不等式への招待 第９章 [無断転載禁止]©2ch.net
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なるほど！
>>613
x、y、z∈R のとき、(aa+2)(bb+2)(cc+2) ≧ 9(ab+bc+ca)
[前スレ.456]
x、y、z∈R のとき、(aa+2)(bb+2)(cc+2) ≧ 3(a+b+c)^2
合体！
(aa+2)(bb+2)(cc+2) ≧ 3(a+b+c)^2 ≧ 9(ab+bc+ca) >>609 (4) >>615
s = x+y+z,
t = xy+yz+zx,
u = xyz,
⊿ = (x-y)(y-z)(z-x),
で表わせば
2(ss-2t)(tt-2su) -2uu = ⊿⊿ + (st-5u)^2, 左辺を見て、昨夏の不等式三昧の夜を思い出す ( ﾟ∀ﾟ) ｳﾋｮｯ！
[前スレ.469前後]
x、y、z∈R 、k≧0 のとき、(aa+k)(bb+k)(cc+k) ≧ (3kk/4)*(a+b+c)^2 などなど… >>614
もう最新号出る時期か。よし明日読みに行こう。 立ち読みで疎覚えだが、数蝉NOTE。
a、b、c >0、a+b+c=1 のとき、Σ[cyc] a/(b^2+bc+c^2) ≧3. >>619
〔Igarashi の不等式〕
a，b，c>0 のとき、
a/(bb+bc+cc) + b/(cc+ca+aa) + c/(aa+ab+bb) ≧ (a+b+c)/(ab+bc+ca) ≧ 3/(a+b+c),
2018年7月号NOTE
(略証)
a ' = bb + bc + cc,
b ' = cc + ca + aa,
c ' = aa + ab + bb,
とおくと
aa ' + bb ' + cc ' = (a+b+c) (ab+bc+ca), … これがミソ（?）
コーシーにより
(左辺) = a/a ' + b/b' + c/c' ≧ (a+b+c)^2 /(aa ' + bb ' + cc ') = (a+b+c)/(ab+bc+ca), >>621
おお、これだ。さんくす。
解説でZZZが一般化してたけど、なんかよく分からなかった…。 >>620 >>621
被りました。
f(x) = 1/x は下に凸だから、Jensenにより
(左辺) = a f(a ') + b f(b ') + c f(c ')
≧ (a+b+c) f((aa'+bb'+cc')/(a+b+c))
= (a+b+c) f(ab+bc+ca)
= (a+b+c)/(ab+bc+ca), >>621
> a ' = bb + bc + cc,
> b ' = cc + ca + aa,
> c ' = aa + ab + bb,
> とおくと
> aa ' + bb ' + cc ' = (a+b+c) (ab+bc+ca), … これがミソ（?）
この変形は初めて見た。コレクションに入れておこう。 あと一松じっちゃんの不等式の解説で、s(2(s^2-2t)-5t)+27u の因数分解があったような。
立ち読みだったんで s、t、u で覚えて帰ったから怪しいが…。
手計算で因数分解しようとして挫折した。 手計算でできるのか？ >>625
(b+c-2a)(c+a-2b)(a+b-2c) = (s-3a)(s-3b)(s-3c) = -2s^3 +9st -27u,
を使うでござる。
エレ解スレ【2016.11】
http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1476702312/785-786 >>622
Nesbittと合体したでござるか…
〔Nesbitt-Igarashi の不等式〕
a，b，c>0 のとき、
(a+b+c) {a/(bb+bc+cc) + b/(cc+ca+aa) + c/(aa+ab+bb)}
≧ 2 {a/(b+c) + b/(c+a) + c/(a+b)}
≧ (a+b+c)^2 /(ab+bc+ca)
≧ 3,
数セミ、2018年7月号NOTE-改 >>614
よく分からぬ難しげな不等式で、攻めづらかったかも。
この式が出てきた背景は、解説で触れていたけれど。 >>630 [101]
a～d>0、a+b+c+d-1=0 のとき
6(a^3 + b^3 + c^3 + d^3) ≧ aa+bb+cc+dd + 1/8.
フランス TeamSelectionTest-2007 Q.2
(略解)
f(x) = 6x^3 - (xx + 1/32)
= (5/8)(x-1/4) + 2(3x+1)(x-1/4)^2
≧ (5/8)(x-1/4),
より
f(a) + f(b) + f(c) + f(d) ≧ (5/8)(a+b+c+d-1) = 0.
