Ανισότητα με παράμετρο

Συντονιστές: achilleas, emouroukos, silouan

ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Ανισότητα με παράμετρο

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ »

Δίνονται οι πραγματικοί a_i με i=1,2,....,n
για τους οποίους ισχύει
\displaystyle \sum_{i=1}^{n}a_i\neq 0

Αν είναι M>0 να δειχθεί ότι

\displaystyle \left|\sum_{i=1}^{n}a_i+\frac{M-\sum _{i\neq j}a_ia_j}{\sum_{i=1}^{n}a_i}\right|\geq \sqrt{2M+\frac{2M}{n}}

Ετικέτες:
Άβαταρ μέλους
ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
Δημοσιεύσεις: 922
Εγγραφή: Πέμ Νοέμ 22, 2018 9:43 pm

Re: Ανισότητα με παράμετρο

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ »

ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ έγραψε: Τρί Αύγ 11, 2020 9:45 am Δίνονται οι πραγματικοί a_i με i=1,2,....,n
για τους οποίους ισχύει
\displaystyle \sum_{i=1}^{n}a_i\neq 0

Αν είναι M>0 να δειχθεί ότι

\displaystyle |\sum_{i=1}^{n}a_i+\frac{M-\sum _{i\neq j}a_ia_j}{\sum_{i=1}^{n}a_i}|\geq \sqrt{2M+\frac{2M}{n}}
Αρχικά υποθέτω πως το \displaystyle \sum_{i\neq j}a_ia_j είναι το \displaystyle \sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j και όχι το \displaystyle 2\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j (αν πάρουμε το δεύτερο για n=2,a_1=1,a_2=1 δεν ισχύει για όλα τα M>0).
Θα δείξω πρώτα ότι \displaystyle (\sum_{i=1}^na_i)^2\geq \dfrac{2n}{n-1}\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j\,\,\,(*).
Είναι \displaystyle (n-1)\left ( \sum_{i=1}^{n}a_i \right )^2=(n-1)\sum_{i=1}^na_i^2+2(n-1)\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j\overset{AM-GM}{\geq}
\displaystyle \overset{AM-GM}{\geq} 2\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j+2(n-1)\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j=2n\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j,οπότε η (*) ισχύει.
Αφού λοιπόν \displaystyle \left ( \sum_{i=1}^n a_i \right )^2>\dfrac{n-1}{2n}\left ( \sum_{i=1}^n a_i \right )^2
θα ισχύει ότι (Θέτω \displaystyle \sum_{i=1}^na_i=A)
\displaystyle \left |\left ( \sum_{i=1}^n a_i \right )^2+M-\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j \right |\geq \left | A^2+M-\dfrac{n-1}{2n}A^2 \right |

Άρα
\displaystyle |\sum_{i=1}^{n}a_i+\frac{M-\sum _{i\neq j}a_ia_j}{\sum_{i=1}^{n}a_i}|\geq\left | \dfrac{ A^2+M-\dfrac{n-1}{2n}A^2 }{A} \right |=\left | \dfrac{A^2(n+1)+2Mn}{2An} \right |
Αρκεί λοιπόν
\left ( \dfrac{A^2(n+1)+2Mn}{2An} \right )^2\geq2M+\dfrac{2M}{n}
Αυτό ισχύει καθώς από την (a+b)^2\geq 4ab έχουμε
\left ( \dfrac{A^2(n+1)+2Mn}{2An} \right )^2\geq \dfrac{4A^2(n+1)2Mn}{4A^2n^2}=2M+\dfrac{2M}{n}
ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Δημοσιεύσεις: 3714
Εγγραφή: Πέμ Φεβ 27, 2014 9:05 am
Τοποθεσία: ΧΑΛΚΙΔΑ- ΑΘΗΝΑ-ΚΡΗΤΗ

Re: Ανισότητα με παράμετρο

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ »

ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ έγραψε: Τρί Αύγ 11, 2020 10:48 am
Αρχικά υποθέτω πως το \displaystyle \sum_{i\neq j}a_ia_j είναι το \displaystyle \sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j και όχι το \displaystyle 2\sum_{1\leq i<j\leq n}a_ia_j (αν πάρουμε το δεύτερο για n=2,a_1=1,a_2=1 δεν ισχύει για όλα τα M>0).
Σωστά έτσι είναι.
Σου ζητώ συγνώμη αν σε ταλαιπώρησα.
Απάντηση

Επιστροφή στο “Άλγεβρα - Προχωρημένο Επίπεδο (Juniors)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης