/10/11(水) 23:37:21.40ID:PBLxDg/9
>>193

>>107 (1)でござったか。

ac+bd = p,ad+bc = q,ab+cd = r とおく。
(a+b)(c+d)= p+q,
(b+c)(d+a)= p+r,
su-4v = pq+qr+rp,
よって
(a+b)(b+c)(c+d)(d+a)
=(p+q)(p+r)
= pp +(suー4v)
= su +(pp-4v)
= su +(ac-bd)^2
≧ su,     >>108 と同じだ...
0196ル.ヌー
垢版 |
2017/10/12(木) 00:23:05.21ID:Hbkmuqaq
a∈Cに対して、f(z)=e^(1/(z−a)),z∈C\{a}において、aに収束する点列an∈C\{a}で lim n→∞ f(an)=+∞ となるものを見出せ。
の解答をお願い致します。 👀
Rock54: Caution(BBR-MD5:ae2afb6cd11f3e92f5cd12f037b4c3ac)
0197132人目の素数さん
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2017/10/12(木) 13:47:20.72ID:IVBPcmrA
>>196

a_n = a + (1/n)

とかでいいんじゃね?

【考え方】
Cの上では exp はふにょふにょしてる事に注意しよう.
exp がシュッとでかくなるのは引数が実のときだけ.
だから 1/(a_n -a) が n:large に対してでかい実数になるように
すればいい.1/xは右から近づくと+∞,左から近づくと-∞
なんで a_n - a が実数になるようにしつつ a に右から近づけばいい.
0198197
垢版 |
2017/10/12(木) 17:30:14.91ID:IVBPcmrA
(失礼しました.質問スレと間違えて返事してしまいました)
0199ル.ヌー
垢版 |
2017/10/12(木) 19:20:14.61ID:Hbkmuqaq
f(z)=z/sinz,z∈Cにおいて,
(1) z=0はf(z)の除去可能特異点であることを示せ。
(2) f(z)の極をすべて求めよ、また、極での留数を求めよ。
(3) z=0まで定義域を拡大したf(z)のz=0におけるマクローリン展開の2次の項までを求め  よ。
(1).(2).(3)の解答をお願い致します。 👀
Rock54: Caution(BBR-MD5:ae2afb6cd11f3e92f5cd12f037b4c3ac)
0200132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/12(木) 19:36:02.98ID:Hbkmuqaq
f(z)=z/sinh z,z∈Cにおいて
(1) f(z)はC上正則であることを示せ。
(2) z=0はf(z)の除去可能特異点であることを示せ。
(3) z=0まで定義域を拡大したf(z)のz=0におけるマクローリン展開の2次の項までを求めよ。
(1).(2).(3)の解答をお願い致します。
0203132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/12(木) 23:48:07.31ID:saIb7jMi
>>191

(1)1-(1 - 1/nn)^n < 1/n,

(2){1 + 1/(nn-1)}^n > n/(nn-1)> 1/n,

(3){1 + 1/(nn-1)}^(2n)-1 ={nn/(nn-1)}^(2n)-1
 ={1/(1-xx)}^(2/x)-1 >(1+x)/(1-x)-1 = 2x/(1-x)= 2/(n-1),

*) 2log(1-xx)+ x・log{(1+x)/(1-x)}
=(2+x)log(1+x)+(2-x)log(1-x)
= -∬[0,x]{2t/(1-tt)}^2 dt < 0,
より (1-xx)^(2/x)<(1-x)/(1+x),
0204132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/13(金) 07:23:30.38ID:4eFIOMr+
>>195
4変数に関する基本対称式 s, t, u, v をみると新鮮でござるな。 p, q, r の関係も面白い。
0206132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/14(土) 04:12:27.77ID:WYmPKYWn
>>203

〔補題〕
-1 < x < 1 のとき
 2・log(1-xx)+ x・log{(1+x)/(1-x)}≦(xx/3)log(1-xx)≦ -(1/3)x^4 ≦ 0,

