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不等式への招待 第4章

■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
0001132人目の素数さん2009/06/15(月) 19:00:00
ある人は蝶を集め、ある人は切手を収集し、ある人は不等式を集める…
          ___          ----- 参考文献〔3〕 P.65 -----
    |┃三 ./  ≧ \   
    |┃   |::::  \ ./ | 
    |┃ ≡|::::: (● (● |  不等式と聞ゐちゃぁ
____.|ミ\_ヽ::::... .ワ......ノ     黙っちゃゐられねゑ…
    |┃=__    \           ハァハァ
    |┃ ≡ )  人 \ ガラッ

過去スレ
・不等式スレッド (Part1)  http://science3.2ch.net/test/read.cgi/math/1072510082/
・不等式への招待 第2章 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1105911616/
・不等式への招待 第3章 http://science6.2ch.net/test/read.cgi/math/1179000000/

過去スレのミラー置き場:http://cid-d357afbb34f5b26f.skydrive.live.com/browse.aspx/.Public/

まとめWiki http://wiki.livedoor.jp/loveinequality/

姉妹サイト(?)
Yahoo! 掲示板 「出題 不等式」 http://messages.yahoo.co.jp/bbs?.mm=GN&action=l&board=1835554&tid=bdpbja1jiteybc0a1k&sid=1835554&mid=10000
0232132人目の素数さん2009/07/21(火) 08:30:59
a,b,c>0
abc=1
(1+ab)/(a+b)+(1+bc)/(b+c)+(1+ca)/(c+a)≧3
0233132人目の素数さん2009/07/21(火) 22:53:03
>>227
諦めろ!
0234132人目の素数さん2009/07/22(水) 00:24:18
>>231
 {f(x)-6x+2, 2x-1, 1} が直交系・・・・
0235132人目の素数さん2009/07/22(水) 05:43:21
1.4<∫[0,1]e^(x^2)dx<1.5を示せ。
ただし2.71<e<2.72。
0236132人目の素数さん2009/07/22(水) 21:12:15
ふと思った問題

↑a=(a[1],a[2],…a[n])
↑x=(x[1],x[2],…x[n])
0<a[1]≦a[2],…≦a[n]
0≦x[i]
↑a・↑x=K>0
のとき
|↑x|を最大,最小にする↑xは何か
0237132人目の素数さん2009/07/22(水) 21:40:33
>>234
直交性から
 ∫{f(x)}^2 dx = ∫{f(x)-6x+2}^2 dx + 9∫(2x-1)^2 dx +∫1^2 dx
  ≧ 9∫(2x-1)^2 dx +∫1^2 dx,

>>235
与式をIとおく。
 1 + t + (1/2)t^2 < e^t < 1 + t/(1 - t/2),
から
 [ x + (1/3)x^3 + (1/10)x^5 ](x=0,1) < I < [ (√2)log{(√2 +x)/(√2 -x)} - x](x=0,1),
 1 + (1/3) + (1/10) < I < (√2)log{(√2+1)/(√2 -1)} -1,
 1.43333・・・・ < I < 1.49290・・・・

>>236
 最小値はコーシーで、 |x↑| ≧ K/|a↑|.
02382352009/07/22(水) 22:07:21
用意していた解法

e^t≧1+t+(t^2/2)+(t^3/6)より
e^(x^2)≧(1+x^2+(x^4/2)+(x^6/6)を使う

∫[0,1]e^(x^2)dx
≧∫[0,1]{(1+x^2+(x^4/2)}dx
=43/30
>1.4

∫[0,1]e^(x^2)dx
=e-∫[0,1]2x^2*e^(x^2)dx
≦e-∫[0,1]2x^2*{(1+x^2+(x^4/2)+(x^6/6)}dx
=e-(1178/945)
<2.72-1.22
=1.5
0239132人目の素数さん2009/07/23(木) 00:45:30
この数学五輪って確か中学レベルの知識で解ける程度の問題レベルだったはず。
鼻高々の金メダリスト達に東大や京大の理系数学の問題を見せて、
数学の本当の恐ろしさというものを思い知らせてやりたいなw
俺も立命館の数学科出身だけど、数学を舐めるなと言いたい。
0240132人目の素数さん2009/07/23(木) 01:45:00
釣りは他所でやってね
0241132人目の素数さん2009/07/23(木) 01:50:41
>>239
中学レベルの知識で解ける≠中学生レベルの実力で解ける

