不等式への招待 第5章at MATH
不等式への招待 第5章 - 暇つぶし2ch200:132人目の素数さん
11/02/17 12:29:35
157 :132人目の素数さん:2011/02/04(金) 13:51:59
>>156
お前、受験板に帰れよ!
カーッ(゚Д゚≡゚д゚)、ペッ


201:132人目の素数さん
11/02/17 14:14:52
どうして荒れるのかなぁ…
初代スレからの住人としては悲しい限り

202:132人目の素数さん
11/02/17 14:33:46
このスレは今まで荒れることがなかったから耐性ないねw
スレの数が減ったために目につきやすくなったからある程度は仕方ないね。
スルーしとけばいいと思うよ。

203:132人目の素数さん
11/02/18 13:53:48
>>201
入試問題ばかりになっちまったからだろ

スレ住人が塾講師の連中ばかりになっちまったというよ。


204:132人目の素数さん
11/02/18 22:38:59
>>198 お願いします

205:132人目の素数さん
11/02/19 21:50:20.35
>>198 >>204

URLリンク(www.wolframalpha.com)

と言う他はない。

206:132人目の素数さん
11/02/20 00:42:17.01
>>194
このレベルの不等式を示すのに (1/93555)π^10 = ζ(10) を使うのはナンセンス。
証明すべきことより、(1/93555)π^10 = ζ(10) の事実の方が遥かに難しいから、証明になっとらんわw
とは思いつつ・・・・

 π^10 = 93555ζ(10)
  = 93555・{1 + (1/2)^10 + ・・・・}
  > 93555・(1 + 1/1024)
  > 93555・(1 + 1/1155)
  = 93555 + 91
  = 93646
  = 306^2,


207:206
11/02/20 03:54:59.36
>>194 (訂正)

π^10 = ・・・・
 = ・・・・・
 > 93555・(1 + 1/1155)
 = 93555 + 81
 = 93636
 = 306^2,

∴ 306^(1/5) < π

208:132人目の素数さん
11/02/20 04:19:51.61
>>192

y=1/x^6 は下に凸だから
 1/k^6 < ∫[k-0.5, k+0.5] 1/x^6 dx = (1/5){1/(k-0.5)^5 - 1/(k+0.5)^5},
これを使って
 (1/945)π^6 = ζ(6)
  = 1 + 1/2^6 + 1/3^6 + ・・・・
  < Σ[k=1,n] 1/k^6 + ∫[n+1/2,∞) 1/x^6 dx
  = 1 + 1/2^6 + 1/3^6 + 1/4^6 + 1/5^6 + 1/6^6 + 1/(5*6.5^5) (n=6 とおく)
  = 1 + (3^6 + 2^6 + 1)/(6^6) + 1/4^6 + 1/5^6 + 32/(5*13^5)
  = 1 + 794/(6^6) + 1/4^6 + 1/5^6 + 32/(5*13^5)
  < 1 + (35431020482 + 508289003 + 133244913 + 35886729)/(113^6)
  = 1 + 36108441127/(113^6)
  = 1 + 34122476865015/(945・113^6)
  < 1 + 34122530050120/(945・113^6)
  = (1/945)(355/113)^6,

∴ π < 355/133 ・・・・・・ 密率(「隋書」)

祖沖之(429-500)

209:208
11/02/20 04:33:00.68
>>192
またまた訂正・・・・

 π < 355/113 ・・・・・・ 密率
 π < 22/7   ・・・・・・ 約率


210:132人目の素数さん
11/02/20 07:58:37.53
222/77 < π < 22/7

211:132人目の素数さん
11/02/20 08:02:12.86
3555/1133 < π < 355/113

212:132人目の素数さん
11/02/20 11:38:15.55
〔問題649〕
 a,b,c>0 のとき a+b+c=s とおくと
 a/√(s-b) + b/√(s-c) + c/√(s-a) < (5/4)√s,


casphy - 高校数学 - 不等式スレ 330, 375-376
→ 前スレ.649

213:132人目の素数さん
11/02/20 23:44:56.31
>>195
 正n角形とその内接円・外接円を使うのは、面倒な割に、精度がいまいち・・・・
 ζ函数の方が効率がいいし・・・
 他にいい方法がないかと思う今日この頃・・・

214:132人目の素数さん
11/02/26 05:15:12.79
今年の京大

1/2<a[i]<1のとき
Π(1-a[i])>1-2Σ(a[i]/2^i)
(i=2,3,…n)


215:132人目の素数さん
11/02/27 07:19:26.19
>>214

左辺を P[n] とおくと、
 P[n] = P[n-1]・(1-a[n])
   = P[n-1] - a[n]・P[n-1]
   = ・・・・・
   = 1 - Σ[i=1,n] a[i]・P[i-1]

 P[0] = 1,
 P[i] < 1/(2^i)   (i≧1)
から。

URLリンク(nyushi.yomiuri.co.jp)

スレリンク(math板:253番)
東大入試作問者スレ19

216:132人目の素数さん
11/02/27 10:20:07.83
〔問題〕
 0 < x < π のとき 次を示せ。
(1) 1/sin(x) - 1/x > x/6,
(2) {1/sin(x)}^2 - 1/x^2 > 1/3,


217:132人目の素数さん
11/02/28 03:57:23.98
今年の阪大で不等式の問題が出たが、難問だったらしい

218:132人目の素数さん
11/02/28 06:32:54.58
>>217
+   +
  ∧_∧  +
 (0゚・∀・)    ワクワク、テカテカ…
 (0゚∪ ∪ +
 と__)__) +

219:132人目の素数さん
11/02/28 10:19:21.16
阪大のってこれか
URLリンク(nyushi.nikkei.co.jp)