(略証)
f(x)=(2-xx/3)log(1-xx)+ x・log{(1+x)/(1-x)}とおく。xの偶関数。

f '(x)=(-2x/3)log(1-xx)+ log{(1+x)/(1-x)}-(2x/3)+(2/3){1/(1+x)-1/(1-x)},

f "(x)=(-2/3)log(1-xx)-2 +(5/3){1/(1+x)+ 1/(1-x)}+(2/3){-1/(1+x)^2 -1/(1-x)^2},

f "'(x)=(2/3){-1/(1+x)+1/(1-x)}+(5/3){-1/(1+x)^2 +1/(1-x)^2}+(2/3){2/(1+x)^3 -2/(1-x)^3}
 = -4xxx(3-xx/3)/(1-xx)^3,

f ""(x)=(2/3){1/(1+x)^2 +1/(1-x)^2}+(5/3){2/(1+x)^3 +2/(1-x)^3}-4/(1+x)^4 -4/(1-x)^4
 = -4xx(27+22xx-x^4)/[3(1-xx)^4]
 ≦ 0.
0207132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/14(土) 18:06:10.35ID:VmZscmTD
[エレ解 2017-08]
x,y,z≧0、x+y+z≦1のとき、3x^2 - 4x+ 5y^2 - 2y + z^2 - 1 の最大最小を求めよ。
0208132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/15(日) 03:22:38.43ID:qbyQ3Mho
>>203

1/(1-tt)はt>0で単調増加ゆえ、
(1/y)∫[0,y] 2/(1-tt)dt も y>0で単調増加。

(2+x)log(1+x)+(2-x)log(1-x)
=(2+x)∫[0,x/(2+x)]2/(1-tt)dt -(2-x)∫[0,x/(2-x)]2/(1-tt)dt
< 0,
0209132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/17(火) 17:29:43.38ID:fUPTP4tk
実定数 a, b, c>0 とする。
実数 x, y が a/x - b/y ≧c、x < a/c、y > b/c をみたしながら動くとき、
ax-byが最大値をもつための条件と、そのときの最大値を求めよ。

(出典不明、問題はうろ覚え、10年くらい前に立ち読みした記憶から再生したので係数が微妙に違うかもしれない)
0210132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/18(水) 21:36:26.48ID:YHzUPFkO
実定数 a>0 と、4x^2 + y^2 ≦1 をみたす実数 x, y に対して、
2xy + 2ax + ay の最大値・最小値と、そのときの x, y の値を求めよ。

(昔ネットで見たもの、Z会か進研ゼミのサンプル問題だったような…)
---------------------------------------------------------

4x^2 + y^2 =1 じゃないんで、(x, y) = ((r/2)cosθ, r sinθ)とおいたら泥沼に嵌った。
0211132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/21(土) 11:52:27.62ID:juihTYxZ
>>191 (3)

(左辺)={1 +1/(nn-1)}^(2n)-1
={nn/(nn-1)}^(2n)-1
>(n+1)/(n-1)-1  (←補題)
= 2/(n-1),

〔補題〕
g_n = (1 +1/n)^(n +1/2), (nは正の整数)
とおくとき、g_n は単調減少。

∴ {(n+1)/n}^(2n+1) < {n/(n-1)}^(2n-1),
∴ (n+1)/(n-1) < {nn/(nn-1)}^(2n),

[エレ解スレ(2011.2).68-69]
0222132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/29(日) 12:39:14.89ID:eHt4EM8U
今は昔、高校時代のZ会の通信添削より。

a,b,c≧0に対して、
(1) x^(1/3) + y^(1/3) ≦ {4(x+y)}^(1/3)
(2) x^(1/3) + y^(1/3) + z^(1/3) ≦ {9(x+y+z)}^(1/3)
0224132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/29(日) 12:53:45.50ID:eHt4EM8U
a,b,c≧0に対して、
(9/4)(a+b+c)^5 ≧ 10(a^3 + b^3 + c^3)(a+b+c)^2 - 9(a^5 + b^5 + c^5) ≧ (a+b+c)^5

右側は簡単だったけど、左側は挫折…。
0225132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/29(日) 17:12:42.84ID:eHt4EM8U
a,b,c≧0に対して、
a^3 + b^3 + c^3 + (6/7)abc ≧ (1/7)(a+b+c)^3

苦手な非同次の不等式。
0226132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/30(月) 13:51:50.89ID:Fh66Dt0j
>>224
s = a+b+c,t = ab+bc+ca,u = abc,
とおく。
a^3 +b^3 +c^3 = s(ss-3t)+3u,
a^5 +b^5 +c^5 = s^5 - 5(a+b)(b+c)(c+a)(ss-t)= s^5 - 5(st-u)(ss-t),