確かに数学オリンピックは行列や解析が範囲外だったりするが、
知識があるからって簡単に解ける問題ばかりではない。
それにIMOにでるほどの人たちが高校数学程度の知識に
欠けてるってのは考え難い。
東大京大の問題くらいだったら解いてしまうんじゃないかな。

金メダリストたちがこの先大成するかはわからないが、
素直に応援しようじゃないか。


そんなことより、不等式を崇める作業に戻るんだ
0242132人目の素数さん2009/07/23(木) 01:54:35
釣りにマジレスすんなw
02432412009/07/23(木) 01:57:29
3辺の長さがa,b,cの三角形がある。ただし、a≧b≧cである。
s=(a+b+c)/2とおく。
三角形の面積を2等分する線分の長さをlとするとき、
l≧√{2(s-a)(s-b)}を示せ。
02442412009/07/23(木) 01:59:16
>>242
すまん、死んでお詫びを(AA略
0245132人目の素数さん2009/07/23(木) 04:41:11
政権童貞 「一回やらせて」
0246132人目の素数さん2009/07/23(木) 05:30:30
0 ゚ < θ < 180 ゚ において
cosθ = 12 / 13 のとき
n ゚ < θ < ( n + 1 ) ゚
を満たす整数nを求めよ (早稲田大)
0247132人目の素数さん2009/07/23(木) 09:32:50
カンでn=5
0248132人目の素数さん2009/07/23(木) 16:55:20
ここの問題を他所で自分が考えたように出題
0249132人目の素数さん2009/07/23(木) 22:19:35
>>246
 cosθ = 12/13 より,
 cos(4θ) = T_4(cosθ) = 8(cosθ)^4 - 8(cosθ)^2 +1 = -239/(13^4) < 0,
 sin(4θ) = U_4(cosθ)sinθ = 1 - 1/(13^4),
4θ -90゚ > 0 より
 sin(4θ -90゚) < (π/180)(4θ -90゚) < tan(4θ -90゚),
 |cos(4θ)| < (π/180)(4θ -90゚) < |cos(4θ)|/sin(4θ),
 239/(13^4) < (π/180)(4θ -90゚) < 239/(13^4 - 1),
 0.479454゚ < 4θ -90゚ < 0.479471゚
 22.6198635゚ < θ < 22.6198678゚
 n = 22
なお、 θ = 22.61986494804042617294901087668・・・


>>237 (中) 補足
 1 + t + (1/2)t^2 < e^t < 1 + t/(1 - t/2),

左側: 逐次積分で
 e^t -1 >0,   (t>0)
 e^t -t -1 >0,
 e^t -(1/2)t^2 -t -1 >0,

右側:
(e^t - 1)/(e^t + 1) = tanh(t/2) < t/2,
を e^t について解く。
0250132人目の素数さん2009/07/23(木) 23:15:31
自然対数の底eを
e = Σ [ k = 0 , ∞ ] ( 1 / k ! )
とする

( 1 )
e < 2.721

( 2 )
log ( 1 + x ) ≦ x / √ ( 1 + x )

( 3 )
1.0317 < e ^ ( 1/32 ) < 1.0318
ただし
2.721 ^ ( 1 / 16 ) < 1.064561
とする
0251132人目の素数さん2009/07/24(金) 17:00:01
http://myhome.personaldb.net/ideahitme/problem3.pdf
0252132人目の素数さん2009/07/24(金) 23:00:31
>>228の6x-2ってどっから出てきたんですか?
0253132人目の素数さん2009/07/24(金) 23:10:16
>>252
∫[0,1]{f(x)-ax-b}^2dx を展開して,最小になるa,bを平方完成で見つける。
0254132人目の素数さん2009/07/24(金) 23:30:59
なぜ一次関数なんですか?
何について平方完成するんですか?
0255132人目の素数さん2009/07/24(金) 23:43:44
>>250
(1)
 (1/k!) < (1/k!){1 + 1/(k-1) -1/k} = (1/k!){k/(k-1) -1/k} = 1/((k-1)!(k-1)) - 1/((k!)k),

 e < Σ[k=0,∞) 1/(k!) < Σ[k=0,4] 1/(k!) + Σ[k=5,∞) 1/((k-1)!(k-1)) - 1/((k!)k)}
  = 1 + (1/1!) + (1/2!) + (1/3!) + (1/4!) + 1/(4!*4)
  = 2 + 23/32
  = 2.71875