220:Fランク受験生
11/03/03 00:49:07.67
内容は簡単だと思うけど計算間違いをしているかも。。。

(1)
S(a)=(1/2)(a^2+1)^(n-1)
(2)
a=4 のときx=1.76になる


221:132人目の素数さん
11/03/03 23:48:54.04
>>217
全然難問じゃないじゃん。
大数で言うと C*** クラス。

222:132人目の素数さん
11/03/04 02:52:40.02
↑ 解いてから言え

223:132人目の素数さん
11/03/04 08:37:16.00
新参はまず過去レスを読んでこのスレの空気を知ってほしいね。

224:132人目の素数さん
11/03/04 08:47:21.33
数人の自演スレだからなぁ

225:132人目の素数さん
11/03/04 09:37:23.59

   / ̄ ̄\     
 /   _ノ  \  
 |   ( ●)(●)  <おっとそこまでだ
. |     (__人__)____
  |     ` ⌒/ ─' 'ー\
.  |       /( ○)  (○)\
.  ヽ     /  ⌒(n_人__)⌒ \
   ヽ   |、    (  ヨ    |
   /    `ー─-  厂   / ←>>224
   |   、 _   __,,/     \

226:132人目の素数さん
11/03/04 10:49:02.96
その後224の行方を知る者は誰もいなかった。

227:132人目の素数さん
11/03/05 12:42:07.49
>>226

URLリンク(kotonoha.cc)


228:132人目の素数さん
11/03/07 21:32:08.20
もう工房の入試問題スレになっちまったな・・・orz

229:132人目の素数さん
11/03/07 21:46:33.46
ageんな

230:猫は廃人 ◆MuKUnGPXAY
11/03/08 13:50:17.70



231:猫はボケ老人 ◆MuKUnGPXAY
11/03/08 19:29:40.79



232:132人目の素数さん
11/03/08 19:36:06.98
猫は小便垂れ流し

233:猫はボケ老人 ◆MuKUnGPXAY
11/03/08 19:40:50.01
目的を達成スル為であれば小便でも何でも垂れ流しますワ。




234:132人目の素数さん
11/03/14 01:35:56.47
「不等式」大関清太
URLリンク(www.kyoritsu-pub.co.jp)

  ∧_∧
  ( ;´∀`) < こ、こりゃたまらんっ!
  人 Y /
 ( ヽ し
 (_)_)

235:132人目の素数さん
11/03/17 15:37:44.25
a,b,c,dをabcd=1を満たす正の実数とするとき,
(a-1)(3a-7)+(b-1)(3b-7)+(c-1)(3c-7)+(d-1)(3d-7)≧0
を証明せよ。

236:132人目の素数さん
11/03/19 01:36:36.10
>>235

 (左辺) = f(log(a)) + f(log(b)) + f(log(c)) + f(log(d)),
ここで
 f(x) = (e^x - 1)(3e^x - 7) = 3(e^x - 5/3)^2 - 4/3 ≧ -4/3,
とおいた。

 f "(x) = 12{e^x - (5/6)}e^x > 0,   (x≧0)
ゆえ、
 x≧0 では f は下に凸。
 f '(0) = -4,
 k = -0.64298265 = log(0.5257220384) < x < 0 では f(x) > -4x,  
そこで
 F(x) = f(x),    x < k, 0 < x
    = -4x,    k ≦ x ≦ 0
とおく。(函数凸包、function convex hull)
 F(x) は x ≧ k で下に凸(広義)である。

(1) a,b,c,d ≧ e^k のとき、凸不等式より
 (左辺) ≧ F(log(a)) + F(log(b)) + F(log(c)) + F(log(d))
    ≧ 4F(log(abcd)/4) = 4F(0) = 4f(0) = 0,

(2) a,b,c,d の中に e^k より小さいものが1つだけある(a)とき、凸不等式より
 f(log(b)) + f(log(c)) + f(log(d)) ≧ F(log(b)) + F(log(c)) + F(log(d))
  ≧ 3F(log(bcd)/3) = 3F(-log(a)/3) = 3f(-log(a)/3)
 (左辺) ≧ f(log(a)) + 3f(-log(a)/3) ≧ f(k) + 3f(-k/3) = 0.21780074,

(3) a,b,c,d の中に e^k より小さいものが2つ以上ある(a,b)とき
  f(log(a)) ≧ f(log(b)) ≧ 2.5719306, f(log(c))≧-4/3, f(log(d))≧-4/3,
 により成立。

237:132人目の素数さん
11/03/22 06:15:56.83
今月は不等式が一杯載っている

Problem 365.
URLリンク(www.math.ust.hk)

238:132人目の素数さん
11/03/22 06:18:57.91
C950、M1862、C944など
URLリンク(www.mat.uniroma2.it)

239:132人目の素数さん
11/03/25 23:48:58.94
>>237

Problem 365.
負でない実数 a,b,c が ab+bc+ca = 1 を満たすとき、
 1/(a+b) + 1/(b+c) + 1/(c+a) - 1/(a+b+c) ≧ 2,
を示せ。

240:132人目の素数さん
11/03/26 01:40:10.75
>>239
俺もこれが面白いと思った
まだ解けぬ~

241:132人目の素数さん
11/03/27 23:30:24.83
>>239-240

 附帯条件から考えて、a→cotα, b→cotβ, c→cotγ と置いてみる・・・
 α+β+γ = π より,
 (左辺) = 1/(cotα+cotβ) + 1/(cotβ+cotγ) + 1/(cotγ+cotα) - 1/(cotα+cotβ+cotγ)
  = (sinα・sinβ)/sin(α+β) + (sinβ・sinγ)/sin(β+γ) + (sinγ・sinα)/sin(γ+α) - (sinα・sinβ・sinγ)/(1-cosα・cosβ・cosγ)
  = (sinα・sinβ)/sinγ + (sinβ・sinγ)/sinα + (sinγ・sinα)/sinβ -2(sinα・sinβ・sinγ)/[(sinα)^2 + (sinβ)^2 + (cosγ)^2]
  = (sinα・sinβ・sinγ){(1/sinα)^2 + (1/sinβ)^2 + (1/sinγ)^2 - 2/[(sinα)^2 + (sinβ)^2 + (cosγ)^2]}
  = 2⊿・{(1/a')^2 + (1/b')^2 + (1/c')^2 -2/[(a')^2 + (b')^2 + (c')^2]}
  = ・・・・
ここに、 a'=2R・sinα, b'=2R・sinβ, c'=2R・sinγ, ⊿ = 2R^2・sinα・sinβ・sinγ,

