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2ch250:132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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