｛x = 1/4 で接線を曳く。f '(1/4) = 5/8｝ >>631
さんくす。4月から見てるけど、101だけ出てこないのだ。
画像のない192は頻繁に出てくるのにな。偏りすぎている。 >>632 [192]
任意の実数a,b,cに対し、
(a-b)(a-c)(aa-bc)^2 + (b-c)(b-a)(bb-ca)^2 + (c-a)(c-b)(cc-ab)^2 ≧ 0,
を示せ。
casphy! - highmath(高校数学) - 不等式２-188
じゅー君が高校生のとき作ったヤツ(?)
(略証)
i）a+b+c≠0 のとき、
A = aa-bc，B = bb-ca，C = cc-ab，
とおくと
A-B = (a+b+c)(a-b)，etc.
(左辺) = {AA(A-B)(A-C)＋BB(B-C)(B-A)＋CC(C-A)(C-B)}/(a+b+c)^2
= F_2(A，B，C)/(a+b+c)^2 (←シューア)
≧0，
ii）a+b+c=0 のとき、
A = B = C，
(左辺) = AA F_0(a、b、c) ≧ 0.
これで ☆9 だって。 >>613 >>615
〔補題〕
a,b,c≧0 のとき
(abc)^2 +aa +bb +cc +2 -2(ab+bc+ca）≧ 0,
(略証)
a = A^(3/2)，b = B^(3/2)，c = C^(3/2) とおくと
(abc)^2 + 2 -3ABC = (ABC)^3 +1 +1 -3ABC ≧ 0, (←AM-GM)
A(A-B)(A-C) + B(B-C)(B-A) + C(C-A)(C-B) = F1(A,B,C) ≧ 0,
AB(A+B) -2ab = AB(√A - √B)^2 ≧ 0，etc.
辺々たす。 >>634
>>529 ( Suranyi-3， >>512 >>513 を使った） からも出る…
>>555
>>549 〔問題18〕は [204] でござった ...orz 〔問題677〕
Ｐを凸多面体とし、Ｐの辺を L_1，L_2，…，L_n とする。
各 1≦i≦n について L_i を辺にもつＰの2つの面を考え、
その2つの面のなす角を外側から測ったものを θ_i とする。
(2面の外向き法線のなす角。2面角)
このとき、Σ[i=1，n] θ_i ≧ 3π であることを示せ。
JMO夏季セミナー
http://jmoss.jp/mon/old.php → 第9回 (G，入江)
面白スレ２６-677 [213]
正の実数列 {a_k} が各自然数kに対して
a_{k+1} ≧ k･a_k / {(a_k)^2 + (k-1)}
を満たすとする。すべての n≧2 に対して
a_1 + a_2 + … + a_n ≧ n,
を示せ。
IMO Shortlist 2015 A.2 ☆2 >>639 [213]
nについての帰納法による。
・n=2 のとき
a_1 + a_2 ≧ a_1 + 1/a_1 ≧ 2 (← AM-GM)
・n>2 のとき
a_n ≧1 のときは明らかに成立つ。
a_n ≦1 のとき 題意より
k/a_{k+1} ≦ (k-1)/a_k + a_k,
a_k ≧ k/a_{k+1} - (k-1)/a_k,
k=1,…,n-1 でたす。
a_1 + a_2 + … + a_{n-1} ≧ (n-1)/a_n,
a_1 + a_2 + … + a_n ≧ (n-1)/a_n + a_n
= n + (n-1 - a_n)(1 - a_n)/a_n
≧ (n-2) + 1/a_n + a_n
≧ n, (← 0 < a_n ≦1) >>639 [213]
nについての帰納法による。
・n=2 のとき
a_1 + a_2 ≧ a_1 + 1/a_1 ≧ 2 (← AM-GM)
・n>2 のとき
a_n ≧1 のときは明らかに成立つ。
a_n ≦1 のとき 題意より
k/a_{k+1} ≦ (k-1)/a_k + a_k,
a_k ≧ k/a_{k+1} - (k-1)/a_k,
k=1,…,n-1 でたす。
a_1 + a_2 + … + a_{n-1} ≧ (n-1)/a_n,
a_1 + a_2 + … + a_n ≧ (n-1)/a_n + a_n
= n + (n-1 - a_n)(1 - a_n)/a_n
