不等式への招待 第8章 at MATH
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[前50を表示]
500:132人目の素数さん
17/08/10 03:13:12.22 ZcMNVdrv.net
>>414
> 実数 a,b,c,d が a+b+c+d=0, a^2+b^2+c^2+d^2=100 をみたすとき、
> a^3+b^3+c^3+d^3 のとりうる値の範囲を求めよ。
>
> 追加問題 : 同じ条件の下で、aのとりうる値の範囲を求めよ。
さらに追加 : 同じ条件の下で、ab+bc+cd+da のとりうる値の範囲を求めよ。

           /⌒\ っ   /\
          /'⌒'ヽ \ っ/\  |
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         /⌒   ミミ \   〆
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         |√7ミ   |::|  ト、  
         |:/    V_ハ   
        /| i         | 
         и .i      N 
          λヘ、| i .NV 
            V\W  
     |
 \  __  /
 _ (m) _ピコーン
    |ミ|
 /___\ 
 ./  ≧ \ 
 |::::  \ ./ | 
 |::::: (● (● | < なんか降りてきた!
 ヽ::::... .ワ.....ノ    今夜は冴えてるぜ!
   人つゝ 人,,         
  Yノ人 ノ ノノゞ⌒〜ゞ    
 ノ /ミ|\、    ノノ ( 彡
`⌒  .U~U`ヾ    丿
         ⌒〜⌒

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17/08/10 03:24:41.98 JHmEReZW.net


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17/08/10 04:28:58.93 JHmEReZW.net


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17/08/10 04:29:18.97 JHmEReZW.net


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17/08/10 04:29:39.28 JHmEReZW.net


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17/08/10 04:30:15.68 JHmEReZW.net


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17/08/10 04:30:33.84 JHmEReZW.net


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17/08/10 04:31:44.62 JHmEReZW.net


511:132人目の素数さん
17/08/10 12:38:29.31 60raC5j+.net
>>452
(7) n>=3
a^2+b^2+c^2 と b/a+c/b+a/c の大小は定まらない
(8) Schur + AMGM

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17/08/10 13:07:16.05 JHmEReZW.net


513:132人目の素数さん
17/08/10 13:59:34.75 DPXWgKrx.net
>>484
a=-(b+c+d)を代入して
aa = (-b-c-d)^2 ≦ 3(bb+cc+dd)= 3(100-aa),
aa ≦ 75,
|a| ≦ 5√3,
>>487
(a+c)(b+d)= -(a+c)^2 = -(b+d)^2 ≧ -(aa+cc) -(bb+dd) = -100,
-100 ≦ (a+c)(b+d)≦ 0,
等号成立は(a,b,c,d)=(5,-5,5,-5)(5,5,-5,-5)など。

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17/08/10 15:01:44.06 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:02:00.82 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:02:17.86 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:02:35.54 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:02:52.13 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:03:08.83 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:04:00.80 JHmEReZW.net


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17/08/10 15:04:17.63 JHmEReZW.net


524:132人目の素数さん
17/08/10 20:36:16.33 ZcMNVdrv.net
>>467-468
> 三角形の辺長を a, b, c、面積をSとするとき、a^2 + b^2 + c^2 ≧ (4√3)S.
>
> [2] この不等式には、オノとかフランダースとか、なんか名前はついていないのかな?

Weitzenbock's inequality と言うらしい。ヴァイツェンベックと発音するのかな?
URLリンク(en.wikipedia.org)

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17/08/10 21:00:27.34 JHmEReZW.net


526:132人目の素数さん
17/08/10 21:41:35.40 ZcMNVdrv.net
Crux
URLリンク(cms.math.ca)
いつの間にかパスワード制になって読めなくなったでござる。
パスワード無しで読める最後の記事は v37n8 (2011年)。
URLリンク(cms.math.ca)
Problems
3690、3691、3694、3699

527:¥
17/08/10 21:57:11.66 JHmEReZW.net
★★★馬鹿板は悪い習慣であり、大脳が劣化します。なので早く止めましょう。★★★


528:132人目の素数さん
17/08/10 21:57:26.65 ZcMNVdrv.net
>>389
これでござるな。
URLリンク(www.math.kindai.ac.jp)

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17/08/10 23:48:50.83 JHmEReZW.net


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17/08/10 23:49:09.40 JHmEReZW.net


531:¥
17/08/10 23:49:27.64 JHmEReZW.net


532:¥
17/08/10 23:49:45.64 JHmEReZW.net


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17/08/10 23:50:03.51 JHmEReZW.net


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17/08/10 23:50:22.17 JHmEReZW.net


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17/08/10 23:50:41.02 JHmEReZW.net


536:¥
17/08/10 23:50:57.38 JHmEReZW.net


537:¥
17/08/10 23:51:13.83 JHmEReZW.net


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17/08/10 23:51:31.07 JHmEReZW.net


539:132人目の素数さん
17/08/11 00:32:25.04 UlqqGaeP.net
ネタギレだな
興奮


540:する問題が無い



541:132人目の素数さん
17/08/11 00:46:30.31 VAqorbPb.net
(俺の経験人数)>Σ(このスレの住人の経験人数)
を示せ

542:¥
17/08/11 00:58:40.57 ToUPXODc.net
♪♪♪もう良い子は寝る時間です。そやし馬鹿板は止めて、また明日にしましょう。♪♪♪
ケケケ¥

543:¥
17/08/11 06:12:48.74 ToUPXODc.net


544:¥
17/08/11 06:13:04.97 ToUPXODc.net


545:¥
17/08/11 06:13:20.84 ToUPXODc.net


546:¥
17/08/11 06:13:36.78 ToUPXODc.net


547:¥
17/08/11 06:13:51.86 ToUPXODc.net


548:¥
17/08/11 06:14:08.31 ToUPXODc.net


549:¥
17/08/11 06:14:24.27 ToUPXODc.net


550:¥
17/08/11 06:14:39.62 ToUPXODc.net


551:¥
17/08/11 06:14:55.88 ToUPXODc.net


552:¥
17/08/11 06:15:11.17 ToUPXODc.net


553:132人目の素数さん
17/08/11 12:57:10.89 OXujv9yn.net
>>467 (1)を改造...
三角形の辺長を a,b,c、面積をSとするとき、(1/3)(a+b+c)^2 ≧ (4√3)S.
(証明3)
b+c-a=A, c+a-b=B, a+b-c=C とおく。
(1/3)(a+b+c)^2
=(1/3)(A+B+C)^2
≧ √{3(A+B+C)ABC} (← AM-GM)
=(4√3)S,

三角形の辺長を a,b,c、面積をSとするとき、ab+bc+ca ≧ (4√3)S.
(証明6)
b+c-a=A, c+a-b=B, a+b-c=C とおく。
ab+bc+ca = aa+bb+cc -{(a-b)^2 +(b-c)^2 +(c-a)^2}/2
≧ aa+bb+cc -(a-b)^2 -(b-c)^2 -(c-a)^2
= AB+BC+CA
≧ √{3(A+B+C)ABC}
=(4√3)S,

554:¥
17/08/11 12:59:40.46 ToUPXODc.net
★★★馬鹿板は悪い習慣であり、大脳が劣化します。なので早く止めましょう。★★★


555:132人目の素数さん
17/08/11 16:26:36.35 XzY0B0Bq.net
a, b, c >0 かつ abc=1 のとき、
(1) [AYIN 2012.09]
(a+b)/(ab+a+b) + (b+c)/(bc+b+c) + (c+a)/(ca+c+a) ≧ 2
(2) [1997 Romania]
(a^3+b^3)/(ab+a^2+b^2) + (b^3+c^3)/(bc+b^2+c^2) + (c^3+a^3)/(ca+c^2+a^2) ≧ 2
(3) [1996 IMO shortlist.A1]
ab/(ab+a^5+b^5) + bc/(bc+b^5+c^5) + ca/(ca+c^5+a^5) ≦ 1
----------------------------------------------------
[1] (3)だけ向きが逆。もしかして (1)(2)(3) すべて最大値と最小値があるかな?
[2] 分母が ab+a^n+b^n のタイプで、他に類題ないかな?

