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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
0448132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/18(日) 19:05:09.70ID:eirA2Wob
n∈N、r∈R、r≧1 に対して、
{(n+1)^(r+1)*n^r}/{(n+1)^(r+1) - n^(r+1)} ≧ Σ[k=1 to n] k^r ≧{(n+1)^r*n^(r+1)}/{(n+1)^(r+1) - n^(r+1)}

油断、怠慢、即ち怠惰!
0449132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/24(土) 01:29:07.74ID:j7T05hBb
(1) a>b>c> 0 のとき、ax^2+bx+c=0 の解αは、|α|<1 をみたすことを示せ。
(2) x^3 + 3x^2 + 5x + 7 = 0 の解αは、1<|α|≦3 をみたすことを示せ。

あぁぁ、脳が…震える…
                     -‐. . : ヘ三≧-_
                  <: : /: : : : : : : ̄<三≧
               /: : : : : /: : : : : : :/: : : : : : <≧
              /: : : : : : / : : : : : :./: : : : : : : : : : : :<=
             /l:冓: : : :/:/: : : : : /: : : : : : : : | : : i: : : \
           /´/ ´ 刃: :i :i :{ : : : : :/ : : : : : : : : :| : : | : : : : :.i
           / /イ´./: :l  ‐ 、 :i: :i : : : :i.: : : :.:. | : : |: : : : : :ヘ
          レ / .// ii|  ● i:::::i : : : .::: : : : : :i : : i: : :i : : : :i
         i´   ´ / .   ヾ、. _ ノ::::..::. : .::::: : : : : :i : : i: : :i : : : :|
三=- _____.|     |.\.    ̄   /.,::::::  ‐ 、: :/: : /: : :i.: : : : |
三=---- 三三/    .}  冫  ─i´ ,,,. ´  |  ● i::: : :, :_., : |: : : :.|
´   /  i /i.    ./ / ヘ   ヾ丶 i  ヾ、. _ ノ /4/‖:::| : : : |
   冫"~  ̄     / / i .  丶   ̄i    ̄  ./ i i .|}::/: : : :/
  /        イ ´ / `メ ノ \   \     |/ | |.|.: : : :./
 |    ==   /| i  ` <丿メノ ` う   ア ´  ///: : / \     ___
  ┐  __  −=三〈 `ー-\ \ ノメ//''"      .//  ̄ _ - = 三三三三
  i-'".|三三三三=丶- 、  \ `、ノ//     ,.-'''"  -=三三三三三三=
  /  /三三三三三=┐ 丶  - ´, /     / -=三三三三三三三=
. 〈  〈 三三三三三三 .| | └‐- ´i/     /=三三三三三三三三 〈
0450132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/24(土) 04:17:06.67ID:xZc/HRib
>>449
(1)
・解が実数のとき(bb-4ac≧0)
 |x|≧1 ⇒ axx+bx+c ≧ a|x| -b|x| +c =(a-b)|x|+ c > c > 0
 ∴|α|< 1
・解が共軛複素数のとき(bb-4ac<0)
 |α| = √(αα~)= √(c/a)< 1,

(2)
x≧-2 ⇒ x^3 +3x^2 +5x +7 =(x+2)(xx+x+3)+ 1 ≧ 1,
x≦-3 ⇒ x^3 +3x^2 +5x +7 =(x+3)(xx+5)-8 ≦ -8
中間値の定理より(-3,-2)に実解rがある。

x^3 +3x^2 +5x +7 =(x-r){xx +(3+r)x - 7/r},
xx +(3+r)x - 7/r = 0 は複素数解αをもつ。
解と係数の関係から rαα~ = -7,
|α|= √(αα~) =√(-7/r),
∴ √(7/3)< |α| < 2,

・蛇足
r = -1 +(1/3){6(-9+√87)}^(1/3)-(1/3){6(9+√87)}^(1/3)
 = -2.1795090246
|α|= 1.79213072
0452132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/24(土) 18:59:44.58ID:xZc/HRib
>>436

s = 5/4 とおく。
133 > 131.25 = 84 ss,
110 > 105 = 84 s,
84 = 84,
n^5 > 84^5 *(s^10 + s^5 +1)
= 84^5 *{(5/4)^10 +(5/4)^5 + 1}
> 84^5 *{9 + 3 + 1}
= 84^5 * 13
>(84 * 5/3)^5
= 140^5,

∴ 141 ≦ n ≦ 147   (>>440-441)
0453132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/25(日) 02:17:24.53ID:gGaVEUAO
>>449
(1)は新潟大学ですね。

>>451
〔掛谷の定理〕
F(x)= a_0 x^n + a_1 x^{n-1} + …… + a_{n-1}x + a_0,
 a_0 > a_1 > a_2 > …… > a_{n-1}> a_n > 0
ならば、F(x)= 0 の解の絶対値は1より小さい。

(略証)
F(0)= a_n >0,F(1)> 0,
(1 - 1/x)F(x)/ x^n = a_0 - Σ[j=1,n](a_{j-1} - a_j)/x^j - a_n / x^(n+1),
x=1 のときは
 0 = a_0 - Σ[j=1,n](a_{j-1} - a_j)- a_n,
辺々引いて
(1 - 1/x)F(x) / x^n = Σ[j=1,n+1](a_{j-1} - a_j)(1 - 1/x^j) + a_n(1 - 1/x^{n+1}),
ここで、|x|≧1, x≠1 ならば
Re{1/x^j}≦|1/x|^j ≦ 1,
であるが、等号成立は x=1 に限るので
Re{1 - 1/x^j}> 0,
∴ Re{右辺}> 0,
∴ F(x)≠ 0,
∴|α|<1
http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/solution/solution.htm

「經濟研究」の別証明は、あまりにも迂回的で逆行的でござるな。
市大とちゃんと統合成立するかなぁ?
0454132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/25(日) 02:38:57.60ID:gGaVEUAO
>>453

などと嘯いてたら、間違えてしまった......orz

F(x)= a_0 x^n + a_1 x^{n-1} + …… + a_{n-1}x + a_n,
0455132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/25(日) 10:26:23.15ID:utpborzn
>>453-454
あぁぁ…、あなたはなんと勤勉なる事か!
偶々ネットで見かけた掛谷のpdfを見て出題したのでござるが、入試問題まで探してくるとはとはとはとは…!
0459132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/25(日) 16:08:11.57ID:gGaVEUAO
逆数バージョン

〔掛谷の定理〕 
正係数のn次多項式
 F(x)= a_0 x^n + a_1 x^{n-1} + …… + a_{n-1}x + a_n,
 0 < a_0 < a_1 < a_2 < …… < a_{n-1}< a_n
について、F(x)= 0 の解の絶対値は1より大きい。