(2)
 0 ≦ (1 - 1/t)^2 = 1 + 1/(t^2) -2/t,
 を t で積分すると
 0 ≦ t - 1/t -2log(t),    (t≧1)
ここで t = √(1+x) とおく。
0256132人目の素数さん2009/07/25(土) 00:58:20
>>250
(1) k≧4 のとき
 1/k! < (1/4!)(1/5)^(k-4),

 e < Σ[k=0,∞) 1/(k!) < Σ[k=0,3] 1/(k!) + (1/4!)Σ[k=4,∞) (1/5)^(k-4)
  = 1 + (1/1!) + (1/2!) + (1/3!) + (1/4!)/(1 - 1/5)
  = 2 + 23/32
  = 2.71875

(2) sinh(z) > z,   (z≧0)
 に z = (1/2)log(1+x) を代入…
 
0257132人目の素数さん2009/07/25(土) 02:08:20
x > 1 のとき
( 1 + 4 x ^ 2 + x ^ 4 ) log x + ( 3 / 2 ) ( 1 - x ^ 4 ) > 0


0 ≦ x [ k ] ≦ π / 2
Σ [ k = 1 , n ] cos x [ k ] = 1
のとき
Σ [ k = 1 , n ] sin x [ k ] ≧ √ ( n - 1 )
0258132人目の素数さん2009/07/25(土) 04:55:02
>>257
(上)
 f(y) = (1/2)log(y) + (3/2)(1-y^2)/(1+4y+y^2),
とおくと
 f '(y) = (y-1)^4/{2y(1+4y+y^2)^2} ≧ 0,
y=x^2 >1 とおく。

(下)
0 ≦ x ≦ π/2 から
 cos(x) ≧0, sin(x) ≧0,
 cos(x) + sin(x) = √{1 + 2sin(x)cos(x)} ≧ 1,
から
 納k=1,n] sin(x[k]) ≧ n-1,
0259132人目の素数さん2009/07/25(土) 06:29:57
x>0のとき、(x^3+2)/xの最小値を求める問題で

(x^3+2)/x=(x^3+1+1)/x≧3√(x^3*1*1)/x=3x/x=3
等号はx^3=1のとき成り立つからx=1のとき最小値3

x^3+2=x^3+1+1≧3√(x^3*1*1)=3x⇔(x^3+2)/x≧3
等号はx^3=1のとき成り立つからx=1のとき最小値3

どうしてこの2つは駄目なんでしょうか?
0260132人目の素数さん2009/07/25(土) 07:50:38
質問は他いけ
0261132人目の素数さん2009/07/25(土) 16:35:01
>>254
とりあえず計算してみ

>なぜ一次関数なんですか?
定数じゃムリなので1次関数
>何について平方完成するんですか?
計算すると∫[0,1]{f(x)}^2dx以外に a,b の2次式が出てくる
この2次式を -G(a,b) とでもおくと (わかりやすくマイナスにした)

∫[0,1]{f(x)}^2dx − G(a,b)

これが0以上なので ∫[0,1]{f(x)}^2dx ≧ G(a,b)

>>226成立のためにはG(a,b)≧4であれば十分
試しにG(a,b)の最小値を求めてみるとa=6,b=-2となる
この際に平方完成する.具体的にはまずbについて平方完成→残りをaについて平方完成(逆も可)
0262132人目の素数さん2009/07/25(土) 21:24:26
>>259
別に間違ってないような・・・
0263132人目の素数さん2009/07/26(日) 00:57:10
>>259
x>0という条件があるので相加相乗平均の前提条件である非負はクリア
次に等号成立条件も定義域x>0に取れる