≧ (n-2) + 1/a_n + a_n
≧ n, (← 0 < a_n ≦1) >>642
きたか…！！
( ﾟдﾟ ) ｶﾞﾀｯ
.r ヾ
＿_|_| /￣￣￣/＿
＼/ / あとは消失した192を作り直してもらうことと、224問目以降を作ってもらうことだな >>611 >>637
基本対称式を x+y+z = s，xy+yz+zx = t，xyz = u とおく。
xx-yz = xs-t，yy-zx = ys-t，zz-xy = zs-t,
より
(左辺) - (右辺) = (ss-2t)^3 - 8(xs-t)(ys-t)(zs-t)
= (ss-2t)^3 - 8(us^3 - t^3)
= ss{(ss-3t)^2 + (8/3)(tt-3su) + (1/3)tt}
≧ 0,
等号成立は x+y+z = 0. >>611 の〔類題〕
x,y,z ∈ R のとき
-(35+13√13)/486 ≦ (xx-yz)(yy-zx)(zz-xy)/(xx+yy+zz)^3 ≦ 1/8,
-0.1684612481
左側等号は (x，y，z) = ((3-√13)/2，1，1) など。 -0.302775637732 正の実数a,b,cはa+b+c=3を満たす。このとき、
1/(2+aa+bb)+1/(2+bb+cc)+1/(2+cc+aa)≦3/4
2009 イランTST >>609
(1) は x+y+z=0 の条件があるから、一緒にまとめるべきではなかったね。 >>647
左辺を f(a,b,c) とおく。
1≦c とし、(a+b)/2 = (3-c)/2 = m とおく。
f(a，b，c) ≦ f(m，m，c) ≦ 3/4
を示す。
(左)
aa+bb ≧ 2mm より
1/(2+aa+bb) = 1/{2 +2mm +(1/2)(a-b)^2} ≦ 1/(2+2mm),
1/(2+cc+bb) + 1/(2+cc+aa) = 2{2+cc+(aa+bb)/2}/{(2+cc+bb)(2+cc+aa)}
≦ 2/(2+cc+mm),
∵ (2+cc+bb)(2+cc+aa) -(2+cc+mm){2+cc+(aa+bb)/2}
= (1/4)(a-b)^2 (2+cc-3mm) + (1/16)(a-b)^4
= (1/4)(a-b)^2 {2+cc-(3/4)(3-c)^2} + (1/16)(a-b)^4
= (1/32)(a-b)^2 (19+c)(c-1) + (1/16)(a-b)^4
≧ 0, (← c≧1)
(右)
f(m，m，c) = 1/(2+2mm) + 2/(2+cc+mm)
= (3/4){1 - (c-1)^2･(5cc-26c+37)/[8(2+2mm)(2+cc+mm)] }
≦ 3/4. 実数x_1,x_2,…,x_nに対して次の不等式が成立することを示せ
Σ[i,j=1,n]|x_i+x_j|≧nΣ[i=1,n]|x_i|
2006 イランTST >>649
m ≦ 1 ≦ c より
2+cc-3mm ≧ 0, >>650
x_1, x_2, …, x_p > 0,
x_{p+1}, …, x_n ≦ 0, とする。(0≦p≦n)
(左辺) = Σ[i,j=1,p] |x_i+x_j| + Σ[i,j=p+1,n] |x_i+x_j| + Σ[i=1,p][j=p+1,n] |x_i+x_j|
= Σ[i,j=1,p] (|x_i|+|x_j|) + Σ[i,j=p+1,n] (|x_i|+|x_j|) + Σ[i=1,p][j=p+1,n] |x_i+x_j|
= 2p S_p + 2(n-p) S_n + 2S~,
ここに
S_p = Σ[i=1,p] |x_i|, S_n = Σ[j=p+1,n] |x_j|, S~ = Σ[i=1,p][j=p+1,n] |x_i+x_j|,
とおいた。
・p = n/2 のときは成立する。（S~≧0)
・0 ≦ p < n/2 のとき
S~ ≧ Σ[i=1,p][j=p+1,n] (|x_i|-|x_j|) = (n-p) S_p - p S_n,
0 < (n-2p)/(n-p) ≦ 1 を掛けて
S~ ≧ {(n-2p)/(n-p)}S~ ≧ (n-2p){S_p - [p/(n-p]S_n},