まだ解けぬるぽ~

242:132人目の素数さん
11/03/28 07:26:05.27
1/x+y+1/y+z+1/z+x-1/x+y+z
=1/x+y+z*(z/x+y+x/y+z+y/z+x)+2/x+y+z
>=1/x+y+z*(x+y+z)^2/2(xy+yz+zx)+2/x+y+z
=x+y+z/2+2/x+y+z>=2 Q.E.D.

243:132人目の素数さん
11/03/28 08:37:32.00
>>242
エスパー検定3級の俺には、どれが分母なのか読み取れねぇ・・・

244:132人目の素数さん
11/03/28 09:52:08.74
>242
2行目から3行目に何を使ったのか分からない

1/(x+y) + 1/(y+z) + 1/(z+x) - 1/(x+y+z)
= 1/(x+y) + 1/(y+z) + 1/(z+x) - 3/(x+y+z) + 2/(x+y+z)
1/(x+y+z)で括る
= {1/(x+y+z)}*{(x+y+z)/(x+y) + (x+y+z)/(y+z) + (x+y+z)/(z+x) - 3} + 2/(x+y+z)
= {1/(x+y+z)}*{1 + z/(x+y) + 1 + x/(y+z) + 1 + y/(z+x) - 3} + 2/(x+y+z)
= {1/(x+y+z)}*{z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x)} + 2/(x+y+z)
後は頼んだ>243

245:243
11/03/28 10:52:27.44
では、引き継いで頑張ってみます

3(x^2 + y^2 + z^2) - (x+y+z)^2 = (x-y)^2 + (y-z)^2 + (z-x)^2 ≧ 0

∴(x^2 + y^2 + z^2) ≧ (1/3)*(x+y+z)^2

z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x)
= z^2/(zx+yz) + x^2/(xy+zx) + y^2/(yz+xy)
≧ z^2/(xy+yz+zx) + x^2/(xy+yz+zx) + y^2/(xy+yz+zx)
= (x^2 + y^2 + z^2)
≧ (1/3)*(x+y+z)^2

>>242の4行目から

= {1/(x+y+z)}*{z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x)} + 2/(x+y+z)
≧ (x+y+z)/3 + 2/(x+y+z)
≧ 2√(2/3)

うむ、失敗したようじゃ…

246:243
11/03/28 10:56:30.96
>>245

>>242の4行目から → >>244の下から2行目から

だけど、もはやどうでもいい…

247:132人目の素数さん
11/03/29 02:54:50.22
>>241
 鋭角△に限定しなければならぬ~

 (a')^2 + (b')^2 ≧ (c')^2, etc.

248:132人目の素数さん
11/04/03 15:07:21.35
>>238

M1852.
 f∈ C^1([0,1]) で f(0) = f(1) = -1/6. のとき次を示せ。

 ∫[0,1] {f '(x)}^2 dx ≧ 2∫[0,1] f(x) dx + 1/4,


249:132人目の素数さん
11/04/03 15:38:26.07
>>248

部分積分により
 (右辺) = 2[ (x - 1/2)f(x) ](x=0,1) -2∫[0,1] (x - 1/2)f '(x)dx + 1/4
   = f(0) + f(1) + 1/4 -2∫[0,1] (x - 1/2)f '(x) dx
   = -1/12 -2∫[0,1] (x - 1/2)f '(x) dx,

  ∫[0,1] (x - 1/2)^2 dx = [ (1/3)(x - 1/2)^3 ](x=0,1) = 1/12,

よって
 (左辺) - (右辺) = ∫[0,1] {f '(x) + (x - 1/2)}^2 dx ≧ 0,

250:132人目の素数さん
11/04/03 15:43:12.09
>>249
x - 1/2 という発想はどこから?

251:132人目の素数さん
11/04/03 18:18:19.82
>>238

C925.
 f ∈ C^2([0,1]) で
 ∫[0,1] f(x)dx = 2∫[1/4,3/4] f(x)dx,
のとき、f "(x0) =0 を満たす点 x0 ∈ (0,1) が存在することを示せ。


C932.
 f : [0,1] → R は連続関数
 ∫[0,1] {f(x)}^3 dx = 0,
のとき、次を示せ。
 ∫[0,1] {f(x)}^4 dx ≧ (27/4){∫[0,1] f(x)dx}^4,


C944.
 f ∈ C^1([0,1])
 ∫[0,1] f(x) dx = 0,
 A ≦ f '(x) ≦ B   x∈[0,1]
のとき、次を示せ。
 A ≦ 12∫[0,1] x・f(x)dx ≦ B,

252:132人目の素数さん
11/04/03 18:49:37.86
>>251

C925.
 (左辺) - (右辺)
  = ∫[0,1/4] f(x)dx - ∫[1/4,1/2] f(x)dx - ∫[1/2,3/4] f(x)dx + ∫[3/4,1] f(x)dx
  = ∫[0,1/4] {f(x) -f(x+1/4) -f(x+1/2) +f(x+3/4)} dx
  = ∫[0,1/4] g(x) dx
平均値の定理より
  = (1/4)g(a)         (0<a<1/4)
  = (1/4){f(a) -f(a+1/4) -f(a+1/2) +f(a+3/4)}
  = (1/16){f '(b) - f '(c)}  (a<b<a+1/4, a+1/2<c<a+3/4)
  = (1/16)(b-c)f "(x0),    (b<x0<c)

