高校数学の質問スレ Part428at MATH
高校数学の質問スレ Part428 - 暇つぶし2ch490:132人目の素数さん
23/06/13 15:27:21.73 8dVY4sEu.net
また凸不等式より
√(D/A)+√(D/B)+√(D/C)≦√3√( D/A+D/B+D/C )
である
よって
sinα+sinβ+sinγ
≦ (1/2)√( D/A+D/B+D/C )
そこで
F = D/A+D/B+D/C
が(u,v,w) = (0,0,0)で最大値を取る事を示す
e⃗を(❇︎)を含む平面πに含まれる単位ベクトルとしt∈ℝに対してOP⃗=te⃗となるPをとってP(t)と定めればP(t)は関数ℝ→πを与える
この単射と座標関数u,v,wを合成したものをu̅,v̅,w̅などとする、A〜Dに対してもA̅〜D̅とする
D̅/C̅はℝ上の関数として 定数α,β,γを用いてα/(1+u̅) + β/(1-v̅) + γと表されるがここで
D = 3-4(u²+uv+v²)
であるから
α=( 3-4-4v̅(u=-1)+4v̅(u=-1)²)/(1-v̅(u=-1))
= - (1-2v̅(u=-1))²/(1-v̅(u=-1))
≦ 0
β=( 3-4-4u̅(v=1)-4u̅(v=1)²)/(1+u̅(v=1))
= - (1+2v̅(v=1))²/(1+u̅(v=1))
≦ 0
であるからD̅/C̅はℝ上の関数としてt=0を含む定義域において上に凸である
D̅/A̅、D̅/B̅においても同様であるから関数D̅/A̅+D̅/B̅+D̅/C̅は上に凸な関数である
e̅はπの任意の単位ベクトルであったからD/A+D/B+D/Cは上に凸な関数であり、極大値は高々一点である
ここで原点において
d(D/C) = d(D)/C + D/C (-1/u) du + D/C (1/v)dv
= -3du + 3dv
でd(D/A), d(D/B)についても同様だから原点においてd(D/A+D/B+D/C) = 0である
よって凸性と合わせて主張は示された□


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