     /⌒\ っ   /\
    /'⌒'ヽ \ っ/\  |
    (●.●) )/   |: | 
     >冊/  ./     |: /
   /⌒   ミミ \   〆
   /   / |::|λ|    |
   |√7ミ   |::|  ト、   |
   |:/    V_ハ   |
  /| i         | ∧|∧
   и .i      N /  ヽ) きりがないでござる…
    λヘ、| i .NV  |   | |
      V\W   ( 、 ∪
              || |
              ∪∪

556:132人目の素数さん
17/08/11 16:46:26.28 XzY0B0Bq.net
>>467>>539
さらに改造。というか、コレクションに纏め済みでござった。
三角形の辺長 a, b, c、面積 S、外接円の半径 R、内接円の半径 r に対して、
9R^2 ≧ a^2 + b^2 + c^2 ≧ (1/3)(a+b+c)^2 ≧ ab+bc+ca ≧ 3(abc)^(2/3) ≧ (4√3)S ≧ 36r.

     凵@    ○   ∇ 、___,、´`゙;~、  ';冫 ☆
           ┏  ━ゝヽ''/  ≧ \━〆A!゚━┓。
 ╋┓"〓┃  < ゝ\',冫。' |::::  \ ./ |゛△│´'´,.ゝ'┃.      ●┃ ┃┃
 ┃┃_.━┛ヤ━━━|::::: (● (● |━━━━━  ━┛ ・ ・
        ∇  ┠─Σ-  ヽ::::... .ワ.....ノ  冫 そ',´; ┨'゚,。
           .。冫▽ <   ⊂     ./⊃     乙  ≧   ▽
         。 ┃   Σ   (⌒ゞ ,l, 、''  │   て く
           ┠─ム┼   ゝ,,ノ ノゝ. 、,, .┼ ァ Ζ┨ ミo''`
         。、゚`。、   i/   レ' o。了 、'' ×  个o
        ○  ┃   `、,~´+√ ▽   ',!ヽ.◇    o┃
            ┗〆━┷ Z,.' /┷━''o ヾo┷+\━┛,゛;
       ヾ   凵@              '、´    ∇

557:132人目の素数さん
17/08/11 17:08:13.18 XzY0B0Bq.net
>>467 >>539 >>542
さらに行けそうだぜ! ヒャッハー!
URLリンク(forumgeom.fau.edu)
9abc/(a+b+c) ≧ (4√3)S が成り立つらしい (証明は未だ読んでいない)
AM-GMから直ちに >>542 とドッキングさせられるぜ! ヒャッハー!
9R^2 ≧ a^2 + b^2 + c^2 ≧ (1/3)(a+b+c)^2 ≧ ab+bc+ca ≧ 3(abc)^(2/3) ≧ 9abc/(a+b+c)≧ (4√3)S ≧ 36r.

     _  ())二) )) 、,r:ニヽ  いいぞ ベイべー!
 @ニ===)二二ニニ)('A` ))  不等式を収集し証明する奴は 不等式ヲタだ!!
     ^ ̄" フ\''|ノ=ノ-(  )   不等式を改造し拡張する奴は よく訓練された不等式ヲタだ!!
         _/  \_   L L   ホント不等式はハァハァするぜ! フゥハハハーハァー

558:¥
17/08/11 17:28:47.81 ToUPXODc.net


559:¥
17/08/11 17:29:04.30 ToUPXODc.net


560:¥
17/08/11 17:29:20.83 ToUPXODc.net


561:¥
17/08/11 17:29:36.61 ToUPXODc.net


562:¥
17/08/11 17:29:52.50 ToUPXODc.net


563:¥
17/08/11 17:30:07.38 ToUPXODc.net


564:¥
17/08/11 17:30:22.15 ToUPXODc.net


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17/08/11 17:30:56.58 ToUPXODc.net


566:¥
17/08/11 17:31:12.23 ToUPXODc.net


567:¥
17/08/11 17:31:29.05 ToUPXODc.net


568:132人目の素数さん
17/08/11 18:20:48.72 OXujv9yn.net
>>467 (1)>>539 を再改造…
>>541
(2)
(aa-ab+bb)/(aa+ab+bb)≧ 1/3,など。
(左辺)≧ 2(a+b+c)/3 ≧ 2(abc)^(2/3)= 2,

(3)
ab +a^5 +b^5 = aabbc +a^5 +b^5 ≧ aabb(a+b+c)= ab(a+b+c)/c,
IMO-1996 予選
文献[9]佐藤、演習問題1.15

>>543
abc =(A+B)(B+C)(C+A)/8 ≧(A+B+C)(AB+BC+CA)/9,
∴ ab+bc+ca ≧ 9abc/(a+b+c)≧ AB+BC+CA
>>539 により成立。
きりがないでござるよ…

569:132人目の素数さん
17/08/11 18:50:48.93 XzY0B0Bq.net
>>554
むむむ、再改造とは 恐るべし不等式ヲタ…
List of triangle inequalities
URLリンク(en.wikipedia.org)

彳b” ,イ云”   ,.ッ          |  ィ1 |l  |       、   ,. '´
レ/   チa     rf少        [> |||| ||  |       迅  /
rf   fリイ     {ヲ        _レ-ー、|__ト-、     什 (      む
lト   {iヌ    {iヌ      _/´,.´ ,.  .., 、 フ _ヽ、  ノ糸 _,)    む
斗   弋z    弋z,.     〃_` /',ニ=ュ> lxニ∠ヽ|_ ァzソ (       む
も、  `マチtz,        { G レ‐、ゝー"´=ゝ一'‐, L     `┐
ミマ辷   ` =z.,,__      ! ,r〉 ,二_,.{,_,}二,,,..、 .}     ゝ
 ` t述シtr、         {`-”し',. '"´`ゝv, ィ/´゛ヽレ'      `つ
     `ー≧= ‐ .,,,    ト,  || ゝ ひ フ  / てソj |:|       〈 ⊂´ ̄ ̄
` 爻ミzz,,           | | . || , '´ ̄   |` ̄''` i,|       ,)r'"
   `弋≧=ー'       |  || J      ,._|    .//      /"
               ,/、.  ||   、_,,,.--、_, //
              ,.r' !、  ̄ ゝ....,,,,____,,,/,1
         ,,.. ‐'フ´   >`、「 0        C.〕、
       ,. < ``、、   /'  ,.ヘ>========< \‐- .._

570:¥
17/08/11 19:51:33.31 ToUPXODc.net


571:¥
17/08/11 19:51:49.80 ToUPXODc.net


572:¥
17/08/11 19:52:21.89 ToUPXODc.net


573:¥
17/08/11 19:52:37.32 ToUPXODc.net


574:¥
17/08/11 19:52:54.05 ToUPXODc.net


575:¥
17/08/11 19:53:10.75 ToUPXODc.net


576:¥
17/08/11 19:53:26.68 ToUPXODc.net


577:¥
17/08/11 19:53:42.49 ToUPXODc.net


578:¥
17/08/11 19:53:58.68 ToUPXODc.net


579:¥
17/08/11 19:54:14.33 ToUPXODc.net


580:¥
17/08/11 19:54:30.09 ToUPXODc.net


581:132人目の素数さん
17/08/12 00:51:27.72 WPvdvXKS.net
なんかこのスレきもいな
ただのキモオタじゃん

582:132人目の素数さん
17/08/12 00:51:30.41 rvCA1oPA.net
>>389 >>515
△ABC における重心座標を考える。
 ↑D = L・↑A + m・↑B + n・↑C, L+m+n=1,
(v,w)=((Lp+mr+nt)/(L+m+n),(Lq+ms+nu)/(L+m+n))
(Dが△ABCの内部または周上) ⇔ 0 ≦ L,m,n
∴ AM-GM により
 x^v・y^w ≦{L(x^p)(y^q) + m(x^r)(y^s) + n(x^t)(y^u)}/(L+m+n)
     ≦ (x^p)(y^q) + (x^r)(y^s) + (x^t)(y^u),
(Dが△ABCの外部) ⇔ min{L,m,n}<0
 さて、どうする?