253:132人目の素数さん
11/04/04 01:51:35.18
>>239-240
しょうがねぇなぁ・・・・

基本対称式を a+b+c = s, ab+bc+ca = t, abc = u とおくと
 (左辺) = (s^2 +t)/(st-u) -1/s = (s^3 + u)/{s(st-u)},
 (右辺) = 2/√t,

 (s^3 + u)^2 - (4/t){s(st-u)}^2 = (s^3)F_1 + (s^2)(u/t)(st-4u) + u^2 ≧ 0,
ここに
 F_1 = a(a-b)(a-c) + b(b-c)(b-a) + c(c-a)(c-b) = s^3 -4st +9u ≧ 0,  (Schurの不等式)

やっと解けた。しかし、めんどくせぇなぁ・・・

254:132人目の素数さん
11/04/04 03:44:39.82
URLリンク(d.hatena.ne.jp)
なんかみつけたけん

255:132人目の素数さん
11/04/04 08:24:10.34
>>254
よくある間違い。
1<2と100≦100で等号が成り立つから1より100の方が小さいとやってしまう。
a=b->0とすれば下の式は2より小さくなるから駄目。


256:132人目の素数さん
11/04/04 08:37:51.12
>>255
> 1<2と100≦100で等号が成り立つから1より100の方が小さいとやってしまう。

言っている意味が分からないが、>>254が初歩的なミスをしていることは同意。
例えば、次のように説明すると分かりやすいかも?
>>254の主張を、グラフで視覚化してみよう!

y=x^2 と y=2x-1 において、x^2 ≧ 2x-1 が成り立つ。
等号成立条件は x=1のときで、このとき右辺は 2・1-1=1だから、x^2≧1

どう考えてもおかしいよね (・A・)イクナイ!

257:132人目の素数さん
11/04/04 09:04:09.55
a=b=c=1/3^(1/2)
1/(a+b)+1/(a+c)+1/(b+c)-1/(a+b+c)=7*3^(1/2)/6=2.0207259421
7/(3((a+b)(a+c)(b+c))^(1/3))=7*3^(1/2)/6=2.0207259421

a=b=0.1,c=4.95
1/(a+b)+1/(a+c)+1/(b+c)-1/(a+b+c)=5.2018648466
7/(3((a+b)(a+c)(b+c))^(1/3))=1.3555198072

2.0207259421>=2.0207259421>=2
5.2018648466>=1.3555198072>=2


258:132人目の素数さん
11/04/04 10:01:03.59
>>253
等号成立は0,1,1のときしかないんだよね?

259:132人目の素数さん
11/04/05 01:02:06.67
>>244の最後からね
{1/(x+y+z)}*{z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x)} + 2/(x+y+z)
={1/(x+y+z)}*{z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x)} (xy+xz+yz)+ 2/(x+y+z)
=1/2*({1/(x+y+z)}*{z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x)} (z(x+y)+x(y+z)+y(x+z)))+ 2/(x+y+z)
>=1/2*({1/(x+y+z)}*(x+y+z)^2+ 2/(x+y+z)
=(x+y+z)/2+ 2/(x+y+z)>=2

260:239
11/04/05 01:47:07.55
>>259 >>244
 お見事でござる。
 コーシー不等式 z/(x+y) + x/(y+z) + y/(z+x) ≧ (s^2)/(2t) がミソだった。

>>258
 そうでつね。

261:132人目の素数さん
11/04/05 02:01:12.29
>>242
が言いたかったことが やっと分かった。
{[( )]}をたくさん使ってくれると ありがたいです。

262: ◆BhMath2chk
11/04/06 12:00:00.55
>>248
>>250
 ∫_[0,1]((df/dx)(x)-g(x))^2dx
=∫_[0,1](df/dx)(x)^2dx+∫_[0,1]2(dg/dx)(x)f(x)dx+∫_[0,1]g(x)^2dx+2(f(0)g(0)-f(1)g(1))。

(dg/dx)(x)=-1,(df/dx)(x)=g(x)となるfが存在するようにgをとるとg(x)=-x+1/2。


263: ◆BhMath2chk
11/04/06 12:59:59.72
>>251
A=∫_[0,1]f(x)dx。
 ∫_[0,1](f(x)^2+3Af(x)-(9/2)A^2)^2dx
=∫_[0,1]f(x)^4dx+6A∫_[0,1]f(x)^3dx-(27/4)A^4。

 12∫_[0,1]xf(x)dx
=∫_[0,1](12x-6)f(x)dx
=[(6x^2-6x)f(x)]_0^1-∫_[0,1](6x^2-6x)(df/dx)(x)dx
=∫_[0,1](6x-6x^2)(df/dx)(x)dx
=∫_[0,1](6x-6x^2)dx(df/dx)(s) (0<s<1)
=(df/dx)(s)。


264:132人目の素数さん
11/04/09 09:02:08.28
a、b、c≧0のとき、(a^3 + b^3 + c^3)^4 ≧ (a^4 + b^4 + c^4)^3 を示せ

前にやったっけ?( ゚∀゚)

265:132人目の素数さん
11/04/09 13:52:52.11
バンチで

266:132人目の素数さん
11/04/10 09:44:59.54
【数学検定】数検・児童数検総合スレッド Part.4
スレリンク(math板)
の4,45