(略証)
F(0)= a_n >0,F(1)> 0,
(x-1)F(x)= a_0 x^(n+1)+ Σ[j=1,n](a_{n-j+1}- a_{n-j}) x^j - a_n,
x=1 のときは
 0 = a_0 + Σ[j=1,n](a_{n-j+1}- a_{n-j})- a_n,
辺々引いて
(x-1)F(x)= a_0(x^{n+1} -1) + Σ[j=1,n](a_{n-j+1}- a_{n-j})(x^j -1),
ここで、|x|≦ 1, x≠1 ならば
Re{x^j}≦|x|^j ≦ 1,
であるが、等号成立は x=1 に限るので
Re{x^j -1}< 0,
∴ Re{右辺}< 0,
∴ F(x)≠ 0,
∴|α|> 1

(系) x → 1/x とすれば >>453
http://www004.upp.so-net.ne.jp/s_honma/solution/solution.htm
0460132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/26(月) 05:41:30.17ID:+hLINPlt
>>453 >>459

(1)
n次方程式 F(x)= 0 の根{r_k}がすべて実数のとき、
 F(x)が極値・停留値をとる点b{F '(x)= 0 の実数解}は次をみたす。
 r_min ≦ b ≦ r_max

(2)
n次多項式 F(x)が停留値をとる点β{F '(x)= 0 の解}は、
 F(x)= 0 のすべての根を含む凸領域内にある。

例) すべて単根{α_k}のときは
 β = Σ[k=1,n]t_k α_k
 重み t_k = |β-α_k|^(-2)/{Σ[k=1,n]|β-α_k|^(-2)}
0462132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/28(水) 05:08:58.38ID:W7HTMDJw
>>448

r=1 のときは等号になるので r>1 とする。中辺を

S(n)= Σ[k=1,n] k^r

とおく。問題の式は

1/n > S(n)/n^(r+1)- S(n)/(n+1)^(r+1)> 1/(n+1),

S(n)/S(n-1)>{(n+1)/n}^(r+1)> S(n+1)/S(n),

S(n)/(n+1)^(r+1)> S(n-1)/n^(r+1) …… 増加列
S(n)/n^(r+1)> S(n+1)/(n+1)^(r+1) …… 減少列

{1/(n+1)}Σ[k=1,n]{k/(n+1)}^r >(1/n)Σ[k=1,n-1](k/n)^r
(1/n)Σ[k=0,n](k/n)^r > {1/(n+1)}Σ[k=0,n+1]{k/(n+1)}^r

となる。
0463132人目の素数さん
垢版 |
2018/02/28(水) 05:42:35.66ID:W7HTMDJw
>>448 (続き)

f(x)= x^r (r≧1)は下に凸だから、下の補題より

S(n)/{n(n+1)^r}≧ S(n-1)/{(n-1)n^r},

S(n)/{(n+1)n^r}≧ S(n+1)/{(n+2)(n+1)^r},

これと n/(n-1)>(n+1)/n >(n+2)/(n+1) から >>462 が出る。

なお、n >> r では S(n)〜{1/(r+1)}(n + 1/2)^(r+1)


〔補題〕
f(x)が 0<x<1 で下に凸ならば

1)(1/n)Σ[k=1,n]f(k/(n+1))≧{1/(n-1)}Σ[k=1,n-1]f(k/n),

2){1/(n+1)}Σ[k=0,n]f(k/n)≧{1/(n+2)}Σ[k=0,n+1]f(k/(n+1)),

(略証)
1)
凸性からJensenにより
{(n-k)/n}f(k/(n+1))+(k/n)f((k+1)/(n+1))≧ f(k/n),
k=1 から k=n-1 まで加えて(n-1)で割る。
2)
凸性からJensenにより
{k/(n+1)}f((k-1)/n)+{(n+1-k)/(n+1)}f(k/n)≧ f(k/(n+1)),
k=0 から k=n+1 まで加えて(n+2)で割る。
0466132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/02(金) 05:19:49.90ID:IyAEI4K5
〔Popoviciuの不等式〕
f(x) が下に凸ならば、 (a+b+c)/3 = m に対して
f(a) + f(b) + f(c) + 3f(m) ≧ 2f((a+b)/2) + 2f(a+c)/2) + 2f((b+c)/2),

(略証)
a≦b≦c としてよい。
(i) a,b ≦ m ≦ c のとき
f(a) + f(b) ≧ 2f((a+b)/2),
f(m) + f(c) ≧ 2f((m+c)/2),
2f(m) + 2f((m+c)/2) ≧ 2f((a+c)/2) + 2f((b+c)/2),
辺々たす。

(ii) a ≦ m ≦ b,c のとき
f(a) + f(m) ≧ 2f((a+m)/2)
2f((a+m)/2) + 2f(m) ≧ 2f((a+b)/2) + 2f((a+c)/2),
f(b) + f(c) ≧ 2f((b+c)/2),
辺々たす。

文献[9]佐藤淳郎(訳)p.41 演習問題1.89
0469132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/03(土) 02:38:06.57ID:MMc1xkls
a、b、c ∈ (1、∞) または、a、b、c ∈ (0、1) のとき、
log_a(bc) + log_b(ca) + log_c(ab) ≧ 4{ log_(ab)c + log_(bc)a + log_(ca)b }

(参考)
過去スレに、a、b、c ∈ (1、∞) のとき、
 左辺 > 定数
 定数 > 右辺 > 定数
というのを収集して貼ったような希ガス、ハロゲンガス…。


詳細は…不明ですか? あなた、怠惰…ですね
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   |:::::|::i::::::::::リ:::::::::/:::::,:::f´⌒ヽ .V:::::',::ヾi:::i::::! /      !
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   .|::::::::|::::::::::::j,:イ≡彡 `==彳 ,, V::::::':::/ ヽ///,i      /
    |::::::::ト::::イi´●゙    ー ´ 7 Y:::::::∧ 人///     /----y
    i::::::::::::::::::弋゙_丿',      / ;} i:::::i  ゞ  /     /ヽ  /
    i:::::::::::\:::∧   '- ´  /ヽイ;;;} !::/i  ',./i     /ソ  ノ
    \::::ヽ:::::::└-i- ム-<丶tt i };} レ丶  ./ /    /::/ /\
      \::::::::/   `\\,エィ ´ ;;  / ´/ ./    ‖/     .\
       ヽ::/     !/,`丶;   ; ;イ ノ /! /     ! j       ヾ
        `ト     ヽ///!ー イ ´//// ソ               i
          \   \//////////./                i
            \   .\///////                  |
0470132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/03(土) 07:13:06.83ID:hUH2ieOC
>>469

A = ln(a),B = ln(b),C = ln(c) とおく。
題意により、A,B,Cは同符号。
正であるとしても一般性を失わない。

S=A+B+C,T=AB+BC+CA,U=ABC とおく。
(左辺) = (B+C)/A + (C+A)/B + (A+B)/C = (ST-3U)/U,
(右辺) = 4{C/(A+B) + A/(B+C) + B/(C+A)} = 4{S(SS-2T) + 3U}/(ST-U),
(左辺) - (右辺) = {(ST-9U)T + 3SU・F_{-1}) + SSU・F_{-2} }/{T(ST-U)} ≧ 0,
ここに
U・F_{-1} = TT -3SU ≧ 0,
UU・F_{-2} = T^3 -4STU +9UU ≧ 0,

なお、
(右辺) ≧ 6 (Nesbitt、Shapiro-3)
0471132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/03(土) 07:18:06.63ID:hUH2ieOC
>>466

f(m) + f((m+c)/2) ≧ f((a+c)/2) + f((b+c)/2),
f(m) + f((a+m)/2) ≧ f((a+b)/2) + f((a+c)/2),
のところが分からん?