583:¥
17/08/12 02:20:34.22 Ay3s6hqd.net


584:¥
17/08/12 02:20:51.86 Ay3s6hqd.net


585:¥
17/08/12 02:21:10.10 Ay3s6hqd.net


586:¥
17/08/12 02:21:27.14 Ay3s6hqd.net


587:¥
17/08/12 02:21:45.38 Ay3s6hqd.net


588:¥
17/08/12 02:22:05.22 Ay3s6hqd.net


589:¥
17/08/12 02:22:22.90 Ay3s6hqd.net


590:¥
17/08/12 02:22:39.56 Ay3s6hqd.net


591:¥
17/08/12 02:22:57.04 Ay3s6hqd.net


592:¥
17/08/12 02:23:15.89 Ay3s6hqd.net


593:132人目の素数さん
17/08/12 03:30:21.66 hiSFFC3j.net
不等式ではなくって、等式なんだけど、
>>467の本 : 佐久間一浩、『高校数学と大学数学の接点』
を立ち読みしてきたときに見つけた問題を。
Σ[n=1 to ∞] (15n^2 - 30πn^4 + 8π^2 n^6)*e^(-πn^2) = ?

あと、名前の付いた等式を一つ。(只の式変形で出るので面白くはないが…)
ヒルツェブルフの等式 : x/ tanh x = 2x/(e^(2x)-1) + x

594:132人目の素数さん
17/08/12 11:28:19.55 rvCA1oPA.net
>>388 (4)
(i) >>432
(ii) OA=OB=OC とし、Oから平面ABCに垂線OHを下し、z軸とする。
  A,B,C の天頂角をθとおくと、OH =|OA|・cosθ,etc.
 2平面 OAH と OBH のなす角(二面角)を ∠AHB = φとおく。
 cos(∠AOB)=(OA・OB)/|OA||OB|=(cosθ)^2 +(sinθ)^2 cosφ ≧ cosφ,
∴ ∠AOB ≦ φ = ∠AHB,
循環的にたす。

595:132人目の素数さん
17/08/12 12:31:19.72 rvCA1oPA.net
>>579
0
L(x) = 1/tanh(x) - 1/x をランジュヴァン関数というらしい。
|x| << 1 で L(x)≒x/3

596:132人目の素数さん
17/08/13 16:43:33.64 /or+kDcE.net
>>541 (1)
(a+b)/(ab+a+b) = (a+b)c/{1+(a+b)c}= z/(1+z),
通分して
(1+x)(1+y)z +(1+x)y(1+z)+ x(1+y)(1+z)- 2(1+x)(1+y)(1+z)
 = -2 -(x+y+z) +xyz,
 = -2 -2(ab+bc+ca)+ abc(a+b)(b+c)(c+a)
={1 - (abc)^2}+(ab+bc+ca-3)+(ab+bc+ca){abc(a+b+c) -3}
 ≧ 0,

597:132人目の素数さん
17/08/14 03:30:28.48 DhVyRLdl.net
>>449 >>455
(2)
(1+ab)/(1+a)= (1+c)/{c(1+a)},etc.
 AM-GM する。
>>455 とほとんど同じだ....
(3)
 1/(1+a)+ 1/(1+b)+ 1/(1+c)
 ≧ 1/(1+a+ab)+ 1/(1+b+bc)+ 1/(1+c+ca)
 = x/(x+y+z)+ y/(y+z+x)+ z/(z+x+y)
 = 1,
 bc/(1+a) + ca/(1+b) + ab/(1+c) ≧ 3/2,
通分して
 bc(1+b)(1+c)+ ca(1+c)(1+a)+ ab(1+a)(1+b)-(3/2)(1+a)(1+b)(1+c)
 = t +(st-3u)+(tt-2su)-(3/2)(1+s+t+u)
 ={(s-3)t + s(t-3)}/6 +(2s+3)(u-1)/2 + 2(st-9u)/3 +(tt-3su)
 ={(s-3)t + s(t-3)}/6 +(2s+3)(u-1)/2
 ≧0,    (← s≧3、t≧3、u=1)

598:132人目の素数さん
17/08/14 14:19:59.12 2wTFMFcz.net
>>543-544
> 9R^2 ≧ a^2 + b^2 + c^2 ≧ (1/3)(a+b+c)^2 ≧ ab+bc+ca ≧ 3(abc)^(2/3) ≧ 9abc/(a+b+c)≧ (4√3)S ≧ 36r.
書き直すと
(√3)R ≧ (a^2+b^2+c^2)/3 ≧ AM ≧ √{(ab+bc+ca)/3} ≧ GM ≧ √|3abc/(a+b+c)} ≧ 2√(S/√3) ≧ (2√3)r.
>>544より、√|3abc/(a+b+c)} ≧ √|(AB+BC+CA)/3}.
ところで、(ab+bc+ca)^2 - 3abc(a+b+c) ≧ 0 より、√|3abc/(a+b+c)} ≧ HM.
そこで気になるのは、2√(S/√3)、HM、√|(AB+BC+CA)/3} の大小だけど、定まるかな?
 
    /⌒ヽ
  /⌒  ・ >
  E ̄U) ε | きりがないでござる
  E ̄∩) ・ >
゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛゛

599:132人目の素数さん
17/08/14 16:40:29.61 2wTFMFcz.net
数学文化という雑誌に不等式の特集があるというタレ込みがあったので買ってきた。未だ目を通していない。

600:132人目の素数さん
17/08/14 21:52:11.78 DhVyRLdl.net
>>449
(3)下
チェビシェフで
(左辺)= 1/{a(1+a)}+ 1/{b(1+b)}+ 1/{c(1+c)}
   ≧ 1/{a(1+b)}+ 1/{b(1+c)}+ 1/{c(1+a)}
よって、次の問題に帰着する。
〔問題3.93〕
 1/{a(1+b)}+ 1/{b(1+c)}+ 1/{c(1+a)}≧ 3/(1+abc)


601:,  バルカンMO-2006  文献[9] 佐藤(訳)、問題3.93 左辺に 1+abc を掛ける。  (1+abc)/{a(1+b)}= (1+a)/{a(1+b)}-1 + b(1+c)/(1+b),etc. 巡回的に AM-GM すると (1+abc)(左辺)≧ 3(1/G -1 +G)  = 3(1-G+GG)/G  = 3(1+GGG)/{G(1+G)}. ∴ (左辺)≧ 3/{G(1+G)}, ここに G=(abc)^(1/3)



602:132人目の素数さん
17/08/15 00:00:45.18 CDzXTDus.net
>>584
(AB+BC+CA)/3 ≧ √{(A+B+C)ABC/3} =(4/√3)S, >>554
(HM)^2 ≧(4/√3)S
にて御座候。
HM と √{(AB+BC+CA)/3}の大小は不定と思われ...
き、きりがねぇ。。。