模範解答はa=b≧cの場合が抜けている。


>>107



267:132人目の素数さん
11/04/10 18:56:36.30
>>264 >>107

>>76 の方法でござるな・・・・  >>111

 a^4 = a^3・a ≦ a^3・(a^3 +b^3 +c^3)^(1/3),
巡回的にたすと
 a^4 + b^4 + c^4 ≦ (a^3 +b^3 +c^3)^(4/3),

 a^3 = a^4 /a ≧ a^4 /(a^4 +b^4 +c^4)^(1/4),
巡回的にたすと
 a^3 + b^3 + c^3 ≧ (a^4 +b^4 +c^4)^(3/4),

あるいは Max{a,b,c}=M とおいて
 a^4 + b^4 + c^4 ≦ M(a^3 +b^3 +c^3),
 (a^4 +b^4 +c^4)^3 ≦ (M^3)(a^3 +b^3 +c^3)^3 ≦ (a^3 +b^3 +c^3)^4,

>>266

スレリンク(math板:44-45番)
 数検総合スレ4

URLリンク(www.suken.net) → 1級 検定問題(2次)
URLリンク(www.suken.net)

268:132人目の素数さん
11/04/12 10:48:14.35
a, b, c を実数とするとき, (a^2+b^2+c^2)^2≧3(a^3b+b^3c+c^3a)を証明せよ。

269:じゅー
11/04/12 21:29:19.35
>>268
キャスフィ高校数学板 - 不等式 - 517,519,523
…………
ではキャスフィからもう一題。
a,b,cを三角形の三辺とするとき、
a^3+b^3+c^3+3abc
≧2(ab^2+bc^2+ca^2)
を示せ。
キャスフィ高校数学板 - チャレンジ問題 - 60


270:訂正
11/04/12 21:34:07.11
523→522
60→59
に訂正です。

271:132人目の素数さん
11/04/13 21:45:47.80
>>269
|a-b|<cの両辺を2乗して変形し
a^2+b^2-c^2<2ab
ca^2+cb^2-c^3<2abc
同様に
ab^2+ac^2-a^3<2abc
bc^2+ba^2-b^3<2abc
足して
ca^2+cb^2+ab^2+ac^2+bc^2+ba^2<a^3+b^3+c^3+6abc
ab^2+ bc^2+ca^2+3abc<a^3+b^3+c^3+6abc
ab^2+ bc^2+ca^2<a^3+b^3+c^3+3abc

失敗した…

272:132人目の素数さん
11/04/14 08:28:54.62
失敗かよ!

273: ◆BhMath2chk
11/04/14 18:00:00.06
p=(b+c-a)/2。
q=(a+c-b)/2。
r=(a+b-c)/2。
a=q+r。
b=p+r。
c=p+q。

 a^3+b^3+c^3+3abc-2(ab^2+bc^2+a^2c)
=2(pq^2+p^2r+qr^2-3pqr)
≧0。


274:じゅー
11/04/14 21:33:49.09
正解!!

275:132人目の素数さん
11/04/14 21:55:29.13


276:271
11/04/14 22:28:05.71
>>273
すげー!

このスレ見てたら、不等式に魅了されたよ

>>275
相加相乗

277:132人目の素数さん
11/04/14 23:26:13.93
>>273みたいなアクロバティックな変形は思いつかなかったので・・・

a^3-a^2c+abc-ab^2=a(a^2-ac-bc-b^2)=a(a-b)(a+b-c)>a(a-b)
b^3-b^2a+abc-bc^2=b(b^2-ba+ac-c^2)=b(b-c)(b+c-a)>b(b-c)
c^3-c^2b+abc-ca^2=c(c^2-cb+ab-a^2)=c(c-a)(c+a-b)>c(c-a)
全部足して
=a^3+b^3+c^3+3abc-2(ab^2+bc^2+ca^2)>a(a-b)+b(b-c)+c(c-a)
=a^2-ab+b^2-bc+c^2-ca={(a-b)^2+(b-c)^2+(c-a)^2}/2≧0

よって(左辺)-(右辺)≧0


むーん

278:277
11/04/14 23:31:35.12
符号打ち間違えた
×a^3-a^2c+abc-ab^2=a(a^2-ac-bc-b^2)=・・・
○a^3-a^2c+abc-ab^2=a(a^2-ac+bc-b^2)=・・・

273はいったいどういう発想でその置換を思いついたのだろう
レベルの低いおいらにはわかんないや

279:132人目の素数さん
11/04/15 12:42:51.39
p,q,rはヘロンの公式に出てくる量だから、三角形という条件がある場合には、
全く新しい発想というわけではないと思う。
目的関数が、非対称なので、コーシー・シュワルツ形へ持って行くのかと思っていたが、
[3]√((p/q)(q/r)(r/p))形を通して、相加相乗形へ持って行ったのには、感心した。

280:132人目の素数さん
11/04/16 00:58:02.78
p>0,x[i]≧0のとき

min{1,n^(p-1)}Σ[i=1→n](x[i])^p
≦(Σ[i=1→n]x[i])^p
≦max{1,n^(p-1)}Σ[i=1→n](x[i])^p


281:132人目の素数さん
11/04/17 11:42:27.80
流れてしまった春の学会で話そうとしていた内容をUPしておきました。
URLリンク(www.math.s.chiba-u.ac.jp)

282:132人目の素数さん
11/04/17 14:12:27.19
@273

a=x+y, b=y+z, z=x+yとおけば十分,
Σ_cyc (x^2y-xyz)≧0 Q.E.D.

283:132人目の素数さん
11/04/17 20:03:58.97
>>269
 F_1 = (a+b+c)^3 - 4(a+b+c)(ab+bc+ca) + 9abc,
 ⊿ = (a-b)(b-c)(c-a),
とおくと、
 F_1 ≧ ⊿,

284:132人目の素数さん
11/04/18 12:55:14.00
(a^2+b^2+c^2)^2-3(a^3b+b^3c+c^3a)

=(1/2){(a^2-b^2-ab++2bc-ca)^2+(b^2-c^2-bc+2ca-ab)^2+(c^2-a^2-ca+2ab-bc)^2}

285:じゅー
11/04/18 15:27:18.36
すげぇ

286:132人目の素数さん
11/04/18 17:17:34.76
どうやって思いついたんだ??

