Dowód
Yves: Wykaż , że jeżeli a,b,c są liczbami dodatnimi to
abc + bca + acb ≥ a + b + c
4 maj 14:45
jc: a, b, c > 0
0 ≤ [ (1/a − 1/b)2 + (1/b − 1/c)2 + (1/c − 1/a)2] abc/2
= ab/c + bc/a + ca/b − a − b − c
4 maj 15:01
zombi: Troszkę łatwiej, żeby zobaczyć do czego faktycznie tak jak u
jc się sprowadza ta
nierówność.
Mnożymy obie strony przez / *abc (możemy).
Otrzymujemy,
(ab)
2 + (bc)
2 + (ac)
2 ≥ (ab)(ac) + (ab)(bc) + (ac)(bc),
podstawienie p = ab, q = ac, r = bc (wszystko się zgadza, bo p,q,r > 0),
p
2 + q
2 + r
2 ≥ pq + pr + qr, mnożymy obustronnie przez 2 i grupujemy
do
(p−q)
2 + (p−r)
2 + (q−r)
2 ≥ 0.
Wszystko równoważnie
4 maj 15:26
zombi: Jeszcze jeden pomysł mi przyszedł do głowy.
Wykorzystamy prawdziwą dla liczb dodatnich x,y nierówność,
| ab | | ac | | ab | | bc | |
Stosujemy (1) dla par liczb dodatnich odpowiednio ( |
| , |
| ), ( |
| , |
| ), |
| c | | b | | c | | a | |
Otrzymujemy
| | ab | | ab | |
| ≥ √ |
| * |
| = √a2 = a, |
2 | | c | | c | |
| | ab | | bc | |
| ≥ √ |
| * |
| = √b2 = b, |
2 | | c | | a | |
| | ac | | bc | |
| ≥ √ |
| * |
| = √c2 = c. |
2 | | b | | a | |
Dodając stronami mamy co chcemy
4 maj 15:43
zombi: I jeszcze jeden, bodajże nazywa się to twierdzeniem o ciągach jednomonotonicznych (sprawdź
wikipedia).
Bez utraty ogólności o naszych a,b,c > 0 możemy założyć, że a≥b≥c
(sprawdź co się stanie w poniższych rachunkach, jeśli założymy, coś innego).
Po pierwsze zachodzi
ab ≥ ac ≥ bc (*), aby to pokazać wystarczy podzielić przez abc i otrzymać ciąg odwrotności
ciągu
(a,b,c).
Ponadto z tw. o cg. jm. (skróciłem) mamy, że
≥
stąd
ab | | ac | | bc | |
| + |
| + |
| ≥ a + b + c. |
c | | b | | a | |
4 maj 16:03
zombi: Można również skończyć z nierówności Cauchy'ego−Schwarza dla przestrzeni R
3 ze zwykłym
iloczynem skalarnym tzn.
dla x = (x
1, x
2, x
3), y = (y
1, y
2, y
3), oba x,y∊R
3, mamy
<x,y> = x1
y1 + x
2y
2 + x
3y
3.
Nierównośc C−S mówi, że dla dowolnych x,y∊R
3 mamy
|<x,y>| ≤ ∥x∥*∥y∥, gdzie ∥ . ∥ − to norma w R
3, czyli zwykła długość wektora zdefiniowana jako
∥x∥ =
√x12 + x22 +x32.
Wówczas przekształcając naszą początkową nierówność równoważnie mnożąc przez abc do postaci
(ab)
2 + (ac)
2 + (bc)
2 ≥ (ab)(ac) + (ab)(bc) + (ac)(bc),
skorzystamy z n. C−S dla wektorów
x = (ab, ac, bc) oraz y = (ac, bc, ab), mamy
|<x,y>| = |(ab)(ac) + (ab)(bc) + (ac)(bc)| = (ab)(ac) + (ab)(bc) + (ac)(bc) ≤
(
√(ab)2+(ac)2+(bc)2)*(
√(ab)2+(ac)2+(bc)2) = ∥x∥*∥y∥.
Ogólnie wszystko kręci się wokół tego samego
4 maj 16:30
kyrtap: XD
4 maj 17:16