〔補題〕
f(x) は m,nを含む区間で下に凸
m+d,n-d が mとnの中間にあるとき
 f(m) + f(n) > f(m+d) + f(n-d)

(略証)
m≠n、0<λ<1 に対して
(1-λ)f(m) + λf(n) > f((1-λ)m + λn) = f(m+d)
 λf(m) +(1-λ)f(n) > f(λm + (1-λ)n) = f(n-d)
辺々たす。
ここに、d = λ(n-m) とおいた。
0472132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/03(土) 19:46:02.49ID:hUH2ieOC
>>469

〔補題〕
A,B,C が同符号のとき
(B+C)/A + (C+A)/B + (A+B)/C ≧ 4{A/(B+C) + B/(C+A) + C/(A+B)},

(略証)
AM-HM より
 A(1/B + 1/C)≧ 4A/(B+C),
 B(1/C + 1/A) ≧ 4B/(C+A),
 C(1/A + 1/B) ≧ 4C/(A+B),
辺々たす。
0473132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/04(日) 03:52:33.46ID:IhTCj0CK
>>470

〔Nesbitt、Shapiro-3〕

A/(B+C) + B/(C+A) + C/(A+B) ≧ 3/2,

(左辺) = (A+B+C) {1/(B+C) + 1/(C+A) + 1/(A+B)} - 3
≧ (A+B+C) * 9/ {2(A+B+C)} - 3  (← AM-HM)
= 9/2 - 3
= 3/2.

(左辺) = (A+B+C) {1/(B+C) + 1/(C+A) + 1/(A+B)} - 3
= (1/2) {(B+C)+(C+A)+(A+B)} {1/(B+C) + 1/(C+A) + 1/(A+B)} - 3
≧ (1/2)(1+1+1)^2 - 3  (← コーシー)
= 9/2 - 3
= 3/2.
0474132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/13(火) 11:09:49.42ID:IdxYrbr8
C[n,r]は二項係数とする。

(1) n ∈N (n≧2) に対して、2^{2n-1}/\sqrt(n) < C[2n, n] < 2^{2n-1} を示せ。

(2) n+1 以上 2n-1 以下の素数の積は、2^{2n-2} より小さいことを示せ。
  ただし、該当する素数がないときは、積を1とする。

(3) n 以下の素数の積は、2^{2n-1} 以下であることを示せ。
0476132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 03:30:09.01ID:hdbbxtzk
>>474
(1)
2^(2n-1) /√n < C[2n,n] < 2^(2n-1) √{2/(n+1)},

nについて帰納法による。
n=2 のとき、8/√2 < C[4,2] < 8√(2/3) ゆえ成立。
n-1 について成り立つならば
 2^(2n-3)/√(n-1) < C[2n-2,n-1] < 2^(2n-3)√(2/n),
 4√{(n-1)/n} < 4 (2n-1)/2n < 4√{n/(n+1)},
 辺々かけて
 2^(2n-1)/√n < C[2n,n] = 2^(2n-1)√{2/(n+1)},
∴ n についても成立。
0477132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/14(水) 03:46:47.54ID:KXfS4lra
>>475
いつもながら実に実に実に〜ぃ、素晴らしいデス!
参考資料まで探して頂き、感謝の極みでござるぞ!
0479132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/15(木) 16:54:44.46ID:HCGObM3W
>>476

Stirlingの近似
 n!≒ √(2π)n^(n+1/2)e^{-n + 1/(12n)},
から
 C[2n,n]=(2n)!/(n!・n!)≒(4^n)/√(πn)・e^{-1/(8n)},
0483132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/21(水) 04:54:09.91ID:Y0EoMfqc
>>480

左側:
 y=√x は上に凸だから、接線が上。
 √k > ∫[k-1/2,k+1/2]√x dx =(2/3){(k+1/2)^(3/2)-(k-1/2)^(3/2)},
右側:
 y=√x は上に凸だから、割線が下。
 {√k + √(k+1)}/2 < ∫[k,k+1] √x dx =(2/3){(k+1)^(3/2)- k^(3/2)},
 ただし、1≦k≦4 は別途たす。
0484132人目の素数さん
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2018/03/21(水) 04:59:29.95ID:Y0EoMfqc
〔応用問題〕
 {√k + √(k+1)}/2 < ∫[k,k+1] √x dx =(2/3){(k+1)^(3/2)- k^(3/2)},
を用いて次を示せ。

(2) √2 < 99/70 = 1.41428571…    (k=8)
   √2 > 1393/985 = 1.41421320… (k=49)
   √2 < (19601/6)/2310 = 1.4142135642… (k=288)

(3) √3 < (1351/6)/130 = 1.73205128… (k=48)

(5) √5 < 2889/1292 = 2.236068111…  (k=80)

(6) √6 < (485/6)/33 = 2.4494949…  (k=24)

(7) √7 < 2024/765 = 2.645751634…  (k=63)

(10) √10 > 117/37 = 3.16216216…   (k=9)
   √10 < (27379/6)/1443 = 3.1622776622… (k=360)

(11) √11 < 3970/1197 = 3.316624895… (k=99)

(17) √17 > 268/65 = 4.123076923…   (k=16)

(37) √37 > 882/145 = 6.08275862…  (k=36)

面白スレ26 - 109〜110,117
0485132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/21(水) 05:17:17.36ID:Y0EoMfqc
>>484 に追加

(15) √15 < 244/63 = 3.87301587… (k=15)

(35) √35 < 846/143 = 5.9160839…  (k=35)

(101) √101 > 4030/401 = 10.049875311… (k=100)
0486132人目の素数さん
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2018/03/23(金) 01:31:09.69ID:fa7L1pkR
>>428
分子を変えた場合に最大最小値はどうなるのか気になるでござる ( ゚∀゚) ウヒョッ!