第2式の⇔変形もx>0なので問題ない

何も間違っていないと思うぜ
http://tinyurl.com/n2szo6
0264132人目の素数さん2009/07/26(日) 05:03:40
周の長さが一定の正 n 角形の面積を S [ n ] とする

n < m のとき , S [ n ] < S [ m ]
0265132人目の素数さん2009/07/26(日) 06:31:24
拾い

10 ^ 197 < 99 ^ 99 < 10 ^ 198
ただし,対数の値は与えられていない
0266132人目の素数さん2009/07/26(日) 11:57:06
もとは99^99は何桁かって問題だな。
0267132人目の素数さん2009/07/26(日) 12:42:54
笑
0268132人目の素数さん2009/07/26(日) 14:46:04
>>265
受験板とマルチかつ解決済
http://namidame.2ch.net/test/read.cgi/kouri/1247234765/459-463n
http://namidame.2ch.net/test/read.cgi/kouri/1247234765/474n

答えて損した
0269132人目の素数さん2009/07/26(日) 14:55:45
>>265
99^99 < 100^99 = 10^198 は簡単

10log2 = log1024 > 3 より log2 > 0.3

7log3 + log5 = log10935 > 4 より
7log3 > 3 + log2 > 3.3 だから log3 > 0.47

また 4log7 = log2401 > log2400 = 2 + 3log2 + log3 なので

2log99 = log9801 > log9800 = 2 + log2 + 2log7 > 3 + (5/2)log2 + (1/2)log3

よって log99 > 3/2 + (5/4)log2 + (1/4)log3 > 1.9925

ゆえに 99log99 > 197.2575

02702692009/07/26(日) 14:57:46
>>268
私も書く前にリロードすべきだった
同じく書いて損した
0271132人目の素数さん2009/07/26(日) 16:25:48
ヒント:拾い
0272132人目の素数さん2009/07/26(日) 17:33:39
>>232
 (1+ab)/(a+b) + (1+bc)/(b+c) + (1+ca)/(c+a) ≧ 5/2,
等号成立は a = b = φ^2, c = 1/φ^4 etc. のとき {φ=(1+√5)/2=1.618034}


>>264
 周の長さを L とおく。
 一辺の長さは L/n,
 中心から一辺を見る角は 2π/n,
 中心と頂点の距離は L/{2n・sin(π/n)},
 中心と辺の中点の距離は h = L/{2n・tan(π/n)},
 S[n] = h*L/2 = (L^2){4n・tan(π/n)},
 ところで tan(x)/x はxについて単調増加。


>>265
 log((n-1)/n) = -log(n/(n-1)) = -log(1 + 1/(n-1)) > - 1/(n-1),
 (n-1)・log((n-1)/n) > -1,
n = 100 とおくと
 99*log(0.99) = -0.99498324949664267717133689829622 > -1
同じく 解いて損した。
0273132人目の素数さん2009/07/26(日) 18:16:10
はて?この流れだと プギャーのAAを張るのが
数学板のマナーかの?
0274132人目の素数さん2009/07/26(日) 18:38:59
>>265
10^197<99^99<10^198⇔1<(1+1/99)^99<10
f(x)=(1+1/x)^x,g(x)=(1+1/x)^(x+1) (x>0)とおく。
(x+1)/xと1に重み付き相加相乗平均を用いて(重みはそれぞれx,a)
f(x)は単調増加
x/(x+1)と1に重みx+1,aで同様に、g(x)は単調減少
1<2=f(1)<f(99)=(1+1/99)^99<(1+1/99)^100=g(99)<g(1)=4<10

損した
0275132人目の素数さん2009/07/26(日) 18:46:13
損するのがブームらしい
0276132人目の素数さん2009/07/26(日) 19:18:45
重み付き相加相乗平均がわからない。加重平均っぽい言葉だ。
0277132人目の素数さん2009/07/26(日) 19:53:51
自信作

π^e<23を示せ。
ただし、e=2.71828・・・、π=3.14159・・・とする。
0278132人目の素数さん2009/07/26(日) 21:39:58
>>276
まとめWikiを見よう。
http://wiki.livedoor.jp/loveinequality/d/%A4%E8%A4%AF%BB%C8%A4%A6%C9%D4%C5%F9%BC%B0
0279132人目の素数さん2009/07/26(日) 23:16:14
>>278
ありがとうあいしてる
0280132人目の素数さん2009/07/27(月) 04:26:29
実数全体で定義された実数値関数 f ( x ) は次の条件を満たす

1 + x ≦ f ( x )
f ( x ) f ( y ) ≦ f ( x + y )