(左辺) ≧ n S_p + {n + (n-2p)^2 /(n-p)}S_n ≧ n(S_p + S_n),
・n/2 < p ≦ n のとき
S~ ≧ Σ[i=1,p][j=p+1,n] (|x_j|-|x_i|) = -(n-p) S_p + p S_n,
0 < (2p-n)/p ≦ 1 を掛けて
S~ ≧ {(2p-n)/p}S~ ≧ (2p-n){-[(n-p)/p]S_p + S_n},
(左辺) ≧ {n + (2p-n)^2 /p}S_p + n S_n ≧ n(S_p + S_n), >>652 訂正
はじめの方で
(左辺) = … + … + ２Σ[i=1,p][j=p+1,n] |x_i+x_j|
の係数2が抜けてました。（後の論証に影響ないと思いますが…） >>652
混乱しているので修正
(左辺) = 2p S(+) + 2(n-p) S(-) + 2S~,
ここに
S(+) = Σ[i=1,p] |x_i|， S(-) = Σ[j=p+1,n] |x_j|， S~ = ……
とおいた。
結論は
(左辺) ≧ …… ≧ n{S(+) + S(-)}, 非負実数a,b,c,dと1≦p≦2なる実数pに対して、次の不等式が成立することを示せ
(a+b)^p+(c+d)^p+(a+c)^p+(b+d)^p≦a^p+b^p+c^p+d^p+(a+b+c+d)^p >>37(1) >>40 >>41 >>44
〔Redhefferの不等式〕
a_1 ～ a_n >0 のとき
G_k = (a_1･a_2…a_k)^(1/k) とおくと
G_1 + G_2 + …… + G_n ≦ Σ[k=1,n] (1+1/k)^k･a_k - n･G_n,
和書[3] (大関, 1987) p.114-115 例題3
文献 Ray Redheffer: Proc. London Math. Soc., Vol. s3-17, Iss. 4, p.683-699 (1967/Oct)
"Recurrent inequalities" >>658
（G_{k-1}，G_{k-1}，…，G_{k-1}，(1+1/k)^k･a_k）のk個ででAM-GM する。
(k-1)個
(k+1)G_k - (k-1)G_{k-1} ≦ (1+1/k)^k･a_k,
k=1～n でたす。（便宜上、G_0=0） >>660
「円に外接する三角形の面積だろ！」
とかツッコミたくないが。
その場合は
a = {cot(B/2)+cot(C/2)} r/2 などより、
S = {cot(A/2)+cot(B/2)+cot(C/2)} rr
≧ 3cot((A+B+C)/6) rr （←下に凸）
= 3cot(π/6) rr
= (3√3) rr, >>609 (2)
>>612 (2)
[x，y，z] [x，z，y] [S2，t，t]
|z，x，y| |y，x，z| = |t，S2，t|
[y，z，x] [z，y，x] [t，t，S2]
の行列式は
D(x,y,z)^2 = D(S2,t,t).
ここに
D(x,y,z) = x^3 + y^3 + z^3 -3xyz
= (x+y+z)(xx+yy+zz-xy-yz-zx)
= (x+y+z)(S2-t). >>609 (3) [182](1)
大数宿題 - 2013 Q.5
[第7章].114[2](1)、116
Casphy! - higmath - 不等式２ - 170 ( ﾟ∀ﾟ)つ https://tohoku.repo.nii.ac.jp/?action=pages_view_main&;active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=41283&item_no=1&page_id=33&block_id=38 >>662
F(x,y,z) は既約かつ対称な多項式で
F(x,y,z)^2 = F(xx+yy+zz，xy+yz+zx，xy+yz+zx)
を満たすとする。
F(x,y,z) = x+y+z,
F(x,y,z) = xx+yy+zz -xy-yz=zx,
以外にも解があるかな。 >>655 >>656
f(x) = x^(p-1) とおくと、
x>0 で f '(x) = (p-1)x^(p-2) > 0， f "(x) = (p-2)(p-1)x^(p-3) ≧0.