a、b、c、p、q >0 に対して、
(1) a/(pa+qb) + b/(pb+qc) + c/(pc+qa)
(2) b/(pa+qb) + c/(pb+qc) + a/(pc+qa)
(3) c/(pa+qb) + a/(pb+qc) + b/(pc+qa) ≧ 3/(p+q)
0487132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/23(金) 07:43:00.89ID:EuazrwzR
>>486
(3)
c(pa+qb)+ a(pb+qc)+ b(pc+qa)=(p+q)(ab+bc+ca),
コーシーにより
(左辺)≧(a+b+c)^2 /{(p+q)(ab+bc+ca)}≧ 3/(p+q),
でござるか。
0488132人目の素数さん
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2018/03/23(金) 07:49:46.24ID:EuazrwzR
>>483
左側:
積分計算を避けるなら、
AM-GM より
(kk -1/4)^3 ≧(kk)(kk -3/8)(kk -3/8),

{(k+1/2)^(3/2) - (k-1/2)^(3/2)}^2 = 2k(kk +3/4) -2(kk -1/4)^(3/2)
 ≦ 2k(kk +3/4) -2k(kk -3/8)
 = 9k/4,

√k ≧ (2/3){(k+1/2)^(3/2) - (k-1/2)^(3/2)},
以下は同様。
0489132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/24(土) 07:45:51.61ID:Q7DsXoRu
>>483
右側:
{√(k+1)- √k}^2 = 1/{√(k+1)+ √k}^2 ≧ 1/{2(k+1)+ 2k}= 1/{2(2k+1)},
より
(右辺)^2 -(左辺)^2 =(4/9){(k+1)^(3/2)- k^(3/2)}^2 -(1/4){√k + √(k+1)}^2
 =(1/36)[{4(2k+1)^2 +5}{√(k+1)- √k}^2 - 2(2k+1)]
 ≧(1/36)[{4(2k+1)^2 +5}/{2(2k+1)}- 2(2k+1)]
 =(5/36)/{2(2k+1)},

{√k + √(k+1)}/2 <(2/3){(k+1)^(3/2)- k^(3/2)},
以下は同様。
0490132人目の素数さん
垢版 |
2018/03/24(土) 19:30:42.65ID:UFxacGAG
>>486
(1) 3/p > a/(pa+qb) + b/(pb+qc) + c/(pc+qa) > 0
(2) 3/q > b/(pa+qb) + c/(pb+qc) + a/(pc+qa) > 0

( ゚∀゚) プゥ
ノヽノ) =3'A`)ノ ヒャー
  くく へヘノ
0492132人目の素数さん
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2018/03/27(火) 07:17:22.34ID:H3+XdNyv
>>486

(1) Max{2/p,3/(p+q)} > a/(pa+qb) + b/(pb+qc) + c/(pc+qa) > min{3/(p+q),1/p},

(2) Max{2/q,3/(p+q)} > b/(pa+qb) + c/(pb+qc) + a/(pc+qa) > min{3/(p+q),1/q},

(3) c/(pa+qb) + a/(pb+qc) + b/(pc+qa) ≧ 3/(p+q),   >>487
0494132人目の素数さん
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2018/03/29(木) 07:31:07.02ID:9DT8+Pw9
>>492
ど、どう証明するのかな? ・・・・・・・・ゴクリ。

    ヽ|/
   / ̄ ̄ ̄\
   /      ヽ
  / \ /  |
  | (●)(●)|‖|
  | / ̄⌒ ̄ヽ U|
  ||i二二ヽ| |
  |U\___ノ |
  |       |
0495132人目の素数さん
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2018/03/30(金) 06:53:28.40ID:yIR/xm3k
>>474
(1)
2^(2n-1) /√n < C[2n,n] < 2^(2n) /√(πn),

大関:参考書[3]、p.53 例題10 (1987)
W.F.Sierpinski: "Elementary theory of numbers",PWN-Polish Sci. Publ. (1964)
0496132人目の素数さん
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2018/04/02(月) 10:26:49.91ID:qYYBXa/1
〔問題983〕
実数 0 < x < π/6 に対して、 不等式
 sin(x) < 2x/(x +π/2)
を示せ。

分かスレ441-983、分かスレ442-10,28,47
0497132人目の素数さん
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2018/04/02(月) 11:35:20.76ID:QTiBZAaI
>>496
問題だけじゃなく、証明も貼っておこうぜ! ここは不等式のコレクターのためのスレなんだからな。

> y=π/2 で成り立てば、
>  2{1-sin(x)}/(π/2 -x) > sin(x)/x,    >>28
>  x/sin(x) > (π/2 +x)/2,
> ならば十分。そこで
>  g(x) = x/sin(x),
> とおく。
> |x|<π/2 で g(x) は下に凸。    … (*)
> g(π/6)=π/3 と g(π/2)=π/2 を通る割線を曳く。
>  z = (π/2 +x)/2,
> -π/2 < x < π/6 のとき g(x) > (π/2 +x)/2,
>
> (*)
> 1-cos(x) ≧ 0,
> x-sin(x) = ∫[0,x] {1-cos(t)} dt > 0 (x>0)
> sin(x)-x・cos(x) = ∫[0,x] t・sin(t) dt > 0 (0<x<4.4934094579)
> より
> g '(x) = {sin(x)-x・cos(x)}/sin(x)^2,
> g "(x) = {1-cos(x)}/sin(x)・g '(x) + {1+cos(x)}{x-sin(x)}/sin(x)^3 > 0,
0498132人目の素数さん
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2018/04/03(火) 14:36:03.43ID:RjUb/qt3
〔問題〕
(1)
f(x)g(x) = 1ならば
 f '(x)g '(x) < 0,
さらに f(x)f "(x) < 0 のとき
 f "(x)g "(x) < 0,

(2)
 g(x) = x/sin(x) について、
 |x| < 2.081575977818 ⇒ g "(x) > 0,

分かスレ442-069
0500132人目の素数さん
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2018/04/03(火) 22:49:34.80ID:RjUb/qt3
>>499

(1) そうです。(微分可能な…)

(2)
|x|< 2.0815759778181 ⇒ {sin(x)/x}" < 0
を使っていいらしい。
0512132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/12(木) 10:53:44.62ID:8y+syOJY
非負実数 a_1、…、a_n に対して、
(Σ[k=1 to n] a_k){Σ[k=1 to n] (a_k)^(n-1)} ≦ n*Π[k=1 to n]a_k + (n-1)*Σ[k=1 to n] (a_k)^n

昔の手書きメモから発掘、詳細不明 ( ゚∀゚) ウヒョッ
0513132人目の素数さん
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2018/04/14(土) 00:31:34.32ID:Rl6BZiHz
>>512

兩n = (右辺) - (左辺)
= (n-1)Σ[k=1,n] (a_k)^n - {Σ[k=1,n] a_k}{Σ[k=1,n] (a_k)^(n-1)} + n・a_1・a_2…a_n,
a_1 = a,a_2 = b,a_3 = c,a_4 = d,a_5 = e,
とおいてシューア展開すると、