287:132人目の素数さん
11/04/18 21:12:59.72
 二 `丶、`丶、_\__\〉ノノへ!
`‐-、 二. `ヽ、 ミ ̄ /⌒シ′)
二‐/,ィ┐|=ミ=┘ ,r‐'_二ニ....イ
‐ニ| i<  i ,..-=ニ‐''\  /彡}   
二‐ヽ ┘ |     lヾ. } } / /リ
ニ ‐'"/   /    |_{;)} レ' /((   エレガントな証明を見ると・・・・・
'  /   /     '" ` `゙ / ソ
  /    ,      F'′/    なんていうか・・・・・・その・・・
  ヽ.    \、 L`___l       
 _\    ヽ._>┘         下品なんですが・・・・・・フフ・・・・・
 /了\_ノ
 ◆(                 勃起・・・・・・しちゃいましてね・・・・・・・・・
 門|

288:132人目の素数さん
11/04/19 01:17:01.91
>>286

 p = a^2 -ab +bc,
 q = b^2 -bc +ca,
 r = c^2 -ca +ab,
とおくと、
 p + q + r = a^2 + b^2 + c^2,
 pq + qr + rp = a^3・b + b^3・c + c^3・a,
これらを↓に代入する。
 (p+q+r)^2 -3(pq+qr+rp) = (1/2){(p-q)^2 + (q-r)^2 + (r-p)^2} ≧ 0,

289:132人目の素数さん
11/04/19 03:02:58.17
>>288
>  p = a^2 -ab +bc,
>  q = b^2 -bc +ca,
>  r = c^2 -ca +ab,
> とおくと、


どうやって思いついたんだ??

290:286
11/04/19 06:56:22.13
確かに。
p+q+r=a^2+b^2+c^2
pq+qr+rp=a^3b+b^3c+c^3a
からp=a^2-ab+bc……を出すのは難しいと思う。


291:132人目の素数さん
11/04/19 23:03:28.82
〔類題〕
a,b,c ≧ 0、3/4≦r≦8/3 のとき
 (a^2 +b^2 +c^2)^2 ≧ 3{a^r・b^(4-r) + b^r・c^(4-r) + c^r・a^(4-r)},

なら簡単だが・・・・・

292:132人目の素数さん
11/04/19 23:12:30.94
>>291 の訂正 スマソ

 4/3 ≦ r ≦ 8/3 のとき


293:132人目の素数さん
11/04/20 00:16:10.72
>>291-292

相加・相乗平均で
{(3/4)r -1}a^4 +2(ab)^2 +{2 -(3/4)r}b^4 ≧ 3a^r・b^(4-r),
巡回的にたす。

294:132人目の素数さん
11/04/20 00:20:00.49
思いつくんじゃないのならできる。


295:132人目の素数さん
11/04/20 01:31:20.75
>>289,290

それは, 秘密です. DX

296:132人目の素数さん
11/04/20 02:06:55.71
初代スレの頃には、ここで不等式を探してハァハァ…してたんだけど、移転したのかな?

Kalva homepage
URLリンク(web.archive.org)

検索したら、次のサイトが出てきたけど、扱ってる問題が減ってない?

URLリンク(www.cs.cornell.edu)

297:132人目の素数さん
11/04/23 23:38:27.16
〔問題549〕
任意の実数 x[1], x[2], ……, x[n] に対して 次を示せ。
 ∑[k=1,n] {x[k]/(1+∑[L=1,k] x[L]^2)} < √n,
                     (じゅー)
キャスフィー 不等式 549, 574

298:132人目の素数さん
11/04/24 02:39:10.57
>>297

〔補題〕
負でない実数 y[1], y[2], ……, y[n] に対して
 Σ[k=1,n] y[n]/(1+y[1]+y[2]+・・・・+y[n])^2 < 1,

299:132人目の素数さん
11/04/25 20:25:11.82
平面上に4つの定点A,B,C,Dと動点Pがある
Dが△ABCの内部にあるとき
PA+PB+PC+PDが最小となるPはP=Dのときであることを示せ

300:132人目の素数さん
11/04/26 00:31:40.08
>>298 の訂正....

〔補題〕
負でない実数 y[1], y[2], ……, y[n] に対して
 Σ[k=1,n] y[k]/(1+y[1]+y[2]+・・・・+y[k])^2 < 1,

301:132人目の素数さん
11/04/26 12:45:59.84
★東大入試作問者になったつもりのスレ★ 第十九問
スレリンク(math板:542番)

AB=3、BC=4、CA=5 の三角形において
36°< C < 37° を示せ。


302:132人目の素数さん
11/04/26 22:58:09.11
>>301 左側

 ∠B = 90゚ だから
 cos(C) = 4/5, sin(C) = 3/5,
 cos(2C) = 7/25,
 sin(4C)/sin(C) = 4cos(C)cos(2C) = 112/125 < 1,
 sin(4C) < sin(C),
 36゚ < 180゚/5 < C

 C ≒ 36.8699゚

303:132人目の素数さん
11/04/27 02:34:23.79
>>299
 PA ≧ DA - PDcos(∠ADP), (PからADの延長線に垂線を下ろす)
 PB ≧ DB - PDcos(∠BDP),
 PC ≧ DC - PDcos(∠CDP),

∴ PA + PB + PC + PD ≧ (DA + DB + DC) + PD{1-cos(ADP) -cos(BDP) -cos(CDP)}

次に 1-cos(ADP) -cos(BDP) -cos(CDP) ≧ 0 を示せばよい。

304:132人目の素数さん
11/04/27 09:45:05.17
>>302
正解です。
右側評価をお願いします。

305:132人目の素数さん
11/04/27 10:02:46.60
URLリンク(izu-mix.com)