f"(x) ≧ 0（下に凸）だから、(*)
f(a+b) + f(a+c) ≦ f(a) + f(a+b+c),
f(a+b) + f(b+d) ≦ f(b) + f(a+b+d),
f(a+c) + f(c+d) ≦ f(c) + f(a+c+d),
f(b+d) + f(c+d) ≦ f(d) + f(b+c+d),
各式に a，b，c，d を掛けて足す。
f '(x) >0（単調増加）を使うと
g(a+b) + g(c+d) + g(a+c) + g(b+d) ≦ g(a)+g(b)+g(c)+g(d) + g(a+b+c+d),
ここに g(x) = x･f(x)
(略証)
0 < ∫[0,b]∫[0,c] f "(a+u+v) du dv
= f(a+b+c) + f(a) - f(a+b) - f(a+c), 一辺の長さが1である辺を奇数個もつ任意の多角形の面積をSとすると次の不等式が成立
S≧√3/4 >>667
すべての辺の長さが1である、奇数角形? 〔問題2018〕
a>0，b>0，c>0，a+b+c=3 のとき次を示せ。
a^(1/2018) + b^(1/2018) + c^(1/2018) + (2/√3) √{a(1-b)+b(1-c)+c(1-a)} ≧ 3,
(K. Chikaya, 2018/June/19)
すうじあむ //suseum.jp/gq/question/2884 を改良
casphy.com/bbs/highmath/472060/ 不等式２-304 >>668
多角形のすべての辺のうち一辺の長さ1である辺の総数は奇数個であるもの >>668
偶数角形でもいい
例としては四角形のうち三つの辺が長さ1で他は長さ1ではないものだったり、一つの辺のみが1でほかは長さ1でないようなもの 凸とは限らない３角形または４角形または５角形または……
であって辺の長さはすべて１であるもの
ですね。凸とは限ってないので内角が180°も桶なので>>697でもいいけど “凸とは限らない” がある方が良かったかも。 >>671
> 偶数角形でもいい
辺長１の正N角形の、連続する2m個の頂点を結んでできる凸2m角形を考える。(N ≫ m^3)
外接円の半径は R = 1/{2sin(π/N)},
S < (弓形の面積)
= (扇形の面積) - (三角形の面積)
= (1/2)RR{(4mπ/N) - sin(4mπ/N)}
< (1/12)RR(4mπ/N)^3 (*)
= 1/{48sin(π/N)^2}(4mπ/N)^3
～ (4/3) m^3 (π/N)
→ 0 (N→∞)
*) x>0 のとき x - (1/6)x^3 < sin(x) < x, >>673
訂正ｽﾏｿ
(4mπ/N) → (2(2m-1)π/N)
或いは
(弦の長さ) < (2m-1)
(幅) = R {1-cos((2m-1)π/N)}
< R (1/2) {(2m-1)π/N}^2 (**)
= 1/{4sin(π/N)} {(2m-1)π/N}^2
～ (1/4)(2m-1)^2 (π/N)
→ 0 (N→∞)
**) 1 - (1/2)xx < cos(x) ≦ 1 問題の見栄え良くするために、問題文はしょりすぎなんだよ。
偶数角形でもいいといってるのは例えば四角形ABCDで
AB=BC=CD=1、DA=2でもいいって意味だろ？
あくまで辺の長さの和は奇数。
この場合は五角形ABCDEでAE=DE=1、角Eは180°とみなして
１辺の長さ１の５角形とみなす。
そういう場合、面積は√3/4より大きくなる。
偶数角形で辺の長さ１で反例出したいなら平たいひし形で終わり。 で結局問題は>>667でいいの？
真偽は別としてこれだけで問題の条件は十分伝わるよね
勝手に凸がどうたらって条件を加えてる>>672は別の問題ってことでいいの？ >>675 辺の長さの和が奇数とは書いてない。そもそも辺の長さは整数とは限らないし
[667(元問題)] 多角形Pは次の条件を満たすとき S >= sqrt(3) / 4
【条件】Pの辺のうち長さが1であるものは奇数個