兩1(a) = 0,
兩2(a,b) = 0,
兩3(a,b,c) = F_1(a,b,c)
兩4(a,b,c,d) = (2/3){F_2(a,b,c) + F_2(b,c,d) + F_2(c,d,a) + F_2(d,a,b)} + (1/3){F_1(a,b,c)d + F_1(b,c,d)a + F_1(c,d,a)b + F_1(d,a,b)c},
兩5(a,b,c,d,e) = (1/2)Σ[a,b,c] F_3(a,b,c) + (1/6)Σ[a,b,c] F_2(a,b,c)(d+e) + (1/6)Σ[a,b,c] F_1(a,b,c)de,

ここに Σ[a,b,c] は C[5,3] = 10項の和
0514132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/14(土) 00:53:24.57ID:Rl6BZiHz
>>513

〔Schurの不等式〕
F_m(x,y,z) = (x^m)(x-y)(x-z) + (y^m)(y-z)(y-x) + (z^m)(z-x)(z-y) ≧ 0,

文献[3] 大関(1987) p.28
文献[8] 安藤(2012) p.27〜28
文献[9] 佐藤(訳)(2013) p.40
0515132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/15(日) 23:04:58.95ID:gKDKhRE9
a, b, c >0 かつ abc=1 のとき、 (a^10 + b^10 + c^10)^2 ≧ 3*(a^13 + b^13 + c^13).



   ┏  ━ゝヽ''人∧━∧从━〆A!゚━━┓。
 < ゝ\',冫。’  ,,,,  ∧,,∧ ' ゛△´ ' ゝ'┃
∇  ┠─Σ┼  ,ニ,◎、・ω・') 冫/ そ', .┨'゚,。
.。冫▽ < 冫 r'/ミ/〉⊂ノ  乙 ≧  ▽
 。 ┃   Σ. 〈/")、〉ノノ  、'’ ≦ │て く
   ┠─ム┼ (_/_iiiノ     、,,’.┼ ァ Ζ┨ ミo'’`
.。○.〆  `、,~´+ ! .!  √ ▽ ',! ヽ.◇ o.┃
   ┗〆━┷. Z,..`"┷━''o.ヾo┷+\━┛,゛;
0516132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/16(月) 12:01:31.88ID:I9VNB52o
兩n = Σ[m=1,n-2] 2(n-m-2)! m!/(n-1)! Σ[a,b,c] F_m(a,b,c) S_{n-m-2}(A-{a,b,c}) ≧0,

 A = {a_1,a_2,…,a_n}
 納a,b,c] は C[n,3] = n(n-1)(n-2)/6 項の和。
 S_j(B) は集合Bの要素で作ったj次の基本対称式
 A = {a_1,a_2,…,a_n}

ついで乍ら
納a,b,c] F_m(a,b,c) = {m(m+1)2}Σ[k=1,n] (a_k)^(m+2) S_{n-m-2}(A-{a_k})
  - m(n-m-1)納k=1,n] (a_k)^(m+1) S_{n-m-1}(A-{a_k})
  + {(n-m)(n-m-1)/2}納k=1,n] (a_k)^m S_{n-m}(A-{a_k})
0517132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/16(月) 12:04:49.28ID:I9VNB52o
>>513

兩n = Σ[m=1,n-2] 2(n-m-2)! m!/(n-1)! Σ[a,b,c] F_m(a,b,c) S_{n-m-2}(A-{a,b,c}) ≧0,

 A = {a_1,a_2,…,a_n}
 Σ[a,b,c] は C[n,3] = n(n-1)(n-2)/6 項の和。
 S_j(B) は集合Bの要素で作ったj次の基本対称式
 A = {a_1,a_2,…,a_n}

ついで乍ら
Σ[a,b,c] F_m(a,b,c) = {m(m+1)2}Σ[k=1,n] (a_k)^(m+2) S_{n-m-2}(A-{a_k})
  - m(n-m-1)Σ[k=1,n] (a_k)^(m+1) S_{n-m-1}(A-{a_k})
  + {(n-m)(n-m-1)/2}Σ[k=1,n] (a_k)^m S_{n-m}(A-{a_k})
0518132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/17(火) 03:17:29.93ID:+pEnOXwO
(1/2)*(3/4)*…*(999999/1000000) < 1/1000 を示せ。


  ∧_∧ 
 ( ´・ω・)  先月の数蝉に不等式の問題があったような…
 (つ旦と) 
  と_)_)
0519132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/17(火) 22:54:13.31ID:PQyFkARt
>>518

√((2k-1)(2k+1)) = √(4kk-1) < 2k,

(左辺) = {√(1・3)/2}{√(3・5)/4}…{√((2n-1)(2n+1))/(2n)} / √(2n+1)
  < 1/√(2n+1)
  < 1/√(2n)
  = 0.001
 
(別法)
 Stirling の公式から

(左辺) = (2n-1)!! / (2n)!!
 = (2n-1)!! / {(2^n) n!}
 = (1/4)^n・C(2n,n)
 = 1/√(nπ)・{1 - 1/(8n) + 1/(128n^2) + 5/(1024n^3) - …… }
 < 1/√(nπ)
 = 1/√(500000π)
 = 0.00079788456080
 
なお、(左辺) = 0.00079788436133
0520132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/18(水) 13:35:34.72ID:aemp1B+Z
コレクションになかったのを拾い集めてきた。(A1)以外は、たぶん過去スレにもないと思ふ。


【絶対値絡み】

(A1) a, b, c >0 に対して、|(a-b)/(a+b)| + |(b-c)/(b+c)| ≧ |(a-c)/(a+c)|

(A2) [宜蘭 2007]
相異なる a, b, c >0 に対して、|(a+b)/(a-b) + (b+c)/(b-c) + (c+a)/(c-a)| > 1

(A3) [疑問]
a, b, c >0 に対して、|(a-b)/(a+b) + (b-c)/(b+c) + (c-a)/(c+a)| のとりうる値の範囲は?


【分数式とか】

(B1) [中国 2008]
a, b, c >0 に対して、ab/c + bc/a + ca/b ≧ 2*(a^3 + b^3 + c^3)^(1/3)

(B2) [宜蘭 2010]
a, b, c >0 に対して、1/(a^2) + 1/(b^2) + 1/(c^2) + 1/{(a+b+c)^2} ≧ (7/25)*{1/a + 1/b + 1/c + 1/(a+b+c)}^2

(B3) [IMO short list 2008]
a, b, c, d >0 に対して、(a-b)(a-c)/(a+b+c) + (b-c)(b-d)/(b+c+d) + (c-d)(c-a)/(c+d+a) + (d-a)(d-b)/(d+a+b) ≧ 0

(B4) [不等式bot]
a, b >0 に対して、
(ab)^3 + (bc)^3 + (ca)^3 + 9(abc)^2 + abc(a^3 + b^3 + c^3 + 9abc) ≧ 3abc(a+b)(b+c)(c+a)