603:132人目の素数さん
17/08/15 11:55:24.24 MRdTx6vq.net
>>587
> (HM)^2 ≧(4/√3)S
これがうまく証明できませぬ…

604:132人目の素数さん
17/08/15 11:56:07.50 MRdTx6vq.net
>>584-585より、
(√3)R ≧ (a^2+b^2+c^2)/3 ≧ AM ≧ √{(ab+bc+ca)/3} ≧ GM ≧ √|3abc/(a+b+c)}≧ HM ≧ 2√(S/√3) ≧ (2√3)r
ところで、三角形の辺長a,b,cに対して、2(ab+bc+ca) > (1/2)(a+b+c)^2 > a^2+b^2+c^2 だから、
{√2(ab+bc+ca)}/3 > (a+b+c)/(3√2) > (a^2+b^2+c^2)/3
合体させて、
{√2(ab+bc+ca)}/3 > (a+b+c)/(3√2) > (a^2+b^2+c^2)/3 ≧ AM ≧ √{(ab+bc+ca)/3} ≧ GM ≧ √|3abc/(a+b+c)}≧ HM ≧ 2√(S/√3) ≧ (2√3)r
さて、(√3)R はどこに入るのだろう?

    ('A`)  出口が見えないでござる
    ノ ノ)_

605:132人目の素数さん
17/08/15 12:37:59.27 MRdTx6vq.net
>>589
> >>584-585より、
> (√3)R ≧ (a^2+b^2+c^2)/3 ≧ AM ≧ √{(ab+bc+ca)/3} ≧ GM ≧ √|3abc/(a+b+c)}≧ HM ≧ 2√(S/√3) ≧ (2√3)r
>
> ところで、三角形の辺長a,b,cに対して、2(ab+bc+ca) > (1/2)(a+b+c)^2 > a^2+b^2+c^2 だから、
GMの左側から合体させたら、
√{(ab+bc+ca)/3} > (a+b+c)/(2√3) > √|(a^2+b^2+c^2)/6} ≧ GM/(√2)
√{(ab+bc+ca)/3} ≧ GM ≧ √|3abc/(a+b+c)}≧ HM ≧ 2√(S/√3) ≧ (2√3)r
この2つは合体は無理そうかな。上側はGMより小さくなってるようだし…

606:132人目の素数さん
17/08/15 13:03:49.64 CDzXTDus.net
>>589
{√2(ab+bc+ca)/3}>(a+b+c)/√6 > √{(aa+bb+cc)/3}≧ AM
>>590
正△でも等号不成立なので、無理そうでござる。

607:132人目の素数さん
17/08/16 07:17:47.30 QnvYtidY.net
>>588
(HM)^2 ≧(4/√3)S
⇔ (3√3)(abc)^2 ≧ 4(ab+bc+ca)^2 √{s(s-a)(s-b)(s-c)}
⇔ (3√3) sin A sin B sin C ≧ 2 (sin A sin B + sin B sin C + sin C sin A)^2
この証明は難しいのでは?
a, b, c で表しても、sin で表してもややこしい。
レムスで削り落としても、まだ複雑な形でござる…
Lehmu's inequality : abc ≧ (s-a)(s-b)(s-c)
           , /    ,
        ,   / /   ,   /  ,
          / '^メ-' ─/- 、   / ,
       ∠r  _,゛_ /  , ヽ/__/ モウ ダメポ…
        ''ヽ'_・.ノ` ' r/、 ヘ /‐’
       ./ " j 厂゙j | レ_`> j__ /
        '  .:‘::'ニ‘.:‐'´─゙.:´一’ 

608:132人目の素数さん
17/08/16 08:03:22.63 QnvYtidY.net
>>592
左辺の係数間違ごうとる
(HM)^2 ≧(4/√3)S
⇔ (9√3)(abc)^2 ≧ 4(ab+bc+ca)^2 √{s(s-a)(s-b)(s-c)}
⇔ (9√3) sin A sin B sin C ≧ 2 (sin A sin B + sin B sin C + sin C sin A)^2

609:132人目の素数さん
17/08/16 13:54:15.29 QnvYtidY.net
>>592
(HM)^2 ≧(4/√3)S ⇔ (x+y+z)/3 ≧ (xyz)^(1/3)
ラビで一発だった。

610:132人目の素数さん
17/08/16 14:18:02.07 QnvYtidY.net
>>594
いや別の不等式の話でした。
ごめん、あれこれ弄っていて混乱していました。

611:132人目の素数さん
17/08/18 01:02:25.04 90S02hzN.net
>>588-595
HM^2 と (4/√3)S の大小
1辺だけが短い楔状△の場合は不成立のようでござる。
手間取らせて、すまぬ。

612:132人目の素数さん
17/08/18 11:06:43.92 WHydeLcz.net
>>596
さんくす。(a,b,c)=(1/3,1,1)で、HMの方が小さくなりますね。
[疑問] HM ≧ (2/√3)r は成り立つか?
b=c=1、0<a<2でWolfram先生にグラフを書かせたら、0以上っぽいので、基本対称式で表すと、
(HM^2 - 12r)/3 の分子
= 3su^2+s^3t^2-4st


613:^3+8t^2u = (s^2-3t)st^2 - (t^2-3su)u = 正 - 正 で、この方法では失敗でござった。



614:132人目の素数さん
17/08/18 12:33:10.09 WHydeLcz.net
>>597
ちがった。最後は
(s^3t^2-4st^3+9t^2u) - (t^2-3su)u

615:132人目の素数さん
17/08/18 17:50:32.42 WHydeLcz.net
>>449>>583>>586
> a, b, c >0 かつ abc=1 のとき、bc/(1+a) + ca/(1+b) + ab/(1+c) ≧ 3/2
>>586
>  1/{a(1+b)}+ 1/{b(1+c)}+ 1/{c(1+a)}≧ 3/(1+abc),
>
>  バルカンMO-2006、文献[9] 佐藤(訳)、問題3.93

似たような不等式を見つけた。
[IMO 1995 第2問] URLリンク(www.cs.cornell.edu)
1/(a^3*(b+c)) + 1/(b^3*(c+a)) + 1/(c^3*(a+b)) ≧ 3/2.

616:132人目の素数さん
17/08/18 18:07:26.70 WHydeLcz.net
>>449>>455>>583
a, b, c >0 かつ abc=1 のとき、3 > 1/(1+a)+ 1/(1+b)+ 1/(1+c) > 1
上限を厳しく評価するには、どういう考え方でやればいいんでせうか?