このとき x < 0 において

0 < f ( x ) < 1

を満たすことを示せ
0281132人目の素数さん2009/07/27(月) 04:57:16
最近は単なる受験問題スレでつまらん

驚きも何も無い
0282132人目の素数さん2009/07/27(月) 10:16:13
>>280
その条件があれば f(x)=e^x であると決まる。
ゆえに x<0 ⇒ 0<f(x)<1 は成り立つ。

http://blog.livedoor.jp/seven_triton/archives/51502451.html
0283132人目の素数さん2009/07/27(月) 18:36:49
>>277
示すべき不等式は、
f(23)-f(π)>1
と同値
ただし、
f(x)=ln(lnx)
この時、
f'(x)=1/(xlnx)>0(x>1)
より、
f(23)-f(π)≧1
ここで、
f(23)-f(π)=1
とすると、
e=ln(23-π)>ln19⇔ln(ln19)<1⇔ln19<1
一方、
ln19>lne=1
となるので不適である。
以上より示された。
0284132人目の素数さん2009/07/27(月) 19:04:21
>>283
ダメダメ
0285「猫」∈社会の屑 ◆ghclfYsc82 2009/07/27(月) 19:25:34
皆さんメチャメチャ辛抱強いなァ
頭が下がりまっせ!
0286132人目の素数さん2009/07/27(月) 20:37:41
>>282
googleでどうやって検索したんですか?
0287132人目の素数さん2009/07/27(月) 23:54:17
数式の終りにコンマ『,』をつける。
0288132人目の素数さん2009/07/28(火) 14:11:11
251きぼん
0289132人目の素数さん2009/07/28(火) 20:51:43
>>232
 (1+ab)/(a+b) + (1+bc)/(b+c) + (1+ca)/(c+a) > 2,

(略証)
 例によって a+b+c=s, ab+bc+ca=t, abc=u とおく。
 (左辺) = {1/(a+b) + 1/(b+c) + 1/(c+a)} + {ab/(a+b) + bc/(b+c) + ca/(c+a)}
    = (s^2 +t)/(st-u) + (t^2 +su)/(st-u)
    = 2 + {(s-t)^2 +t +(s+2)u}/(st-u)
    ≧ 2,
 下限に近付くのは s=t → ∞ のとき。
 例えば、(a,b,c) = (a,1,1/a)、 s=t = a + 1 + 1/a, u=1,
0290132人目の素数さん2009/07/28(火) 21:13:34
>>277
e = 2.7182818・・・・ < 2 + (5/7) + (1/250), より
 π^(1/250) = {1 + (π-1)}^(1/250) < 1 + (π-1)/250 < 1 +(2.5)/250 = 1.01,
π = 3.14159・・・ < 22/7 より
 π^2 < (22/7)^2 = 484/49 < 4851/490 < 9.9,
∴ π^(2 + 1/250) < 10,
 π^(5/7) < (22/7)^(5/7) = (16/7)^(5/7)*(11/8)^(5/7),
ところで
 (11/8)^5 = 161051/(8^5) < 5*32764/(8^5) = 5 = 245/(7^2) < 256/(7^2) = (16/7)^2,
∴ π^(5/7) < 16/7,
∴ π^e < 160/7 = 23 - 1/7,

Yahoo!掲示板 数学カテ 数学・算数質問コーナー(制限板)
http://messages.yahoo.co.jp/bbs?.mm=GN&action=m&board=1835554
0291132人目の素数さん2009/07/28(火) 21:19:13
自信作

e^π>23 を示せ。
ただし、e=2.71828・・・、π=3.14159・・・とする。
0292132人目の素数さん2009/07/28(火) 21:26:21
>>291
それは東大の問題だょ
0293132人目の素数さん2009/07/28(火) 21:29:59
>>250
(3)e^(1 / 32) = 1.03174341・・・より題意は示された
0294132人目の素数さん2009/07/28(火) 21:53:45
x1,x2,...,xn>0とする
n変数k次基本対称式
Sk=Σx1x2...xk
とする。このとき、
(Sk/nCk)^(1/k)≧(S_{k+1}/nC{k+1})^(1/(k+1))
を示せ!
0295132人目の素数さん2009/07/28(火) 22:12:39