不等式botってのを最近見つけたんだけど、何これ? botって何ぞや?
同じ問題を繰り返し吐き出してるから、自動なのか?
登録してある問題をダブりなしに全部見てみたい。
0521132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/18(水) 13:36:45.65ID:aemp1B+Z
【√がらみ】

(C1) [宜蘭 2008]
a, b, c >0 に対して、次式をみたす実数 k の最小値を求めよ。
a√b + b√c + c√a ≦ k√{(a+b)(b+c)(c+a)}

(C2) [香佐富斯坦 2010]
a, b >0 に対して、
√{(a^2-a+1)(b^2-b+1)} + √{(a^2+a+1)(b^2+b+1)} ≧ 2(x+y)

(C3) [スポック 2012]
a, b, c >0 に対して、
(a+b)√{(b+c)(c+a)} + (b+c)√{(c+a)(a+b)} + (c+a)√{(a+b)(b+c)} ≧ 4(ab+bc+ca)

(C4) [中国 2012]
a, b, c∈[0,1] のとき、√|a-b| + √|b-c| + √|c-a| の最大値を求めよ。

(C5) [波蘭 2004]
a, b, c∈R に対して、
√(2a^2+2b^2) + √(2b^2+2c^2) + √(2c^2+2a^2) ≧ √{3(a+b)^2 + 3(b+c)^2 + 3(c+a)^2}

(C6) [墺太利 2008]
a, b, c >0、a+b+c=1 に対して、
√{a^(b+c)*b^(c+a)*c^(a+b)} ≦ 1/3

(C7) [土耳古 2005]
a, b, c, d ∈R に対して、
√(a^4 + c^4) + √(a^4 + d^4) + √(b^4 + c^4) + √(b^4 + d^4) ≧ (2√2)*(ad+bc)
0522132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/18(水) 13:37:59.14ID:aemp1B+Z
【微積分絡み】

(D1) [Putnum 1999]
実関数 f がC^3級で、任意の x∈R に対して、
 0 < f'(x)、 0 < f''(x)、 0 < f'''(x) ≦ f(x)
をみたすとき、f'(x) < 2f(x) を示せ。

(D2) [AoPS]
f は [0,1] で単調増加な凸関数で、f(0)=0、f(1)=1 をみたす。
g を fの逆関数とするとき、x^2 ≧ f(x)g(x) を示せ。

(D3) [近大 2008]
実関数 f がC^2級で、任意の x∈R に対して f''(x)≧f(x) をみたすとき、
f(x) ≧ f(0)*{e^x + e^(-x)}/2 + f'(0)*{e^x - e^(-x)}/2

(D4) [山梨医改、不等式bot]
f(0) = f(1) = 0、f'は[0,1]で連続のとき、∫[0,1] {f'(x)}^2 dx ≧ (π^2)*∫[0,1] {f(x)}^2 dx

(D5) [京大院 2011]
実連続関数 f,φ は区間[a,b]上で狭義単調増加のとき、
∫[a,b] f(x)dx = 0 ならば、∫[a,b] f(x)φ(x)dx > 0 を示せ。

(D6) [羅馬尼亜 2004]
fが[0,1]で積分可能で、∫[0,1] f(x)dx = ∫[0,1] xf(x)dx = 1 のとき、∫[0,1] {f(x)}^2 dx ≧ 4
0523132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/18(水) 13:38:24.42ID:aemp1B+Z
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             "   |l i  l゙l|
,,,,   ",,,," ,,, " ∧ ∧ ,,, |l | ゙ || '' ,, "  " ,,    春は不等式!
         ( ゚∀゚)∬ ノノ 从ヾ ヽ、   ,,, ''  やうやう白くなりゆく山際
 '' ` ` /   (_)旦.   /              少し明かりて、
     /         /    ''''     "" 紫だちたる雲の細くたなびきたる
      ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
0524132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/19(木) 02:39:28.61ID:jDhUrl+i
>>520

(A2) [155]
 (左辺) = |(p+q)/(p-q)|,
 ここに p = aab+bbc+cca -3abc ≧ 0,q = abb+bcc+caa -3abc ≧ 0,
 q-p = (a-b)(b-c)(c-a) = ,
 佐藤(訳) 問題3.103

(A3)
 絶対値の中身 = (a-b)(b-c)(c+a)/{(a+b)(b+c)(c+a)},
 -1 〜 +1

(B1) [96]
  (ab/c + bc/a + ca/b)^3 ≧ 8(aaa+bbb+ccc) + 3abc,
 bc/a=x,ca/b=y,ab/c=z とおく。

(B2) [198]
 a+b+c = s,1/a+1/b+1/c = 3/h とおく。
 s-3h ≧ 0,
 (左辺) ≧ 3/hh + 1/ss,
 (右辺) = (7/25)(3/h+1/s)^2,
 (左辺) - (右辺) ≧ 6(2s-h)(s-3h)/(5hs)^2 ≧ 0,
 等号成立は s-3h = 0,a=b=c.

(B3) [100]
 a-c,b-d の2次形式として正定値。

(B4) [107]
 (左辺) - (右辺) = (sssu+ttt+27uu) - 9stu ≧0 (←AM-GM)
 ここに、s = a+b+c、t = ab+bc+ca、u = abc.
0525132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/19(木) 02:45:19.23ID:jDhUrl+i
>>521

(C1) [70]
 コーシーにより、
 (左辺)^2 ≦ (a+b+c)(ab+bc+ca) = (a+b)(b+c)(c+a) + abc ≦ (9/8)(a+b)(b+c)(c+a),
 K = 3/√8.
 佐藤(訳) 問題3.113

(C2) [114]
(左辺)^2 = 2{(aa+1)(bb+1) + ab + √(a^4+aa+1)√(1+bb+b^4)}
 = 2{(aa+3ab+bb) + (ab-1)^2 + √(a^4+aa+1)√(1+bb+b^4)}
 ≧ 2{(aa+3ab+bb) + (aa+ab+bb)}
 = 4(a+b)^2   (←コーシー)
 等号成立は xy=1.

(C3) [16]
 (a+b)√{(b+c)(c+a)} ≧ (a+b){c+√(ab)} ≧ (a+b)c + 2ab,
 循環的にたす。

(C4) [62]
 bはaとcの中間にあるとする。
 √|a-b| + √|b-c| + √|c-a| ≦ (1+√2)|c-a| ≦ 1 + √2、
 等号は(a,b,c)=(0,1/2,1)

(C5) [86]
 2√{3(aa+bb+cc)} ≧ √(2aa+2bb) + √(2bb+2cc) + √(2cc+2aa) ≧ √{3(a+b)^2+3(b+c)^2+3(c+a)^2} ≧ 2(a+b+c),
 (左辺)^2 = 4(aa+bb+cc) + 4√(aa+bb)√(bb+cc) + … + …
 ≧ 4(aa+bb+cc) + 2(a+b)(b+c) + 2(b+c)(c+a) + 2(c+a)(a+b)
 = 3(a+b)^2 + 3(b+c)^2 + 3(c+a)^2
 = (中辺)^2.