(左辺)-(中辺)=(5/4)s(ss-6t)^2 + 15(ss-3t)u ≧ 0,
(中辺)-(右辺)= 15(st-u)(ss-3t)≧ 0,

>>225
(左辺)-(右辺)=(3/7){s(ss-3t)+(s^3-4st+9u)}=(3/7)(s・F_0 + F_1)≧ 0,

F_0 = ss-3t ≧ 0,
F_1 = s^3 -4st +9u ≧ 0.
0227132人目の素数さん
垢版 |
2017/10/30(月) 14:14:21.95ID:Fh66Dt0j
>>224
 
等号成立は
左側:{a,b,c}={0,√3-1,√3+1}
右側:{a,b,c}={1,1,1}
0228132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/02(木) 13:44:48.75ID:FM0nIjMB
〔Jordanの不等式〕
0<θ<π/2 のとき、
 sinθ >(2/π)θ,

文献[3]大関、p.38-39 例題2.
[分かスレ436.016](微分を使わない方法)
0229132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/03(金) 12:23:07.50ID:d8bRV0BU
>>228

ABを直径とする円をcとする。(半径r)
A,Bを通るもう一つの円をCとする。(半径 R >r)

このとき
 2R sinθ= AB = 2r,

また横方向のズレ幅からみて、明らかに
弧AcB > 弧ACB,
 πr > 2R θ,

辺々掛けて
 sinθ >(2/π)θ,

[分かスレ436.016]
0230132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/04(土) 11:44:18.19ID:b2rnI0sj
〔問題〕
0≦a,b,c≦1 かつ (1-a)(1-b)(1-c)= abc のとき

(a+b+c)(aa+bb+cc-ab-bc-ca)+8abc ≧1,
0232132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/04(土) 19:15:07.16ID:ks/8FAV3
a,b,c≧0に対して、

(1) (a^3 + b^3 + c^3 + 15abc)^3 ≧ 216abc(ab+bc+ca)^3
(2) (a+b+c)^5 ≧ 12{(a^4)(b+c) + (b^4)(c+a) + (c^4)(a+b)}
0234132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/05(日) 02:07:38.46ID:6KxvYVjk
>>231
 全くでござるよ。

>>232 (2)
(左辺)-(右辺)
= s^5 -12(s^3・t -3stt -ssu +5tu)
= s(ss -6t +5u/s)^2 +(2ss -25u/s)u
≧ ssu,   (← s^3≧27u)
0235132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/05(日) 14:01:12.34ID:6KxvYVjk
>>231
 そうでもない?

>>232 (2)

(a+b+c)^6 ={(a^3+b^3+c^3)+ 3(a+b)(b+c)(c+a)}^2
≧12(a^3+b^3+c^3)(a+b)(b+c)(c+a)
> 12{(a^4)(b+c)+(b^4)(c+a)+(c^4)(a+b)}(a+b+c),


(a+b)(b+c)> b(a+b+c),
(b+c)(c+a)> c(a+b+c),
(c+a)(a+b)> a(a+b+c),
0238132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/07(火) 23:53:08.96ID:cR3XovZi
>>237
0 < |α|,|β|,|γ| < π/2,
γ = α±β,
(a,b,c)=(cosα,cosβ,cosγ)
のとき
(a-1)(b-1)(c-1)< 0 ?


(1-aa)(1-bb)=(c-ab)^2 ≧ 0 ゆえ
a-1,b-1,c-1 は同符号だが…
0239132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/08(水) 03:17:51.21ID:X+T0MJpc
ごめんなさい。問題文を書き間違えていました。(切腹)

a,b,c≧0 かつ a+b+c>3 かつ a^2+b^2+c^2-2abc=1 のとき、(a-1)(b-1)(c-1)≧0
             ↑
0240132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/08(水) 03:20:27.40ID:X+T0MJpc
自然数 n に対して、
n+3 < {(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)(n+5)(n+6)}^(1/6) < n+(7/2)

どっかの入試問題だったと思うけど、メモしていない…。
0241132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/08(水) 12:31:35.96ID:mblwdtt/
>>240

左側
(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)(n+5)(n+6)-(n+3)^6 =(n+3)(3n^4 +31n^3 +102nn +103n -3)> 0,

右側は GM-AM で


蛇足だが…
{(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)(n+5)(n+6)}^(1/6)= n +7/2 -35/(24n)+245/(48nn)-23597/(1152n^3)+69139/(768n^4)-34892549/(82944n^5)+340456375/(165888n^6)-…
0242132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/09(木) 00:22:49.65ID:3X7VVSFu
>233 (3)

s = a+b+c,t = ab+bc+ca,u = abc,
とおく。
同次式なので u=1 としてもよい。s≧3,t≧3.