306:132人目の素数さん
11/04/28 02:09:28.16
>>301 >>304

 ∠B=90゚ ゆえ直角三角形で
 tan(C) = 3/4,
 tan(5C) = {(tan C)^5 -10(tan C)^3 +5(tan C)}/{1 -10(tan C)^2 +5(tan C)^4}
   = 237/(4・19・41),
 0 < 5C - 180゚ < tan(5C) = 237/(4・19・41) ≒ 4.3578625゚,
 180゚ < 5C < 184.3578625゚
 36゚ < C < 36.8715725゚

東大入試作問者スレ19-578

307:132人目の素数さん
11/04/28 12:55:42.80
a_1,a_2,....a_nを正の数列とし、b_1, b_2....b_nを、その数列の任意の置換とする。
このとき、

a_1/b_1 + a_2/b_2 + ..... a_n/b_n ≧ n を示せ。

って有名だっけ?

308:132人目の素数さん
11/04/28 14:44:03.42
はい, AM-GM or C.S.で秒殺です^_^

309:132人目の素数さん
11/04/28 14:51:01.39
a, b, cを正の実数とするとき, 次の不等式を証明せよ。

\frac{a^2}{a+b}+\frac{b^2}{b+c}+\frac{c^2}{c+a}≧\frac{\sqrt{2}}{4}}(\sqrt{a^2+b^2} +\sqrt{b^2+c^2}+\sqrt{c^2+a^2}\right)

310:307
11/04/28 23:31:17.26
>>308

すまぬ、文系のおれに、その略語の意味をおしえてくれ。
C.S.はコーシーシュワルツ?・・・ってどうやって?

311:132人目の素数さん
11/04/29 06:47:11.86
>>309

 2(a^2 + b^2) = (a+b)^2 + (a-b)^2 ≧ (a+b)^2, より
 (a^2)/(a+b) = (a-b)/2 + (a^2 +b^2)/{2(a+b)} ≧ (a-b)/2 + {(√2)/4}√(a^2 + b^2),
循環的にたす。

312:132人目の素数さん
11/04/29 08:23:28.12
>>311
そんな変形、思いつきませぬ!

313:132人目の素数さん
11/04/29 09:15:15.97
>>311
(a^2 +b^2)/{2(a+b)} ≧ (a+b)/4 と変形できるから、循環的に足して、

a^2/(a+b) + b^2/(b+c) + c^2/(c+a) ≧ (a+b+c)/2

となったけど、

{(√2)/4}*{√(a^2 + b^2) + √(b^2 + c^2) +√(c^2 + a^2)}

と、どっちが大きいん?

314:132人目の素数さん
11/04/29 09:51:49.21
>>309を改造

a^2/(a+b) + b^2/(b+c) + c^2/(c+a)
 ≧ {(√2)/4}*{√(a^2 + b^2) + √(b^2 + c^2) +√(c^2 + a^2)}
 ≧ (a+b+c)/2

これで合ってるよね? ウヒョッ!

315:132人目の素数さん
11/04/29 11:14:28.55
a,b,c,d,e≧0
2a-b+3c-15d-12e=23
2a-6b-c-5d+11e=46

のとき

6a-3b+9c-15d+24e

の最小値を求めよ

316:311
11/04/29 16:09:24.65
>>313
 √(a^2 + b^2) ≧ {(√2)/2}(a+b) より、・・・・・
の方がベターだな。


>>314 は対称式。
a^2/(a+b) + b^2/(b+c) + c^2/(c+a)
 ≧ {(√3)/2}√(a^2 + b^2 + c^2)
 ≧ {(√2)/4}{√(a^2 + b^2) + √(b^2 + c^2) +√(c^2 + a^2)}
 ≧ (a+b+c)/2,
かな?

317:132人目の素数さん
11/04/29 16:45:31.78
>>315
 f = 2a -b +3c -15d -12e,
 g = 2a -6b -c -5d +11e,
 h = 10b +8c +3d,
とおくと
6a -3b +9c -15d +24e
 = (9/23)f + (60/23)g + (30/23)h
 = (9/23)*23 + (60/23)*46 + (30/23)h (← 題意)
 = 129 + (30/23)h
 ≧ 129,               (← 題意)
等号成立は (a,b,c,d,e) = (35/2,0,0,0,1) のとき。

318:132人目の素数さん
11/04/29 18:43:56.56
>>316
> a^2/(a+b) + b^2/(b+c) + c^2/(c+a)
>  ≧ {(√3)/2}√(a^2 + b^2 + c^2)
>  ≧ {(√2)/4}{√(a^2 + b^2) + √(b^2 + c^2) +√(c^2 + a^2)}
>  ≧ (a+b+c)/2,

さらに改良しやがったな、こんちきしょう(笑)
さすが不等式ヲタ! にくいぜっ!

319:132人目の素数さん
11/04/29 20:59:49.54
>>316
> a^2/(a+b) + b^2/(b+c) + c^2/(c+a)
>  ≧ {(√3)/2}√(a^2 + b^2 + c^2)

ここが分かりません…

>  ≧ {(√3)/2}√(a^2 + b^2 + c^2)
>  ≧ {(√2)/4}{√(a^2 + b^2) + √(b^2 + c^2) +√(c^2 + a^2)}

ここはCSでシコシコするんですね

320:132人目の素数さん
11/04/29 21:13:18.80
コーシー・シュワルツの不等式を用いることを、
シコシコする、or シコる、というのか・・・(笑)

321:132人目の素数さん
11/04/29 22:06:13.23
>>317
f と g の係数をうまく変えて
 6a -3b +9c -15d +24e = ●f + ●g + ●h'
となる h と異なる h' > 0 が取れて、最小値が変わったりしないのかな?