(C6) [49]
 f(x) = (1-x)log(x) ≦ -(1-x)^2 は 0<x<1 で上に凸。
 f(a) + f(b) + f(c) ≦ 3f((a+b+c)/3) = 2log(1/3)

(C7) [71]
 √(xx+yy) ≧ (x+y)/√2 を使う。
0526132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/19(木) 02:51:51.34ID:jDhUrl+i
>>522

(D1) [143]
 未だ解けぬ〜

(D2) [164]
{f(x)/x} ' = {xf '(x) - f(x)}/xx =∫[0→x] {f '(x) - f '(t)}dt/xx > 0(←fは凸)
 f(x)/x は単調増加,
 x < g(x) < 1,
 f(x)/x ≦ f(g(x))/g(x) = x/g(x),

(D3) [144]
 0 ≦∫[0,x] {f ''(t) - f(t)}sinh(x-t)dt = [ f(t)cosh(x-t)+f '(t)sinh(x-t) ](t=0,x) = f(x) - f(0)cosh(x) - f '(0)sinh(x).

(D4) [121] (Wirtingerの不等式)
 g(x) = cot(x)とおく。
 g '(x) + g(x)g(x) = -1,
 [f(x)f(x)g(x)](x=0-π) = 0,
 ∴ 0 ≦∫{f '(x)−f(x)g(x)}^2 dx
 = ∫f '(x)f '(x)dx - [f(x)f(x)g(x)](x=0-π) + ∫f(x)f(x){g '(x) + g(x)g(x)}dx
 = ∫f '(x)f '(x)dx - ∫f(x)f(x)dx,
 大関・青柳「不等式」槇書店 p.204

(D5) [211]
 中間値の定理から、a<c<b なるcがあって f(c)=0,
 単調性から、(x-c)f(x)≧0、(x-c){φ(x)-φ(c)}≧0,
 これを入れる。

(D6) [54]
 0 ≦∫{f(x)+2-6x}^2 dx
 = ∫f(x)^2 dx + 4∫f(x)dx -12∫f(x)・x dx +4∫(1-3x)^2 dx
 = ∫f(x)^2 dx + 4 -12 +4.

[ ]内は Inequalitybot の番号ですぅ。
0527132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/19(木) 05:10:55.02ID:gkRveId7
(C8) [月即別 2013] [187]
a≧b≧0 のとき、(a^2+b^2)^(1/2) + (a^3+b^3)^(1/3) + (a^4+b^4)^(1/4) ≦ 3a+b
0528132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/19(木) 13:00:30.09ID:jDhUrl+i
>>527

(C8) [187]
 (a^2 + b^2)^(1/2) ≦ a + (√2−1)b,
 (a^3 + b^3)^(1/3) ≦ a + {2^(1/3)−1}b,
 (a^4 + b^4)^(1/4) ≦ a + {2^(1/4)−1}b,
辺々たす。
 (左辺) ≦ 3a + 0.8633417b
0529132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/21(土) 09:22:11.44ID:I5oMZRza
>>87

 a^(2/3) = A,b^(2/3) = B,c^(2/3) = C とおくと、

 aa+bb+cc - 2(ab+bc+ca) + 2abc+1
 ≧ A^3 + B^3 + C^3 - 2{AB(A+B) +BC(B+C) +CA(C+A)} + 3ABC
 = 兩3(A,B,C)     >>513
 = F_1(A,B,C)
 ≧ 0,
0530132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/22(日) 13:39:47.36ID:7rjXNdwL
>>163

〔Turkevici の不等式〕 - 改

a^4 + a^4 + a^4 + a^4 + 2abcd - {ab(aa+bb) +ac(aa+cc) +ad(aa+dd) +bc(bb+cc) +bd(bb+dd) +cd(cc+dd)}/2
= a^4 + a^4 + a^4 + a^4 + 2abcd - {(a^3)(b+c+d) -(b^3)(c+d+a) -(c^3)(d+a+b) -(d^3)(a+b+c)}/2
= (1/2)兩4
≧ 0,     >>513
0531132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/22(日) 13:55:51.43ID:7rjXNdwL
>>163

〔Turkevici の不等式〕- 改

a^4 + b^4 + c^4 + d^4 + 2abcd - {ab(aa+bb) +ac(aa+cc) +ad(aa+dd) +bc(bb+cc) +bd(bb+dd) +cd(cc+dd)}/2
= {3(a^4 + b^4 + c^4 + d^4) -(a+b+c+d)(a^3+b^3+c^3+d^3) + 4abcd}/2
= (1/2)兩4
≧ 0     >>513
0533132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/24(火) 00:18:06.70ID:43b+grE0
>>515
 a^(10/3) = A,b^(10/3) = B,c^(10/3) = C とおくと本題は
 (A^3+B^3+C^3)^2 ≧ 3(A^4+B^4+C^4)

〔補題〕
 (A^3+B^3+C^3)^2 ≧ (AB+BC+CA)(A^4+B^4+C^4)

m = min{A,B,C} とおき、
{A,B,C} = {m,m+x,m+y} (x≧0,y≧0)
とする。
(左辺) - (右辺) = (A^3+B^3+C^3)^2 - (AB+BC+CA)(A^4+B^4+C^4) 
 = (m^4)(xx-xy+yy) + (2m^3)xy(x+y) + (2m^2){2xx(x-y)^2 +5xxyy +2yy(x-y)^2} + m(x+y){xx(2x-2.5y)^2 +(7/2)xxyy +yy(2.5x-2y)^2} + (x-y)(x^5-y^5) + 2(xy)^3
 ≧ 0,
0534132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/24(火) 11:04:06.96ID:43b+grE0
>>515 >>533

〔補題〕
 (A^3+B^3+C^3)^2 ≧ (AB+BC+CA)(A^4+B^4+C^4)

(左辺) - (右辺) = F_0(A,B,C) F_0(AA,BB,CC) + (ABC)^2 F_{-2}(A,B,C) ≧ 0,

F_0(A,B,C) = (A-B)(A-C) + (B-C)(B-A) + (C-A)(C-B) = {(A-B)^2 + (B-C)^2 + (C-A)^2}/2 ≧ 0,

F_{-2}(A,B,C) = (A-B)(A-C)/AA + (B-C)(B-A)/BB + (C-A)(C-B)/CC = ABC F_1(1/A,1/B,1/C) ≧ 0,
0535132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/24(火) 23:16:08.34ID:43b+grE0
>>533 >>534

〔補題〕
1≦n≦3,A〜C≧0 のとき
 (A^n + B^n + C^n)^2 ≧ (AB+BC+CA) {A^(2n-2)+B^(2n-2)+C^(2n-2)} ≧ 3ABC {A^(2n-3)+B^(2n-3)+C^(2n-3)},

右側はチェビシェフなど。
0536132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/25(水) 00:55:21.59ID:i3CGBkWM
>>533 >>534 >>535

〔補題〕
1≦n≦5,A〜C≧0 のとき
 (A^n + B^n + C^n)^2 ≧ 3ABC {A^(2n-3) + B^(2n-3) + C^(2n-3)},

(例)
n=3 のとき
(左辺) - (右辺) = (A^3 +B^3 +C^3) (A^3 +B^3 +C^3 -3ABC) ≧ 0,

n=4 のとき
(左辺) - (3/2) {(a^3)(b+c) + (b^3)(c+a) + (c^3)(a+b)}
 = (1/2) {(aa-ab+bb)(a-b)^2 + (bb-bc+cc)(b-c)^2 + (cc-ca+aa)(c-a)^2}
 ≧ 0,
ここに、a=AA,b=BB,c=CC.