617:132人目の素数さん
17/08/18 22:17:20.07 /k+bKW+I.net
>>600
f(x)=1/(1+e^x)
x+y+z=0 なる実数 x, y, z に対して f(x)+f(y)+f(z) の上限を調べればよい
f は x<=0 で狭義凸だから LCF から y=x, z=-2x のときの上限を調べれよばよい
sup 2f(x)+f(-2x) = 2
よって上限は 2

618:132人目の素数さん
17/08/19 03:06:30.81 HQ7H9Ohy.net
>>599
x=1/a、y=1/b、z=1/c とおくと、xyz=1
S = xx/(y+z)+ yy/(z+x)+ zz/(x+y)
≧ (x+y+z)^2 /{(y+z)+(z+x)+(x+y)}  (←コーシー)
=(x+y+z)/2
≧3/2,
 文献[9] 佐藤(訳)例1.4.9
>>600
 a,b,… のうち最小のものをmとおきます。(m≦1)
 1より大きい2要素 p,q があったときは
 (p, q)→(m, pq/m)と置き換えてみます。
 このとき相乗平均は変わらず、
 (m + pq/m)-(p+q)= (p-m)(q-m)/m ≧ 0 ゆえ左辺は
 1/(1+m)+ 1/(1+pq/m)- 1/(1+p)- 1/(1+q)
 = (2+m+pq/m)/{(1+m)(1+pq/m)}-(2+p+q)/{(1+p)(1+q)}
 =(2+m+pq/m)/{1+(m+pq/m)+pq}-(2+p+q)/{1+(p+q)+pq}
 = -(pq-1)/{1+(m+pq/m)+pq}+(pq-1)/{1+(p+q)+pq}
 ≧0
増大します。

619:132人目の素数さん
17/08/19 03:14:58.76 Q+nr/ATk.net
LCF、RCF、LCRCF、SIP、EV、AC(UMV)、GI、GC、SMV…。さっぱり

620:132人目の素数さん
17/08/19 04:32:39.26 Q+nr/ATk.net
>>4 に追加。
Vasile Cirtoaje
URLリンク(ac.upg-ploiesti.ro)
柳田五夫、初等的な不等式Vほか
URLリンク(izumi-math.jp)

621:132人目の素数さん
17/08/19 04:33:53.44 Q+nr/ATk.net
>>601-602
ありがとうございまする。

622:132人目の素数さん
17/08/19 05:22:53.63 Q+nr/ATk.net
Arithmetic Compensation Theorem (AC-Theorem)
Equal Variable Theorem (EV-Theorem)
Half Convex Function Theorem (HCF-Theorem)
Left Concave Function Theorem (LCF-Theorem)
Right Convex Function theorem (RCF-Theorem)
Left Convex-Right Concave Function Theorem (LCRCF-Theorem)
Single Inflection Point Theorem (SIP-Theorem)
Strong Mixing Variables Theorem (SMV-Theorem)
GC-Theorem (文献[8] 安藤 P.197)は何の略?

623:132人目の素数さん
17/08/19 10:17:54.83 F2dH2OvX.net
>>606
AC が arithmetic なんだから GC はgeometric でしょ...

624:132人目の素数さん
17/08/19 13:16:25.17 HQ7H9Ohy.net
>>597 >>598
s^3 -4st +9u = a(a-b)(a-c)+ b(b-c)(b-a)+ c(c-a)(c-b),
tt-3su = bc(a-b)(a-c)+ ca(b-c)(b-a)+ ab(c-a)(c-b),
より
(s^3 -4st +9u)tt - (tt-3su)u = P(a-b)(a-c)+ Q(b-c)(b-a)+ R(c-a)(c-b),
ここに
P=a(tt-bbcc),Q=b(tt-c


625:caa),R=c(tt-aabb), P,Q,R≧0 かつ(P,Q,R)(a,b,c)は同順序なので Schurの拡張で成立..



626:132人目の素数さん
17/08/19 14:37:54.57 Q+nr/ATk.net
>>608
Schurの拡張について詳しく教えてください。
f : R→(0,∞) が単調増加 or 単調減少のとき、a, b, c∈R に対して、
f(a)(a-b)(a-c) + f(b)(b-c)(b-a) + f(c)(c-a)(c-b) ≧0
というのは知っているけど、この場合は f(x) が f(a,b,c)の3変数関数で、
同順序ならokってのが、ピンと来ない…

627:132人目の素数さん
17/08/19 15:39:17.29 Q+nr/ATk.net
>>600-602
> a,b,c>0, abc=1のとき、1 < 1/(1+a)+ 1/(1+b)+ 1/(1+c) < 2
>>583の真似をして上限を出してみたなり。 ( ゚∀゚) ウヒョッ!
1/(1+a)+ 1/(1+b)+ 1/(1+c)
= 1 + (1-ab)/(1+a+b+ab) + 1/(1+c)
< 1 + 1/(1+ab) + 1/(1+c)
= 1 + c/(1+c) + 1/(1+c)
= 2

628:132人目の素数さん
17/08/19 16:13:06.10 Qk9aUlzH.net
>>610
>>583
その解き方で本当に上限下限って言えるの?

629:132人目の素数さん
17/08/19 16:34:50.44 Q+nr/ATk.net
つまり、不等式を証明するだけなら、そのやり方でよいが、上限、下限であることを言うには、
a, b → +0 や a.,b → ∞ を調べて、限界値であることを確認しろってことかな?

630:132人目の素数さん
17/08/19 17:26:48.38 Qk9aUlzH.net
うん
でもその解き方でもa,b->0考えれば最適であることは言えるかもね

631:132人目の素数さん
17/08/19 17:44:45.38 Q+nr/ATk.net
>>449
(3)下を、Jensen + AMGM で。
f(x) = 1/(a+a^2) は下に凸だから、
左辺
= f(a) + f(b) + f(c)
≧ 3*f( (a+b+c)/3 )
≧ 3*f( (abc)^(1/3) )
= 3*f(1)
= 3/2

632:132人目の素数さん
17/08/19 18:43:45.36 Qk9aUlzH.net
>>614
f は単調増加じゃないから f( (a+b+c)/3 ) >= 3*f( (abc)^(1/3) ) は成り立たない
むしろ逆の不等号が成り立つ

633:132人目の素数さん
17/08/19 20:10:08.88 Q+nr/ATk.net
たしかに…。うっかりしていました。

634:132人目の素数さん
17/08/19 20:33:36.53 C7tE2SmP.net
不等式を極めるとなんかいいことがある?

635:¥
17/08/19 20:35:11.56 LB3Hl+jp.net


636:¥
17/08/19 20:35:29.68 LB3Hl+jp.net


637:¥
17/08/19 20:35:47.84 LB3Hl+jp.net


638:¥
17/08/19 20:36:05.26 LB3Hl+jp.net


639:¥
17/08/19 20:36:22.91 LB3Hl+jp.net


640:¥
17/08/19 20:36:41.03 LB3Hl+jp.net


641:¥
17/08/19 20:36:58.29 LB3Hl+jp.net


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17/08/19 20:37:14.92 LB3Hl+jp.net


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17/08/19 20:37:35.02 LB3Hl+jp.net


644:¥
17/08/19 20:38:02.15 LB3Hl+jp.net


645:132人目の素数さん
17/08/19 22:28:51.70 HQ7H9Ohy.net
>>597 >>598
a,b,c が△の辺長の場合は Ravi変換で簡単でござるよ。 >>594
b+c-a=A, c+a-b=B, a+b-c=C, a+b+c=A+B+C.
HM = 3abc/(ab+bc+ca)
=(3/2)(A+B)(B+C)(C+A)/{(A+B+C)^2 +(AB+BC+CA)}
≧(4/3)(A+B+C)(AB+BC+CA)/{(4/3)(A+B+C)^2}
=(AB+BC+CA)/(A+B+C)
≧(4√3)S/(a+b+c)
=(2√3)r,
したがって a,b,c>0 で成立するかがミソのようでござる… >>608

646:¥
17/08/20 03:18:58.50 vRIJh8/a.net


647:¥
17/08/20 03:19:14.32 vRIJh8/a.net


648:¥
17/08/20 03:19:29.20 vRIJh8/a.net


649:¥
17/08/20 03:20:01.74 vRIJh8/a.net


650:¥
17/08/20 03:20:18.61 vRIJh8/a.net


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17/08/20 03:20:35.65 vRIJh8/a.net


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17/08/20 03:20:50.79 vRIJh8/a.net


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17/08/20 03:21:13.19 vRIJh8/a.net


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17/08/20 03:21:29.13 vRIJh8/a.net


655:¥
17/08/20 03:21:44.12 vRIJh8/a.net


656:132人目の素数さん
17/08/20 11:39:21.71 XEX21MRP.net
>>628
かたじけない。その証明が難しいので、もう少し時間を。

657:132人目の素数さん
17/08/20 11:40:27.25 XEX21MRP.net
疑問でござる。
(1)
a, b, c >0 の相乗平均を G とおくとき、a/(b+G) + b/(c+G) + c/(a+G) ≧ 3/2 は成り立つか?
(2)
上式で、右辺の定数をGを含む式に変えられないか? たとえば、3/(1+G) みたいな感じで。
(3)
a, b, c >0、s = a+b+c、t = ab+bc+ca、u = abc に対して、s^3u - t^3 ≧0 は成り立つか?