       不等式!
-= 、、∧,,∧ どぞどぞ!
-=≡(`・ω・) <<
-= /、_〇=O≧≧≧
-=(_⌒)ニ‖_≦≦≦≦_
-(/し′∂ニ∂三∂ニ∂
- = ≡ グヮラ! ガラ ガラ!!
0296132人目の素数さん2009/07/28(火) 22:55:34
>>292
ちょっと違う
>1999年東大6番は、e^π>21 だな。
http://cheese.2ch.net/math/kako/972/972279847.html

e^π>2.71828^3.14159=(2.71828^3)*(2.71828^0.14159)

ここで e^x>1+x+(x^2)/2 より
2.71828^0.14159>1+0.14159+(0.14159^2)/2=1.15161386
これと 2.71828^3 = 20.0854964 を合わせて,

e^π>20.0854964*1.15161386=23.130736

ちなみにe^π = 23.1406926
0297132人目の素数さん2009/07/29(水) 02:26:09
>>294
過去に何度もでてたはず。

S[k]/C[n,k]=p[k]とおく。
補題.(p[k])^2≧p[k+1]p[k-1] (k=1,2,…,n-1)
等号成立はx[1]=x[2]=…=x[n]

証明.nについての帰納法で示す。
(n-1)個の数x[1],x[2],…,x[n-1]のk次基本対称式をS'[k]とおき、
p'[k]=S'[k]/C[n-1,k]とおく。
k=1,2,…,n-2で(p'[k])^2≧p'[k+1]p'[k-1]、
等号成立がx[1]=x[2]=…=x[n-1]であると仮定する。

S[k]=S'[k]+a[n]S'[k-1]であるから、
p[k]={(n-k)p'[k]+kp'[k-1]} (k=1,2,…,n-1)
k=2,3,…,n-2のとき
(p[k])^2-p[k+1]p[k-1]={X(a[n])^2+Y(a[n])+Z}/n^2
ただし、X=k^2(p'[k-1])^2-(k^2-1)p'[k]p'[k-2]≧(p'[k-1])^2
Y=(nk-k^2-n-1)p'[k]p'[k-1]-(n-k-1)(k-1)p'[k+1]p'[k-2]≧-2p'[k]p'[k-1]
Z=(n-r)^2(p'[k])^2-{(n-r)^2-1}p'[k+1]p'[k-1]≧(p'[k]^2)
ここで、(p'[k])^2(p[k-1])^2≧p'[k+1]p'[k-1]p'[k]p'[k-2]より
p'[k]p'[k-1]≧p'[k+1]p'[k-2]となることを用いた。

よって(p[k])^2-p[k+1]p[k-1]≧(p'[k-1]a[n]-p'[k])^2/n^2≧0
左の等号成立はx[1]=x[2]=…=x[n-1]であり、この条件のもとで
右の等号が成立するのはx[1]=x[2]=…=x[n-1]=x[n]のとき
k=1,n-1のときも同様にして証明できるので、題意は示された。

Π[i=1,k](p[k])^2k≧Π[i=1,k](p[k+1]p[k-1])^k,p[0]=1より
(p[k])^(k+1)≧(p[k+1])^k (k=1,2,…,n-1)
よって(p[k])^(1/k)≧(p[k+1])^{1/(k+1)}
0298132人目の素数さん2009/07/29(水) 02:26:29
>>295
ワロス
0299132人目の素数さん2009/07/29(水) 02:42:51
a_1,a_2,…,a_(2n+1)を次の性質(P)をみたす整数の集まりとする。
(P):これらの整数のどの1つを除いても,残りの2n個の整数は,2つのn個の整数の集まりに分解でき,それらの和が一致する。
このとき, a_1=a_2=…=a_(2n+1) を示せ。
0300132人目の素数さん2009/07/29(水) 02:51:58
数オリ本選のパクリ乙
0301132人目の素数さん2009/07/29(水) 03:23:08
節子…それ、不等式やない、恒等式や
0302132人目の素数さん2009/07/29(水) 04:48:50
凸5角形の5辺の長さの和を s [ 1 ] , 対角線の和を s [ 2 ] とする
s [ 1 ] < s [ 2 ] < 2 s [ 1 ]