t(tt-4s+3)≧ t^3 -4stu +9uu ≧ 0,
∴ t ≧ √(4s-3)≧ s(10-s)/7,
∴ ss+7t ≧ 10s,
∴ aa+bb+cc + 9(ab+bc+ca)≧ 10(a+b+c),
かなあ。
0243132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/09(木) 11:55:17.23ID:3X7VVSFu
>>232 (1)

F_2 = s^4 -5sst +4tt +6su ≧ 0, (Schur)
これをtについて解くと
t ≦[5ss -√{3s(3s^3 -32u)}]/8,

u=1 として
t ≦[5ss -√{3s(3s^3 -32u)}]/8 ≦(s^3 +18u)/{3(s+2)},
∴(s^3 -3st+3u)+ 15u ≧ 6t,
∴ a^3 +b^3 +c^3 + 15abc ≧ 6(ab+bc+ca),
かなあ。

>>233 (3) >>242

√(4s-3)≧ s(10-s)/7 のところ

s≧4 のとき
 √(4s-3)≧ 25/7 ≧ s(10-s)/7,
3≦s≦4 のとき
 (4s-3)-{s(10-s)/7}^2 =(s-3)(49-49s+17ss-s^3)/49 ≧0,
0244132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/15(水) 00:16:45.88ID:09YU9CDB
a,b,c ∈R のとき
(1) (a^2 + b^2 + c^2)^2 ≧ 3(a^3b + b^3c + c^3a)
(2) a^4 + b^4 + c^4 ≧ 2(a^3b + b^3c + c^3a) - (ab^3 + bc^3 + ca^3)
(3) a^4 + b^4 + c^4 ≧ 6(a+b+c)(a^2b + b^2c + c^2a) - 17{(ab)^2 + (bc)^2 + (ca)^2}
(4) 3(a^4 + b^4 + c^4 - a^3b + b^3c + c^3a) ≧ a^2(b-c)^2 + b^2(c-a)^2 + c^2(a-b)^2


a,b,c≧0 のとき

(11) a^3 + b^3 + c^3 ≧ 3(ab^2 + bc^2 + ca^2) - 2(a^2b + b^2c + c^2a)
(12) a^3 + b^3 + c^3 ≧ (17/9)(a^2b + b^2c + c^2a) - (8/3)abc
(13) a^4 + b^4 + c^4 ≧ (9/4)(ab^3 + bc^3 + ca^3) - (5/4)(a^3b + b^3c + c^3a)
(14) a^4 + b^4 + c^4 ≧ 6{(ab)^2 + (bc)^2 + (ca)^2} - 5(a^3b + b^3c + c^3a)
(15) a^4 + b^4 + c^4 ≧ (ab)^2 + (bc)^2 + (ca)^2 + 2(a^3b + b^3c + c^3a - ab^3 - bc^3 - ca^3)
(16) a^4 + b^4 + c^4 ≧ abc(a+b+c) + (2√2)(a^3b + b^3c + c^3a - ab^3 - bc^3 - ca^3)

巡回式は嫌いでござる。
0245132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/15(水) 01:09:17.86ID:09YU9CDB
>>242
> ∴ t ≧ √(4s-3)≧ s(10-s)/7,

√(4s-3)≧ s(10-s)/7 って、不等号の向きが一定でないような…
0247132人目の素数さん
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2017/11/15(水) 16:27:06.63ID:bRQyF7b9
>>244

〔4次巡回不等式の基本定理〕(定理2.3.3)

a^4 + b^4 + c^4 - p(a^3b+b^3c+c^3a)- q(ab^3+bc^3+ca^3)+{(pp+pq+qq)/3 -1}(aabb+bbcc+ccaa)+{p+q-(pp+pq+qq)/3}abc(a+b+c)
={(A-B)^2+(B-C)^2+(C-A)^2}/6,
ただし、A,B,Cは
A = aa-bb +pbc -qca,
B = bb-cc +pca -qab,
C = cc-aa +pab -qbc,