658:132人目の素数さん
17/08/20 12:03:13.01 XEX21MRP.net
>>640
(3)は(a,b,c) = (1,1,2), (2,2,1) で正負になった。すまぬすまぬ…。

659:¥
17/08/20 14:02:17.03 vRIJh8/a.net


660:¥
17/08/20 14:02:34.90 vRIJh8/a.net


661:¥
17/08/20 14:02:51.19 vRIJh8/a.net


662:¥
17/08/20 14:03:09.02 vRIJh8/a.net


663:¥
17/08/20 14:03:26.90 vRIJh8/a.net


664:¥
17/08/20 14:03:44.11 vRIJh8/a.net


665:¥
17/08/20 14:03:59.91 vRIJh8/a.net


666:¥
17/08/20 14:04:19.34 vRIJh8/a.net


667:¥
17/08/20 14:04:36.64 vRIJh8/a.net


668:¥
17/08/20 14:04:54.14 vRIJh8/a.net


669:132人目の素数さん
17/08/20 18:47:22.79 XEX21MRP.net
>>628
ようやく理解。ところでRavi変換は (b+c-a)/2 = x、… なのでは?
基本対称式を使って、力任せに証明してみた。
a, b, c の基本対称式を s, t, u とおくと、
HM^2 - (2√3*r)^2 = 3{3s(st-u)^2 - 4u(s^2+t)^2}/{s(s^2+t)^2}
分子 = u(s^2t+3su-4t^2) + s^2(st^2-4s^2u+3tu) + 2s^2t(st-9u) ≧0
週末が始まったと思ったら、もう終わっていたでござる… ('A`)

670:132人目の素数さん
17/08/20 18:48:49.02 XEX21MRP.net
>>652
正確には、分子じゃなくて、分子の中括弧の中身。

671:132人目の素数さん
17/08/20 18:56:12.70 XEX21MRP.net
>>652
何度もすまぬ。
Ravi変換 (b+c-a)/2 = x、…をしてから、x, y, z の基本対称式 s, t, u を使ったのでござった。

672:¥
17/08/20 22:07:16.76 vRIJh8/a.net


673:¥
17/08/20 22:07:34.08 vRIJh8/a.net


674:¥
17/08/20 22:07:52.31 vRIJh8/a.net


675:¥
17/08/20 22:08:09.73 vRIJh8/a.net


676:¥
17/08/20 22:08:27.26 vRIJh8/a.net


677:¥
17/08/20 22:08:43.22 vRIJh8/a.net


678:¥
17/08/20 22:09:00.84 vRIJh8/a.net


679:¥
17/08/20 22:09:20.13 vRIJh8/a.net


680:¥
17/08/20 22:09:38.63 vRIJh8/a.net


681:¥
17/08/20 22:09:56.51 vRIJh8/a.net


682:132人目の素数さん
17/08/20 22:50:23.44 mA3fdDEU.net
>>609
〔Schur 不等式の拡張〕
P,Q,R≧0 かつ(P,Q,R)(a,b,c)が同順または逆順ならば
 P(a-b)(a-c)+ Q(b-c)(b-a)+ R(c-a)(c-b)≧ 0.
(略証)
bはa,cの中間にあるとしてよい。
 (a-b)(b-c)≧ 0
題意より、P,Q,R≧0 かつ QはP,Rの中間にあるから、
 P-Q+R ≧0
これらより、
 P(a-b)(a-c)+ Q(b-c)(b-a)+ R(c-a)(c-b)
= P(a-b)^2 +(P-Q+R)(a-b)(b-c)+ R(b-c)^2
≧ 0, (終)
いろいろな拡張があり、まとめて Vornicu−Schur 不等式と云うらしい。
詳しくは、ニコニコ大百科の「シューアの不等式」の項を参照

>>640
(1) >>449(1)と同じでつ。
(2)同次式ゆえ、定数でつ。

>>654
それなら、>>652>>628 と同じでつね。

683:¥
17/08/20 23:01:59.99 vRIJh8/a.net


684:132人目の素数さん
17/08/20 23:03:56.11 mA3fdDEU.net
>>617
専門バカになるでござる。
(ただし、専門を持たぬ只のバカよりは、すこーしマシである。)

685:132人目の素数さん
17/08/21 09:09:30.43 QiJqP8rB.net
>>628
a,b,c が△の辺長でない場合も簡単でござるよ。
A+B=2c≧0,B+C=2a≧0,C+A=2b≧0,
∴ A,B,Cのうち負となるのは1つだけ。
∴ HM^2 ≧ 0 ≧ 3ABC/(A+B+C),

686:132人目の素数さん
17/08/21 17:53:20.03 8ztbkIZ8.net
a, b, c >0 かつ abc≧1 のとき、
(1) [2004 ウクライナ、 文献 [9] 佐藤(訳)P.139]
 a^3 + b^3 + c^3 ≧ ab+bc+ca
(2) [2006.3 エレ解、一松信]
 a^2b + b^2c + c^2a ≧ ab+bc+ca
(3) [疑問]
上の左辺 a^3 + b^3 + c^3 と a^2b + b^2c + c^2a の大小は定まるのか?
巡回不等式に有効な手段って何? 真ん中の数を固定して場合分けくらいかな?

687:132人目の素数さん
17/08/21 22:19:47.87 QiJqP8rB.net
>>669
(abc)^(1/3) = G とおき、AM-GM する。
(1)
 a^3+a^3+b^3 -3aab = (2a+b)(a-b)^2 ≧ 0
 ゆえ、(2)に帰着する。

(2) aab+aab+bbc ≧ 3aG,
 巡回的にたす。

(3) Muirheadの不等式

688:132人目の素数さん
17/08/21 22:26:23.89 QiJqP8rB.net
>>669
 >>670 の訂正
(2) aab + aab + bbc ≧ 3abG
でござった。
(3) 非対称のときは微妙な場合もあるが、この場合は成立つでござる。

689:132人目の素数さん
17/08/21 22:55:53.49 qV/a4a+5.net
>>670
(3)muilheadで出来ると?