[672] すべての辺が1である多角形Pの面積は S >= sqrt(3)/4
（凸の条件が何を言ってるのかよくわからない）
[673-4] 「辺が1の正多角形Pの面積は S >= sqrt(3)/4」を否定する証明（たぶん）
なんかごちゃごちゃしたけど問題は667でいいんだよね >>675 >>677
すべての辺の長さを自然数に限定？
>>673 >>674 の例で、辺長1を固定しつつ端の2点を持って引っぱると、
自然数にならぬか…
>>675
菱形だと長さ1の辺が４つになる。 3辺長を1に固定して１点をずらす。 点列P0.‥Pnは以下を満たす。
・nは奇数、P0=Pn
・隣接2点間の距離は1
・点列を順に結んで得られる曲線は単純閉曲線C
この時、Cで囲まれる領域の面積は√3/4以上であることを示せ。
ですな >>679
それは667と別問題だよね
それも成り立つの？ >>667
これは成り立つ。
私は>>667もこの意味だと思う。
長さ1の辺が奇数個でそうでない辺がいくらあっても桶
みたいな設定で何かいえると思えない。 >>681
問題が間違えてるってことね
679っぽい状況は数オリ辞典かなんかで見た記憶あるけど思い出せない >>679
すべての辺の長さが1である、奇数角形 >>668
ですね。 >>520 (B3) [100]
49th IMO spain 2008, SL-A7
s = a+b+c+d,
p = s+a+c,
q = s+b+d,
M = (s-d)(s-b) = (s+a+c)s + bd,
N = (s-a)(s-c) = (s+b+d)s + ac,
W = (b+d)M-(a+c)N = bd(b+d) - ac(a+c), …(3)
とおく。
2(左辺) = p(a-c)^2 /M + 3(a-c)(b-d)W/MN + q(b-d)^2 /N,
これは a-c，b-d の斉2次式なので、判別式（Hessian）を調べる。
pq = 2ss + (a+c)(b+d) > 2ss,
MN = {(s+a+c)s+bd} {(s+b+d)s+ac}
= (s+a+c)(s+b+d)ss + ac(s+a+c)s + bd(s+b+d)s + abcd
> 2s^4 + 2ac(a+c)s + 2bd(b+d)s, (← s>a+c，s>b+d)
辺々掛けて
4pqMN > 8ssMN
> 16(s^3){s^3 + ac(a+c)+bd(b+d)}
> 192{ac(a+c)+bd(b+d)}^2 {← s^3 > 3ac(a+c)+3bd(b+d)}
> 192{bd(b+d)-ac(a+c)}^2
= 192WW
≧ 9WW.
∴ 判別式(Hessian) < 0
∴ 正定値。
http://www.imo-official.org/problems/IMO2008SL.pdf
IMO-2008, SL-A7, Solution-2 >>685 訂正
M = (s-d)(s-b) = (a+c)s + bd,
N = (s-a)(s-c) = (b+d)s + ac,
MN = {(a+c)s+bd} {(b+d)s+ac}
> {ac(a+c) + bd(b+d)}s,
4pqMN > 8ssMN
> 8(s^3){ac(a+c) + bd(b+d)}
> 8ac(a+c)^4 + 8bd(b+d)^4
≧ 32{ac(a+c)}^2 + 32{bd(b+d)}^2
> 32{bd(b+d) - ac(a+c)}^2
= 32WW
≧ 9WW, 〔問題670〕
nを自然数、xを実数とするとき
[nx] ≧ Σ(k=1,n) [kx]/k
を示せ。ただし [x] はガウス記号である。
[面白スレ２６-670，同２７-144] すうじあむの解答見てきたけど、h(t)の最大値を求めるところまでは分かった。
で、h(t)の最大値がf(x,y)の最大値になるのは明らかなん？
バラバラに動く変数を1変数に置き換えたものを調べて間違いないん？ >>688
f(x，y) の最大値 ≦ h(t) の最大値 = e^{-2} で
f(1，1) = e^{-2}.