322:132人目の素数さん
11/04/30 01:34:37.87
R^3\{(0,0,0)}上の関数

f(x,y,z)=(4x^2+4xz+3y^2+3z^2)/(2x^2+2xz+y^2+z^2)
の最大値を求めよ

323:132人目の素数さん
11/04/30 03:58:12.84
>>322
 f(x,y,z) ={(2x+z)^2 +3y^2 +2z^2}/{(1/2)(2x+z)^2 +y^2 +(1/2)z^2},

 4 - f(x,y,z) = {(2x+z)^2 +y^2}/{(1/2)(2x+z)^2 +y^2 +(1/2)z^2} ≧ 0,
  等号成立は 2x+z=y=0 のとき。

ついでに最小値は
 f(x,y,z) - 2 = (y^2 +z^2)/{(1/2)(2x+z)^2 +y^2 +(1/2)z^2} ≧ 0,
  等号成立は y=z=0 のとき。

324:132人目の素数さん
11/04/30 12:13:00.52
a, b, cをa^2+b^2+c^2+(a+b+c)^2≦4を満たす正の実数とするとき,
frac{ab+1}{(a+b)^2}+frac{bc+1}{(b+c)^2}+frac{ca+1}{(c+a)^2}≧3
を証明せよ。

325:132人目の素数さん
11/04/30 22:33:26.86
>>319
a^2/(a+b) + b^2/(b+c) + c^2/(c+a) ≧ {(√3)/2}√(a^2 + b^2 + c^2)

やっぱ、これが分からんです

326:132人目の素数さん
11/05/01 12:59:13.28
>>324

 2{a^2 + b^2 + (b+c)(c+a)} = a^2 + b^2 + c^2 + (a+b+c)^2 ≦ 4,
 ab + 1 ≧ ab + (1/2){a^2 + b^2 + (b+c)(c+a)}
   = (1/2)(a+b)^2 + (1/2)(b+c)(c+a),

 (左辺) ≧ (3/2) + (1/2){(b+c)(c+a)/(a+b)^2 + cyclic.}
    ≧ (3/2) + (3/2)   (← 相加・相乗平均)
    = 3,

327:132人目の素数さん
11/05/01 14:41:38.31
>>320

 相撲の四股を踏む動作は、大地を踏みしめることで土の下に潜む「醜(シコ)」を鎮めるための動作とされている。

 醜(シコ):醜悪なもの、強く恐ろしいもの。

328:132人目の素数さん
11/05/01 20:33:40.90
このスレの不等式ヲタって只者じゃないな。
暇つぶしにフラリと訪れて、サックリ解いて立ち去るような・・・
何者なんだ?

329:132人目の素数さん
11/05/01 20:59:56.98
ただの通りすがりの不等式ヲタです

330:132人目の素数さん
11/05/02 05:19:12.09
>>303

1 -cos(ADP) - cos(BDP) - cos(CDP) = 1 - eP・(e_A + e_B + e_C),
ここに
 e_A、e_B、e_C、eP は DA、DB、DC、DP方向の単位ベクトルである。
 |e_P| = 1 と下の補題から 上式 ≧ 0 が成り立つ。


〔補題〕
Dが△ABCの内部にあるとき、
 |e_A + e_B + e_C | ≦ 1,

(略証)
 e_A = (cosα, sinα)
 e_B = (cosβ, sinβ)
 e_C = (cosγ, sinγ)
とおく。(0≦α<β<γ<2π)
 題意より、DA,DB,DC が 180゚以内に収まることはない。
∴ 0 <β-α<π,
  0 <γ-β<π,
  π <γ-α<2π,
このとき
 |e_A + e_B + e_C |^2
 = (cosα+cosβ+cosγ)^2 + (sinα+sinβ+sinγ)^2
 = 3 + 2cos(β-α) + 2cos(γ-β) + 2cos(γ-α)
 = -3 + 4cos((β-α)/2)^2 + 4cos((γ-β)/2)^2 + 4cos((γ-α)/2)^2
 = 1 + 8cos((β-α)/2)cos((γ-β)/2)cos((γ-α)/2)
 ≦ 1,     (終)

331:132人目の素数さん
11/05/02 10:21:35.49
a,b,cはabc=8を満たす正の実数とする。
frac{1}{a+2b+3}+frac{1}{b+2c+3}+frac{1}{c+2a+3}≦1/3
を証明せよ。

332:132人目の素数さん
11/05/02 21:54:16.57
>>323
同次型の二変数関数の最大最小の解法って
何か定石みたいなのあるの?


333:132人目の素数さん
11/05/02 22:06:04.19
>>331

(abc)^(1/3) = g とおくと、与式は
 1/{a+2b+3(g/2)} + 1/{b+2c+3(g/2)} + 1/{c+2a+3(g/2)} ≦ 1/{3(g/2)}


 (右辺) - (左辺)

 = {(a+2b)(b+2c)(c+2a) - (27/4)(a+b+c)gg - (27/4)ggg} / D   (←通分)

 = {24(aab+bbc+cca) + 48(abb+bcc+caa) +27abc -81(a+b+c)gg} /(12D)

 = {(19aab +5cca + 35caa +13abb +9abc -81agg) + cyclic} /(12D)

 = {a(19ab +5cc +35ca +13bb +9bc -81gg) + cyclic} /(12D)

 = {5a(ab+ab+cc-3gg) + 13a(ca+ca+bb-3gg) + 9a(ab+bc+ca-3gg) + cyclic} /(12D)

 ≧ 0,   (相加・相乗平均)

ここに D = [3(g/2)] [a+2b+3(g/2)] [b+2c+3(g/2)] [c+2a+3(g/2)],

334:132人目の素数さん
11/05/02 23:09:47.20
>>332

ない。

y/x=u で一変数に還元するのみ。


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