1 / 15 < 99 !! / 100 !! < 1 / 12
0303132人目の素数さん2009/07/29(水) 12:25:34
x>0,n≧0の時、(1+x)^n>1+nx
をテーラー展開、二項展開を使わずに示せるか論じよ
0304132人目の素数さん2009/07/29(水) 12:27:31
先生!n=0のときその不等式は成り立ちません!
0305132人目の素数さん2009/07/29(水) 13:46:53
先生!n=1(ry
0306132人目の素数さん2009/07/29(水) 16:07:36
>>303
数日前に別スレで似たような問題があったな
マルチっぽいな
0307132人目の素数さん2009/07/29(水) 21:19:22
>>302 (上)
 凸5角形をABCDE、対角線の交点を A',B',C',D',E' とおく。(対角線BD とCE の交点をA' とおく。)
 CD < CA' + DA', CE < CD + DE,
循環的に加えると、
 s[1] < s[2], s[2] < 2s[1],
 
>>303
 x=0 のとき等号成立だから、xで割り切れる。(因数定理)
 (左辺) - (右辺) = {(1+x)^n -1} -nx
   = x{(1+x)^(n-1) + (1+x)^(n-2) + ・・・・・ + (1+x)^1 +1 -n}   (← 等比級数の和)
   = x{(1+x)^(n-1) -1} + x{(1+x)^(n-2) -1} + ・・・・・・・・ + x{(1+x)^1 -1}
   > 0,
0308132人目の素数さん2009/07/29(水) 22:15:26
>>303
a[1],a[2],…,a[n]を、-1以上の数で、かつ、a[k]≧0かa[k]≦0のいずれかが成り立つとする。
このときΠ[k=1,n](1+a[k])≧1+Σ[k=1,n]a[k]
等号成立は、a[k]≠0なるkが高々1個のとき


n=1は自明
(1+a[k])≧0から、Σ[k=1,n]a[k]<-1であれば明らか
以下、Σ[k=1,n]a[k]≧-1とする。
n=2のとき
(1+a[1])(1+a[2])=1+a[1]+a[2]+a[1]a[2]≧1+a[1]+a[2]
等号成立はa[1]=0またはa[2]=0
n=iの場合の成立を仮定して、n=i+1の場合を示す。
Π(k=1,i+1)(1+a[k])≧(1+Σ[k=1,i]a[k])(1+a[i+1])≧(1+Σ[k=1,i+1]a[k])
(∵a[k]≧0のときΣ[k=1,i]a[k]≧0
a[k]≦0のとき0≧Σ[k=1,i]a[k]≧Σ[k=1,i+1]a[k]≧-1)
左の等号成立条件はk=1,2,…,iでa[k]≠0なるkが高々1個であり、
右側の等号成立条件はΣ[k=1,i]a[k]=0またはa[i+1]=0であるから、
(最左辺)=(最右辺)となるのはa[k]≠0なるkが高々1個


(1+x)^n≧1+nxはa[k]=xの特別な場合
0309132人目の素数さん2009/07/30(木) 03:48:58
三角形の辺の和は,中線の和の4/3より大きくはない

組(a,b,c),(1/a,1/b,1/c)はそれぞれ三角形の三辺をなす
それぞれの三角形の面積ををS,S'とすれば
SS'≦48
0310132人目の素数さん2009/08/01(土) 00:32:00
>>309 (下)
 つ [前スレ.863-865,870]

 S ≦ ((√3)/4) * abc,
 S' ≦ ((√3)/4) /(abc),
を出す。

解1. [前スレ.865]
相乗・相加平均 と 上に凸から
 {sin(A)sin(B)sin(C)}^(1/3) ≦ {sin(A)+sin(B)+sin(C)}/3 ≦ sin((A+B+C)/3) = sin(π/3) = (√3)/2,

解2. [前スレ.870]
s=(a+b+c)/2. s-a, s-b, s-c の基本対称式を s,t,u とおく。ヘロン公式から
 S = √(su) = {s・(√su)・u}^(1/3) ≦ {(1/√3)st・u}^(1/3) ≦ (√3)/4・(st-u)^(2/3) = (√3)/4・(abc)^(2/3),
0311132人目の素数さん2009/08/01(土) 01:38:26
>nは自然数とする
>(sinx)^n+(cosx)^n
>の最大値、最小値を求めよ

これって,nが偶数のとき
(sinx)^n≦(sinx)^2
(cosx)^n≦(cosx)^2
より
(sinx)^n+(cosx)^n ≦(sinx)^2+(cosx)^2=1
の考え方使えないかなー
03123102009/08/01(土) 07:03:19
訂正
 S ≦ ((√3)/4) * (abc)^(2/3),
 S' ≦ ((√3)/4) / (abc)^(2/3),
より
 SS' ≦ 3/16,
0313132人目の素数さん2009/08/02(日) 09:23:30
>>309 (上)