からそう結論しました。
もしも反例が見つかったら晒してください。遠慮はいりません。
>>689
たぶんこれ。
Find the maximum value of the following function for all positive real numbers x，y．
f(x，y) = e^(-x-y) {ln(x)+ln(y)+1}.
http://suseum.jp/gq/question/2901 >>691
そのサイトFlashがないと読めないみたい。
もうこのご時世Flashないと読めないサイトわざわざ見る気になれん。 >>692
「三次方程式の解の素朴な性質」 Q.2876
a, b, c を任意の複素数とする。 3次方程式 z^3 + az^2 + bz + c = 0 の解αで
| 2bα + 3c | ≦ | 3α^3 |
をみたすものが存在することを示してください。
（2018/04/01 アンドロメダ） >>520 (B3)
>>524
まづ 左辺を a-c, b-d の斉２次式で表わす。
2 (左辺) = F (a-c)^2 + H (a-c)(b-d) + G (b-d)^2,
ここに
F = 1/(c+d+a) + 1/(a+b+c),
G = 1/(b+c+d) + 1/(d+a+b),
H = 3{ -(a+c)/(c+d+a)(a+b+c) + (b+d)/(d+a+b)(b+c+d)},
とおいた。この斉２次式が正定値となる条件は，
(判別式) = HH - 4FG < 0,
そこで F, G, H を評価する。
AM-HM より
F = 1/(c+d+a) + 1/(a+b+c) ≧ 4/{2(a+c)+(b+d)},
G = 1/(b+c+d) + 1/(d+a+b) ≧ 4/{(a+c)+2(b+d)},
∴ FG ≧ 16/{2(a+c)^2＋5(a+c)(b+d)＋2(b+d)^2} ≧ 16/{(9/4)(a+b+c+d)^2} > 7/(a+b+c+d)^2,
0 < (a+c)/(c+d+a)(a+b+c) = (a+c)/{(a+c)(a+b+c+d)+bd} < 1/(a+b+c+d),
0 < (b+d)/(b+c+d)(c+d+a) = (b+d)/{(b+d)(a+b+c+d)+ac} < 1/(a+b+c+d),
∴|H| < 3/(a+b+c+d)、
以上により (判別式) = HH - 4FG < 0 したがって左辺は正定値。
IMO-2008 Short list A.7
不等式bot（@inequalitybot） [100] ☆12
面白スレ２６-535,961 面白スレ２７-354,356
//www.casphy.com/bbs/highmath/472060/126 (7), 311 正の数 a, b が a+b=1をみたすとき、任意の正の数 x, y に対して ax+by ≧ x^a y^b.
これはAM-GMの一般化でござるかな？ >>696
a,bが有理数のときは AM-GM そのものでござるな。 正の数 a, b, x, y が ax+by = x+y をみたすとき、a^(ax) * b^(by) ≧ 1. >>699
(a-1)x + (b-1)y +(c-1)z = 0 をみたすとき
a log(a) = -a log(1/a) ≧ -a(1/a -1) = a-1,
b log(b) ≧ b-1,
c log(c) ≧ c-1,
ax log(a) + by log(b) + cz log(c) ≧ (a-1)x + (b-1)y + (c-1)z = 0, >>700
むむむ…、さすがでござるな。
>>696
正の数 a, b が a+b=1をみたすとき、任意の実数 x, y に対して (ax+by)(ay+bx) ≧ xy. >>701
(ax+by)(ay+bx) = (a+b)^2･xy ＋ 2ab(x-y)^2 ≧ (a+b)^2･xy,
またはコーシーで
(ax+by)(ay+bx) ≧ (a√xy + b√xy)^2 = (a+b)^2･xy, >>702
むむむ…、さすがでござるな。
一つ目の解法の式変形は思いつかぬ…。
ただ、係数の２は不要ですな。 非負実数 a,b,c に対して、
(a-b)(a-c)a^4 + (b-c)(b-a)b^4 + (c-a)(c-b)c^4 ≧ 5{(a-b)(b-c)(c-a)}^2.
不等式の秋でござるな。（AA略） >>704
Schurより強い不等式ってことになるのかな？ >>705
非負実数に限れば。
偶数次の Schur はすべての実数で成立つが、>>704 は (a, b, c) = (a, 0, -a) で不成立。 なるほど。 s,t,uで置き換えて証明できるのかな？ >>704
(左辺)-(右辺)
= F_4 - 5Δ^2
= s^6 - 7s^4t + 28s^3u + 8s^2t^2 - 112stu + 16t^3 + 63u^2
苦しいでござる。
別の方法を考えた方がいいか…。 去年の秋にやっていたΔがらみの不等式が、このスレを (c-a) で検索するとたくさん出てくる。
それらの中にない（と思う）ものを見つけたのでメモ。
a, b, c > 0に対して、
(a^2 + 3b^2)(b^2 + 3c^2)(c^2 + 3a^2) ≧ {(a-b)(b-c)(c-a)}^2.