(3/2) {(a^3)(b+c) + (b^3)(c+a) + (c^3)(a+b)} - (右辺)
 = (3/2) {(A^6)(B-C)^2 + (B^6)(C-A)^2 + (C^6)(A-B)^2}
 ≧ 0,
0537132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/25(水) 22:02:16.65ID:CPKgHcHK
三角形の辺長 a、b、c に対して、
  {√(a+b-c)}/(√a + √b - √c) + {√(b+c-a)}/(√b + √c - √a) + {√(c+a-b)}/(√c + √a - √b) ≦ 3
0538132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/27(金) 02:42:51.45ID:MuDbcQQ+
>>537 [6]

A = √b+√c-√a > 0,
B = √c+√a-√b > 0,
C = √a+√b-√c > 0,
とおく。
b+c-a = AA - (A-B)(A-C)/2,
√(b+c-a) ≦ A - (A-B)(A-C)/4A,
(左辺) = √(b+c-a) /A + √(c+a-b) /B + √(a+b-c) /C
 ≦ 3 - (A-B)(A-C)/(4AA) - (B-C)(B-A)/(4BB) - (C-A)(C-B)/(4CC)
 = 3 - (1/4) F_{-2}(A,B,C)
 = 3 - (ABC/4) F_1(1/A,1/B,1/C)
 ≦ 3.

 IMOSL-2006 予選 A.6、JMO春合宿
 文献[8] 安藤 (2012),p.147 例題3.2.3(9),
 http://www.casphy.com/bbs/highmath/ 不等式1-307、434、437
0540132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/27(金) 03:03:26.10ID:WAhBLXIV
実数 a_k、b_k (1≦k≦n)) に対して、
1 + Σ[k=1 to n] (a_k + b_k)^2 ≦ (4/3)*{1 + Σ[k=1 to n] (a_k)^2}*{1 + Σ[k=1 to n] (b_k)^2}
0542132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/27(金) 11:37:15.92ID:MuDbcQQ+
>>540

A = Σ[k=1,n] (a_k)^2,
B = Σ[k=1,n] (b_k)^2,
C = Σ[k=1,n] a_k b_k,
とおく。
A+B-2C = Σ[k=1,n] (a_k - b_k)^2 ≧ 0,
AB-CC = Σ[1≦j<k≦n] (a_j b_k - a_k b_j)^2 ≧ 0  (←コーシー)

(右辺) - (左辺) = (4/3)(1+A)(1+B) - (1+A+B+2C)
= (1/3) (1+A+B+4AB-6C)
= (1/3) {(A+B-2C) + 4(AB-CC) + (1-2C)^2}
≧ 0,

等号成立は a_k = b_k,A = B = C = 1/2.
0543132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/28(土) 00:44:27.52ID:9CKS2DSq
>>541

gcd(m,n) | (m-n)
gcd(m+1,n+1) | (m-n)
左辺は互いに素ゆえ、 (←背理法で)
gcd(m,n)gcd(m+1,n+1) | (m-n)

lcm(m,n) + lcm(m+1,n+1)
= mn/gcd(m,n) + (m+1)(n+1)/gcd(m+1,n+1)
> mn{1/gcd(m,n) + 1/gcd(m+1,n+1)}
> 2mn/√{gcd(m,n)gcd(m+1,n+1)}    (←AM-GM)
≧ 2mn/√(m-n),
0544132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/29(日) 13:40:34.24ID:LZWvDOTX
>>374 >>398 >>399 >>416 >>417

 nΣ[k=1,n] s_k (a_k)^2 ≧ M_n (s_n)^3,
とおく。

M_2 = 0.7377393811182 = 2(47-14√7)/27
   (a,b) =(√7 -1,4-√7)(3+√7,2+√7)

M_3 = 0.6481616033162
   (a,b,c) = (1.38436,1.13916,1)

M_4 = 0.60233351875
   (a,b,c,d) = (1.52472,1.25465,1.10139,1)

M_5 = 0.574255

M_6 = 0.5551782

M = 0.444444 = 4/9   (n→∞),
0545132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/29(日) 22:17:02.33ID:LZWvDOTX
>>544
 Memo.

漸化式は
 a_{n+1} = (1/2) {√(2x-1) - 1} s_n,
 s_{n+1} = s_n + a_{n+1},
 M_n = (n/3) (x-1),
ここに
 x = (1 + a_n/s_n)^2.

(例)

M_1 = 1
 a_1 = s_1 = 1

M_2 = 2(47-14√7)/27 = 0.7377393811182
 a_2 = (√7 -1)/2 = 0.8228756555323
 s_2 = (√7 +1)/2 = 1.8228756555323

M_3 = 0.64816160331616
 a_3 = 0.72235563718495
 s_3 = 2.54523129271725

M_4 = 0.60233351872589
 a_4 = 0.65585825517001
 s_4 = 3.20108954788726

M_5 = 0.57425545264547
 a_5 = 0.60768519695068
 s_5 = 3.80877474483794

M_6 = 0.55517800140267
 a_6 = 0.57066170678793
 s_6 = 4.37943645162587

本題から逸れてしまった…
0546132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/29(日) 22:33:49.66ID:LZWvDOTX
>>374 (改)

Σ[k=1,n] (s_{k-1} + s_k)/2 ・ (a_k)^2 > (4/9n) (s_n)^3,

便宜上 s_0 = 0 とおいた。

* 中点 (s_{k-1} + s_k)/2 で接線を曳く。
0547132人目の素数さん
垢版 |
2018/04/30(月) 07:31:33.28ID:iiZ/CJ+E
>>544
>>545 Memo. の続き

M_10 = 0.51565443182467
 a_10 = 0.47804498656917
 s_10 = 6.41086198943751

M_100 = 0.45433807243808
 a_100 = 0.21749813721698
 s_100 = 32.0226683930223

M_1000 = 0.44575956171259
 a_1000 = 0.10051892239154
 s_1000 = 150.383787216053

M_10000 = 0.44460977509949
 a_10000 = 0.04662595061307
 s_10000 = 699.152499550131
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