中線を AA', BB', CC' とおく。
△ABC の重心をGとおくと、初等幾何により
 AG = (2/3)AA', BG = (2/3)BB', CG = (2/3)CC',
ところで
 a = BC < BG + CG,
 b = CA < CG + AG,
 c = AB < AG + BG,
辺々たして
 a+b+c < 2(AG+BG+CG) = (4/3)(AA'+BB'+CC').
0314132人目の素数さん2009/08/02(日) 17:54:30
>>309
これって、SS' < 1/4,でもいいとき、
 n=min(a,b,c), d=mid(a,b,c), x=max(a,b,c),
とおく。
 S = (1/2)nd・sin(?) ≦ (1/2)nd,
 S' = {1/(2xd)}sin(?) ≦ 1/(2xd),
より
 SS' ≦ n/(4x) ≦ 1/4,
の考え方使えないかなー
0315132人目の素数さん2009/08/02(日) 22:43:13
p,q,r≧0
A,B,C>0,A+B+C=π
mは自然数

|pqsinmA+qrsinmB+rpsinmC|≦(p^2+q^2+r^2)(√3/2)
0316132人目の素数さん2009/08/03(月) 07:36:25
>>309 (上)
〔類題〕
 三角形の辺長をa,b,c 中線の長さを AA', BB', CC' とおくと
 1 < (a+b+c)/(AA'+BB'+CC') < 4/3.

(略証)
・右側は >>313
・左側を示す。
 B'A' = AC' = C'B = (1/2)AB = c/2,
 C'B' = BA' = A'C = (1/2)BC = a/2,
 A'C' = CB' = B'A = (1/2)CA = b/2,
より
 AA' < AB' + B'A' = (c+b)/2,
 BB' < BC' + C'B' = (a+c)/2,
 CC' < CA' + A'C' = (b+a)/2,
辺々たすと
 AA' + BB' + CC' < a+b+c,
0317132人目の素数さん2009/08/05(水) 03:39:24
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***数学の質問スレ【大学受験板】part89*** [大学受験]
0318132人目の素数さん2009/08/05(水) 14:46:11
>>315
過去スレ
0319132人目の素数さん2009/08/05(水) 20:40:44
F,Gを[0,1]→[0,1]を満たす実連続関数であるとし、Fを単調増加関数であるとする。
∫[0,1] F(G(x))dx ≦ ∫[0,1] F(x) dx + ∫[0,1] G(x) dx
を示せ
0320132人目の素数さん2009/08/06(木) 00:39:44
[0,1]→[0,1] の意味は?
値域がって事?
0321132人目の素数さん2009/08/06(木) 07:33:59
わかるだr
0322132人目の素数さん2009/08/06(木) 10:20:05
>>319
過去スレ嫁
0323132人目の素数さん2009/08/06(木) 17:54:14
拾ったものをいじった

実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす

k=a/(b+c)+b/(c+a)+c/(a+b)の取り得る値の範囲を求めよ
0324132人目の素数さん2009/08/06(木) 23:28:40
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす
> 実数a,b,cが(a+b+c)/3=(abc)^(1/3)≠0を満たす

ニヤニヤ…
0325132人目の素数さん2009/08/06(木) 23:40:01
↑
なんでにやついているの?
0326132人目の素数さん2009/08/07(金) 00:26:45
((-6)^3)^(1/3)って-6?
0327132人目の素数さん2009/08/07(金) 03:17:00
>>325
相加平均=相乗平均
0328132人目の素数さん2009/08/07(金) 03:20:02
a=-1,b=0,c=1の場合は?
0329132人目の素数さん2009/08/07(金) 03:21:20
>>328
≠0
0330132人目の素数さん2009/08/07(金) 03:23:20
>>327
適用条件
0331132人目の素数さん2009/08/07(金) 03:23:54
>>326
(負)^(1/3) は定義されてない,というかできない.

(-8)^(1/3) = -2 としたいところだが

(-8)^(1/3) = (-8)^(2/6) = ((-8)^2)^(1/6) = 64^(1/6) = 2

と矛盾を起こしかねないから。
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