https://artofproblemsolving.com/community/c6h1595851p9908733
リンク先の模範解答を見る限りでは、任意の実数で成り立っているんじゃないの？ >>704
bはaとcの中間にあるとする。
(左辺) = (a^n)(a-b)^2 + (a^n-b^n+c^n)(a-b)(b-c) + (b^n)(b-c)^2,
(a,b,c) を（間隔を変えず一斉に）d減らしたとき、a^n, c^n は減少する。（0<d≦a,b,c)
では a^n -b^n +c^n はどうか？
Max{a,c} = M, min{a,c} = m とおくと
M^n - b^n = (M-d)^n - (b-d)^b + ∫[0,d] n{(M-d+t)^(n-1) - (b-d+t)^(n-1)} dt
≧ (M-d)^n - (b-d)^b,
m^n ≧ (m-d)^n, (0<d≦m)
辺々たして
M^n -b^n +m^n ≧ (M-d)^n -(b-d)^n +(m-d)^n,
a^b -b^n +c^n ≧ (a-d)^n -(b-d)^n +(c-d)^n,
すなわち a^n -b^n +c^n も減少する。
よって（左辺）は減少するから、c=0 の場合に成立てば十分である。
(左辺) ≧ (a-b)a^(n+1) - (a-b)b^(n+1)
= (a-b)^2･{a^n+a^(n-1)･b+……+a･b^(n-1)+b^n}
≧ (n+1)(a-b)^2･(ab)^(n/2) (AM-GM)
= (右辺), おお！ なるほど！ かたじけない！
|
＼ __ ／
＿ （ｍ） ＿ﾋﾟｺｰﾝ
|ミ|
／ ｀´ ＼
(ﾟ∀ﾟ )
ノヽノヽ
くく >>709
(aa+3bb)(bb+3cc)(cc+3aa) ≧ {(a+b)(b+c)(c+a)}^2,
左辺は a,b,c の符号によらない。
a,b,c の符号だけを変えたとき、右辺が最も大きいのは a,b,c が同符号のもの。
∴ a,b,c >0 に対して成立てば十分。
(左辺)/(右辺) = (aa+3bb)/(a+b)^2･(bb+3cc)/(b+c)^2･(cc+3aa)/(c+a)^2 = f(a/b) f(b/c) f(c/a),
ここに f(x) = (xx+3)/(x+1)^2,
a,b,c >0 ⇒ f(a/b) f(b/c) f(c/a) ≧ 1 を示す。
(1) a/b, b/c, c/a の１つが 0 < x ≦ (-16+√333)/7 = 0.321184 にあるとき。
[4f(x)-3](x+1)^2 = 4(xx+3) -3(x+1)^2 = (x-3)^2 ≧ 0,
∴ f(x) の最小値は f(3) = 3/4
f(x) ≧ (4/3)^2 となるものが１つでもあれば 成立する。
その条件は [16f(x)-9](x+1)^2 = 16(x+1)^2 -9(xx+3) = 7xx +32x -11 ≦ 0,
-4.8926125 = (-16-√333)/7 ≦ x ≦ (-16+√333)/7 = 0.321184
(2) a/b, b/c, c/a ≧ (-16+√333)/7 = 0.321184 のとき。
x ≧ (-16+√333)/7 = 0.321184 のとき
x(x+1)^4 - (xx+3)^2 = (x^3 +x^2 +3x-1)(x-1)^2 ≧ 0,
∴ f(x) ≧ 1/√x,
∴ f(a/b) f(b/c) f(c/a) ≧ √(b/a) √(c/b) √(a/c) = 1,
以上により成立つ。
>>710 訂正
(左辺) = (a^n)(a-b)^2 + (a^n-b^n+c^n)(a-b)(b-c) + (ｃ^n)(b-c)^2, >>712 訂正ｽﾏｿ
その条件は [16-9f(x)](x+1)^2 = …
x(xx+3)^2 - (x+1)^4 = (x^3 +x^2 +3x-1)(x-1)^2 ≧ 0, >>714
「EMV inequality」でググると、一番上に
A large sieve inequality of Elliott-Montgomery-Vaughan type for automorphic forms and two applications
というのがヒットするんだけど、さっぱり分からん…。 ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
