07/11/23 04:38:52
92 名前：MASUDA ◆5cS5qOgH3M [] 投稿日：2007/11/22(木) 21:22:50
a,bは正の実数，tは正の実数とする．このとき，いかなるa,bに対しても以下の不等式が成り立つようなtの最小値を求めよ．
log√(ab)≦{(a+b)/2}^t
93 名前：１３２人目の素数さん[sage] 投稿日：2007/11/22(木) 22:15:42
>>92
a=b=e^eとすれば、(左辺)=e,(右辺)=e^(et) となるので、与不等式が成立するためには
et≧1、すなわちt≧1/eでなければならない。
次に、t=1/eで不等式が成立することを示す。
y=logx上の点(e,1)での接線がy=x/eであり、y=logxのグラフが上に凸なので
x/e≧logxが言え、この式からx≧log(x^e)が導かれる。
このときx^e=zとすることでz^(1/e)≧logzとなる……①
また相加相乗平均の不等式から{(a+b)/2}^(1/e)≧(√ab)^(1/e)となる……②
①でz=√abとして②と組み合わせることで{(a+b)/2}^(1/e)≧log√abが示される。
以上から、求めるtの最小値は1/e。
問題文の左辺をloga+logbとした方が解きづらい問題になりそう。
94 名前：１３２人目の素数さん[sage] 投稿日：2007/11/22(木) 22:46:51
>92
相加相乗平均より、(左辺) ≦ log((a+b)/2) = log(A),
>84 の式で y=(1/e)A^t とおく。
t*log(A) ≦ (1/e)A^t,
与式成立条件は、t≧1/e,