690:132人目の素数さん
17/08/22 00:50:18.83 fGE


691:hoquB.net



692:132人目の素数さん
17/08/22 00:57:31.85 fGEhoquB.net
古いmemoを見つけたので、紛失する前に書き込んでおく。
証明は簡単だけど、見た目がよかったので。
〔出典不明〕
A(a,b) = (a+b)/2、G(a,b) = √(ab)、A(a,b,c) = (a+b+c)/3 などと書くことにする。
正の数 a, b, c, d に対して、
A(a,b,c,d) ≧ G(A(a,b,c),A(b,c,d),A(c,d,a),A(d,a,b)) ≧ G(A(a,b).A(a,c).A(a,d).A(b,c).A(b,d).A(c,d).) ≧ G(a,b,c,d)

693:132人目の素数さん
17/08/22 13:46:51.51 yCSUoaY7.net
>>674
[第6章.151-159]の辺りにござる。
G(A(a,b,c), A(b,c,d), A(c,d,a), A(d,a,b))^4
= (a+b+c)(b+c+d)(c+d+a)(d+a+b)/81
= (sst -su +v)/81,
G(A(a,b), A(a,c), A(a,d), A(b,c), A(b,d), A(c,d))^6
= (a+b)(a+c)(a+d)(b+c)(b+d)(c+d)/64
= (stu -ssv -uu)/64,
A(ab, ac, ad, bc, bd, cd)
= (ab+ac+ad+bc+bd+cd)/6
= t/6,
A(abc, bcd, cda, dab)
= (abc+bcd+cda+dab)/4
= u/4,

694:132人目の素数さん
17/08/22 15:23:36.14 fGEhoquB.net
>>669(3)
(a^2, b^2, c^2) と (a,b,c) は大小の順が同じだから、
『同順序積の和 ≧ 乱順序積の和 ≧ 逆順除籍の和』 で、
a^3 + b^3 + c^3 ≧ a^2b + b^2c + c^2a
で問題ない蟹?

695:132人目の素数さん
17/08/22 18:38:27.52 fGEhoquB.net
(1) [1999 Russia]
a, b, c >0 に対して、1 + 3/(ab+bc+ca) ≧ 6/(a+b+c)
(2) [1999 Russia]
a, b, c >0、abc=1 に対して、1 + 3/(a+b+c) ≧ 6/(ab+bc+ca)
(3) [不明]
a, b, c >0、abc=1 に対して、2/(a+b+c) + 1/3 ≧ 3/(ab+bc+ca)

696:132人目の素数さん
17/08/22 18:49:45.42 fGEhoquB.net
(1) [出典不明]
a, b, c, d >0、abcd=1 とする。
1/(1+ab+bc+ca) + 1/(1+bc+cd+db) + 1/(1+cd+da+ac) + 1/(1+da+ab+bd) ≦ 1
[疑問]
1/(1+ab+bc+cd) + 1/(1+bc+cd+da) + 1/(1+cd+da+ab) + 1/(1+da+ab+bc) だと、どうなるのだろう?

697:132人目の素数さん
17/08/22 18:56:05.03 fGEhoquB.net
以下、a, b, c >0、abc=1 とする。いずれも出典不明
(1)
(a+b)(b+c)(c+a) + 7 ≧ 5(a+b+c)
(2)
(a+b+c)/3 ≧ {(a^2+b^2+c^2)/3}^(1/5)
(3)
(a-1)/b + (b-1)/c + (c-1)/a ≧ 0
(4)
(a-1)/(b+c) + (b-1)/(c+a) + (c-1)/(a+b) ≧ 0
(5)
(a/c)^2 + (b/a)^2 + (c/b)^2 ≧ 2(a-b)(b-c)(c-a) + 3
-----------------------------------
未整理のmemoの中で abc=1、abcd=1 のタイプは片付いたかも…。
          r〜〜〜〜〜〜〜〜〜
   __    _ノ きりがないでござる・・・
  /__  `ヽ_ ⌒ヽ〜〜〜〜〜〜〜〜〜
  |〈___ノf レ1(
 ,L| しL.し'゙"
 "`  "′

698:132人目の素数さん
17/08/22 19:09:30.23 fGEhoquB.net
[おまけ]
友愛数みたいな関係でござるな。
(1)
a, b, c >0、a+b+c=3 のとき、a^2 + b^2 + c^2 + abc ≧ 4.
(2)
a, b, c >0、a^2 + b^2 + c^2 + abc = 4 のとき、a+b+c ≦3.

699:132人目の素数さん
17/08/22 21:17:04.84 fGEhoquB.net
>>679
(5) やはり巡回式は全く手が出ない…

700:132人目の素数さん
17/08/23 17:00:04.08 edu8Brze.net
>>667
(1)
1 -6/s +3/t =(1 -3/s)^2 + 9/(3t)- 9/ss ≧ 0,  (ss≧3t)
(2)
1 -6/t +3/(su)=(1 -3/t)^2 + 9/(3su)- 9/tt ≧ 0,  (tt≧3su)
(3)
a=b<c


701: のとき不成立(a=b≧c では成立)でござる。



702:132人目の素数さん
17/08/23 17:04:32.35 edu8Brze.net
>>680
(1)題意より
(左辺)= s(ss-2t)/3 + u
 ={4s^3 + 3(s^3 -4st+9u) + 2(ss-3t)}/27
 ≧(4/27)s^3
 = 4,
セビリアMO-2008改
佐藤(訳)、[9] 問題3.118

(2)
題意より、0<a〜c<2、
(3-a-b-c)(3+a-b-c+bc)=(4-aa-bb-cc-abc)+ 1 -(2-b)(2-c)(b+c-1)
≧ 1 -(2-b)(2-c)(b+c-1)≧0
∵ b+c-1>0 のとき、AM-GMで(2-b)(2-c)(b+c-1)≦1
イランMO-2002、A.16
>>682 (3)
不等号が逆でござった。

703:132人目の素数さん
17/08/23 22:42:04.81 6dHoZEIo.net
>>679
>>681
(3)
a=y/x, ... とおくだけ
(5)
x=b/a, ..., f(x, y, z)=LHS-RHSとおくと
f(x, y, z) - f(t, t, t) = 3/4 * (x^2+y^2+z^2-xy-yz-zx) >= 0 where t = (x+y+z)/3
よって x = y = z = 1 のとき示せばよいがこれは明らか

704:132人目の素数さん
17/08/23 23:35:42.86 6dHoZEIo.net
>>678
両方とも逆数考えればいい

705:132人目の素数さん
17/08/24 00:19:32.68 9N+3FV4m.net
>>677
(1)
1 -6/s +3/t =(1 -3/s)^2 + 9/(3t)- 9/ss ≧ 0,  (ss≧3t)
(2)
1 -6/t +3/(su)=(1 -3/t)^2 + 9/(3su)- 9/tt ≧ 0,  (tt≧3su)
(3)
成り立ったでござる。死んでお詫びを…(AA略

706:132人目の素数さん
17/08/24 01:23:07.53 9N+3FV4m.net
>>679
(2)
ss =(aa+bb+cc)+ t + t,
s^6 ≧{(aa+bb+cc) +t +t}^3
 ≧ 27(aa+bb+cc)tt
 ≧ 81(aa+bb+cc)su,
∴(s/3)^5 ≧{(aa+bb+cc)/3}u,
〔補題196〕
 (8/27)(a+b+c)^5 ≧ (a+b)(b+c)(c+a)(a+b+c)^2 ≧ 24abc(aa+bb+cc),
を使う。(じゅー)

(4)
チェビシェフで,
箔ッ順序積 ≧ 迫随序積,
(左辺)≧(1/3)(a+b+c-3){1/(b+c)+1/(c+a)+1/(a+b)}≧0,

707:132人目の素数さん
17/08/24 03:22:45.56 rYRHhAcs.net
>>687
> 〔補題196〕
>  (8/27)(a+b+c)^5 ≧ (a+b)(b+c)(c+a)(a+b+c)^2 ≧ 24abc(aa+bb+cc),
左側はアッサリ、右側はサッパリ…。
8(a+b+c)^3 - 27(a+b)(b+c)(c+a) = 3(s^3-4st+9u) + 5s(s^2-3t) ≧ 0
(a+b)(b+c)(c+a)(a+b+c)^2 - 24abc(aa+bb+cc) = s^3t - 25s^2u +48tu
--------------------------------------------------
ついでに、過去ログ漁っていて出てきたやつですが、すっきりした証明ができませぬ。
[第6章.908]
a,b,c>0のとき、{(a+b+c)(ab+bc+ca)}^2≧27abc(a^3+b^3+c^3),
{(a+b+c)(ab+bc+ca)}^2 - 27abc(a^3+b^3+c^3)
= s^2t^2 - 27s^3u + 81stu - 81u^2
次数が上がると、s, t, u の不等式のどれを組み合わせるか難しくなる。

