Σελίδα 1 από 1

Ανισότητα με παραγοντικό

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιουν 03, 2019 1:04 pm
από Λάμπρος Κατσάπας
Για κάθε n φυσικό να δείξετε ότι ισχύει n^{2n-1}\geq(2n-1)!. Πότε ισχύει η ισότητα;

Re: Ανισότητα με παραγοντικό

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιουν 03, 2019 1:22 pm
από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
Λάμπρος Κατσάπας έγραψε: Δευ Ιουν 03, 2019 1:04 pm Για κάθε n φυσικό να δείξετε ότι ισχύει n^{2n-1}\geq(2n-1)!. Πότε ισχύει η ισότητα;
Από AM-GM είναι:

\displaystyle {\dfrac{\displaystyle \sum_{k=1}^{2n-1}k}{2n-1}}\geq \sqrt[2n-1]{\left ( 2n-1 \right )!}\Leftrightarrow \dfrac{\left ( 2n-1 \right )\left ( 2n-1+1 \right )}{2\left ( 2n-1 \right )}\geq \sqrt[2n-1]{\left ( 2n-1 \right )!}\Leftrightarrow n^{2n-1}\geq \left ( 2n-1 \right )!

Η ισότητα ισχύει όταν όλοι οι όροι του αθροίσματος \displaystyle \sum_{k=1}^{2n-1}k} είναι ίσοι,δηλαδή για n=1.

Re: Ανισότητα με παραγοντικό

Δημοσιεύτηκε: Δευ Ιουν 03, 2019 4:17 pm
από minageus
Παρατηρώ ότι ο αριθμός των όρων στο δεξιό μέλος είναι ίσο με τον αριθμό των όρων στο αριστερό.
Άρα, σκέφτομαι το εξής τέχνασμα:
Είναι n^{2}\geq 1(2n-1)\Leftrightarrow (n-1)^{2}\geq 0
n^{2}\geq 2(2n-2)\Leftrightarrow (n-2)^{2}\geq 0
Επίσης, είναι προφανές ότι n\geq n
Άρα, αν συνεχίσω με το ίδιο σκεπτικό, παίρνοντας δηλαδή από το δεξί μέλος δύο αριθμούς που έχουν άθροισμα ίσο με n και δείχνω ότι n^{2}\geq i(2n-i)\Leftrightarrow n^{2}-2ni+i^{2}\geq 0\Leftrightarrow (n-i)\geq 0, που ισχύει και πολλαπλασιάσω τις ανισότητες που προκύπτουν, λαμβάνω το ζητούμενο.