(1)(p,q)=(3,0)
(2)(p,q)=(2,-1) 例題2.3.10(8)*
(3)(p,q)=(6,0) 例題2.3.10(7)
(4)(p,q)=(1,0) 例題2.3.10(4)
(13)  例題2.3.11(2) (2)を精密化したもの。 {右辺の係数を α+1、-α として α≦1.379…}
(14)  例題2.3.12(3)次の(15)から出る。{右辺の係数をγ+1,-γ として γ≦5.0779…}
(15)  例題2.3.11(5)
(16)  例題2.3.12(4)

* a:b:c = sin(π/9):{sin(2π/9)-sin(π/3)}:sin(2π/9)
のとき等号が成立するらしい。

文献[8]安藤「不等式」数学書房(2012)
 §2.3(4次斉次不等式)
0248132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/15(水) 18:14:50.44ID:bRQyF7b9
>>244

min{a,b,c}= m とし、{a,b,c}={m,m+x,m+y}とする。(x,y≧0)

(11)
(左辺)-(右辺)= m(xx-xy+yy)+(x^3 + 2xxy -3xyy + y^3)≧0,

∵ x^3 +2xx -3x +1 ≧ 3x^(7/3)-3x + 1 ≧ 1 - 4・(3/7)^(7/4)= 0.091969

(12)
(左辺)-(右辺)= 10m(xx-xy+yy)/9 +{x^3 -(17/9)xxy + y^3}≧0,

∵ x^3 -(17/9)xx + 1 ≧ 1 -2・(17/27)^(3/2)= 0.00078779,
0259132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/16(木) 01:18:28.78ID:+0/ZGG+j
>>248

xx-xy+yy ≧ 0,
(左辺−右辺)はmについて単調増加。
∴{a,b,c}の差(x,y)を固定して一斉に増加すれば増加する。
∴ m=0 の場合を考えれば十分。

(sageるのを忘れてしまった…)
0270132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/16(木) 20:12:37.97ID:aDSEDWj+
三角形の辺長 a,b,c、外接円の半径R、内接円の半径 r に対して

(1) a^2+ b^2 + c^2 ≦ 9R^2
(2) a^2+ b^2 + c^2 ≦ 8R^2 + 4r^2
0271132人目の素数さん
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2017/11/17(金) 00:27:20.94ID:VLF4tQu0
>>270

正弦定理より
aa+bb+cc = 4RR{sin(A)^2 + sin(B)^2 + sin(C)^2},

sin(A)^2 + sin(B)^2 + sin(C)^2 = 2 + 2cos(A)cos(B)cos(C)- 4cos((A+B+C)/2)cos((-A+B+C)/2)cos((A-B+C)/2)cos((A+B-C)/2)
  = 2 + 2cos(A)cos(B)cos(C),   (← A+B+C=π)

(1)
・鈍角または直角 のときは 左辺 ≦ 2,

・鋭角△ のときは AM-GM と凸性より
 cos(A)cos(B)cos(C)≦[{cos(A)+cos(B)+cos(C)}/3 ]^3 ≦[ cos((A+B+C)/3)]^3 = [ cos(π/3)]^3 = 1/8,
 左辺 ≦ 2 + 1/4 = 9/4,

∴ aa+bb+cc ≦ 9RR,
等号成立は A=B=C(正△)のとき
0282132人目の素数さん
垢版 |
2017/11/18(土) 15:08:01.65ID:E4miXSjs
>>270

(2)
正弦定理より
(a+b-c)/c = 2sin(A/2)sin(B/2)/sin(C/2),etc.

r/R =(2S/(a+b+c))(4S/abc)
 =(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)/(2abc)
 = 4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2),

(r/R)^2 = 2[1-cos(A)][1-cos(B)][1-cos(C)],

したがって、補題より
 sin(A)^2 + sin(B)^2 + sin(C)^2
 = 2 + 2cos(A)cos(B)cos(C)
 ≦ 2 + 2[1-cos(A)][1-cos(B)][1-cos(C)]
 = 2 +{4sin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)}^2
 = 2 +(r/R)^2,


【補題】A+B+C=π, 0<A,B,C のとき、
 cos(A)cos(B)cos(C) ≦ [1-cos(A)][1-cos(B)][1-cos(C)] ≦ 1/8.
 [初代スレ.580]

【系】
{(a+b-c)(b+c-a)(c+a-b)}^2 ≧ (aa+bb-cc)(bb+cc-aa)(cc+aa-bb),
 [1992 Poland]44th,1st round(1992 Sept-Dec)No.9
[初代スレ.538(3)]
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