708:132人目の素数さん
17/08/24 10:30:59.65 9N+3FV4m.net
>>688
〔補題196〕の略証
チョト難しいのでSchurの拡張で。
bはa、cの間にあるとする。
(左辺)-(右辺)= P(a-b)(a-c)+ Q(b-c)(b-a)+ R(c-a)(c-b)
 = P(a-b)^2 +(P-Q+R)(a-b)(b-c)+ R(b-c)^2,
P =(b+c)(b+c-a)^2 + 2(a+b+c)(b-c)^2 ≧ 0,
P-Q+R = 2b{(a+c)^2 -6ac+3bb}= 2b{(a+c-3m)^2+3(bb-mm)}≧ 0,
R =(a+b)(a+b-c)^2 + 2(a+b+c)(a-b)^2 ≧0,
ここに、m = min{a,c}、ac=m(a+c-m)
-----------------------------ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー--------------------
[第6章.908]の略証
S = aaa+bbb+ccc, T =(ab)^3+(bc)^3+(ca)^3,
p = aab+bbc+cca, q = abb+bcc+caa, u=abc とおく。
pq = T+uS+3uu ≧ 3u(3ST)^(1/3)≧ 3u√(3Su)より、
(左辺)={(a+b+c)(aa+bb+cc)}^2 =(S+p+q)^2 ≧ 9(Spq)^(2/3)≧ 27Su,
Casphy!-不等式2-177 じゅー

709:132人目の素数さん
17/08/25 00:31:48.00 oetrvUQn.net
>>677 (3)
 st +6Gt -9GGs ≧ 0,
>>679 (1)
st +6u -5GGs ≧ 0,
の特効薬は無いでござるか?(G=(abc)^(1/3))
3次方程式
 X^3 -sX^2 +tX -u=0
の判別式は
 27竸2 = 27{(a-b)(b-c)(c-a)}^2
= 4(ss-3t)^3 - (2s^3 -9st +27u)^2
 =(st-9u)^2 -4(t^3 +s^3・u +27uu -9stu)
 =(st+9u)^2 -4(t^3 +s^3・u +27uu)
 =(st+6GGs +6Gt +9u)^2 -4(t +Gs +3GG)^3,
3つの実根 a,b,c をもつときは
 st+6GGs+6Gt+9u ≧ 2(t+sG+3GG)^(3/2),
と思われるが、さて…

710:132人目の素数さん
17/08/25 01:15:11.00 3FtU8w0T.net
>>679
>>690
f(a, b, c)=LHS-RHS, a>=c>=b とすると
f(a, b, c)- f(a, t, t) = 1/4 *(2a-b-c) >= 0 where t = (b+c)/2
f(a, b, c) - f(ab, c, 1) = (a-1)(1-b)(c^2+abc+ab+bc+ca+c-5) >=0
よって a = b = c = 1 のとき調べればよいが明らか

711:132人目の素数さん
17/08/25 01:21:08.15 3FtU8w0T.net
>>691
二個目の不等式成り立たないや

712:132人目の素数さん
17/08/25 04:26:49.66 Yhp4f37o.net
>>690
f(X) = X^3 -sX^2 +tX -u
f'(X) = 3X^2 - 2sX + t
AN-GMより f'(X)の判別式 D/4 = s^2-3t ≧0
f'(X)=0の解α,βは、α+β, αβ>0 より、α,β>0
また f(0)=-u<0
グラフを考えると、f(X)=0が正の解a, b, cをもつ条件は f(α)f(β)≦0
f(α)f(β) = -(s^2t^2 - 4s^3u +18stu - 4t^3 -27u^2) ≦0
∴ s^2t^2 - 4s^3u +18stu - 4t^3 -27u^2 ≧0
残念無念…
s, t, u に関する既知の不等式が出てきただけでござった。
s^2t^2 - 4s^3u +18stu - 4t^3 -27u^2 = {(a-b)(b-c)(c-a)}^2
  ('A`) ,..;:〜''"
 ノ( ヘヘ ,,.、;;:〜'''

713:132人目の素数さん
17/08/25 17:27:20.09 oetrvUQn.net
>>677 (3) が成立つとする。
 2/s + 1/3 ≧ 3/t,
または
 t ≧ 9s/(s+6),
一方、9ss -(s+6)(5s-6)= 4(s-3)^2 ≧ 0 より
 9s/(s+6)≧(5s-6)/s,
したがって
 t ≧(5s-6)/s,
または
 st + 6 ≧ 5s  >>679(1)
それぢゃ、>>677(3)はどうするか?

714:132人目の素数さん
17/08/25 19:30:02.99 Yhp4f37o.net
Schur's inequality を対称性を崩さずに証明するときの以下の変形は、どうやって思いつくんでしょうか?
F_1 = xy(x+y)(x-y)^2/{(y+z)(z+x)} + yz(y+z)(y-z)^2/{(z+x)(x+y)} + zx(z+x)(z-x)^2/{(x+y)(y+z)}
F_2 = {(x+y-z)2(x-y)^2 + (y+z-x)2(y-z)^2 + (z+x-y)2(z-x)^2 }/2

715:132人目の素数さん
17/08/25 22:34:00.62 oetrvUQn.net
>>695
>>665 にある文献か
Casphy! - highmath - 不等式2 - 175(じゅー)
をサンショウウオ

716:132人目の素数さん
17/08/26 01:33:14.23 MEky4IFO.net
[疑問1]
Schur's inequality を対称性を崩さずに証明できるのは、n=0,1,2,3 以外には知られていないのかな?
検索の仕方が下手なのか見当たらんでござる。
[疑問2]
>>677のように、同次でない不等式の証明で、お決まりのテクニックって何じゃらほい?
条件式を使って無理やり同時にして、基本対称式の不等式を利用するくらいしか思いつかないけど、
この問題では、条件式を使っても3乗根が現れて大変だし…

717:132人目の素数さん
17/08/26 02:00:02.17 a5WQhO5r.net
>>695 >>697 [1]
拙者にも分かりませぬ。
F_(n+3)=(x+y+z)F_(n+2)-(xy+yz+zx)F_(n+1)+ xyz F_n
では対称性は崩れませぬが、うまく証明できるのか疑問だし。

718:132人目の素数さん
17/08/26 02:32:02.40 MEky4IFO.net
>>698
> F_(n+3)=(x+y+z)F_(n+2)-(xy+yz+zx)F_(n+1)+ xyz F_n
ちょうど今、その等式を導いたとこでござる。
それから F_1 を対称性を保つように変形中に次式が出てきて、Wolfram先生に確認してもらった。
F_1
= (1/2){(x^2+y^2-z^2)(x-y)^2 + (y^2+z^2-x^2)(y-z)^2 + (z^2+x^2-y^2)(z-x)^2}
= (1/2){(x+y-z)^2(x-y)^2 + (y+z-x)^2(y-z)^2 + (z+x-y)^2(z-x)^2}
しかし、ここから (結果を知らずに) 次式に変形する方法が思いつかない。
F_1 = xy(x+y)(x-y)^2/{(y+z)(z+x)} + yz(y+z)(y-z)^2/{(z+x)(x+y)} + zx(z+x)(z-x)^2/{(x+y)(y+z)}


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