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2ch313:132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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