Σελίδα 1 από 1

Ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 07, 2022 4:40 pm
από Batapan
Άλλη μια άσκηση που έφτιαξα..
Για a,b,c θετικούς πραγματικούς αριθμούς τέτοιους ώστε \frac{a+b+c}{2}=ab+bc+ca
να δειχθεί ότι

\frac{3a^3b^3}{a^2+b} + \frac{3b^3c^3}{b^2+c} +\frac{3c^3a^3}{c^2+a}\geqslant \frac{ab+bc+ca}{4}

Re: Ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 07, 2022 5:44 pm
από vgreco
Batapan έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 4:40 pm An a,b,c θετικoί πραγματικoι αριθμοί τέτοιοι ώστε \displaystyle{\frac{a+b+c}{2}=ab+bc+ca \quad (1)}, να δειχθεί ότι

\displaystyle{\frac{3a^3b^3}{a^2+b} + \frac{3b^3c^3}{b^2+c} +\frac{3c^3a^3}{c^2+a}\geqslant \frac{ab+bc+ca}{4}}
Ισοδύναμα, αρκεί να δείξω ότι:

\displaystyle{\sum{\dfrac{3a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{4} \Leftrightarrow \sum{\dfrac{a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

Η ανισότητα \displaystyle{\rm Andreescu} δίνει:

\displaystyle{\sum{\dfrac{(ab)^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a^2 + b^2 + c^2 + a + b + c)} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a + b + c)^2} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{12(ab + bc + ca)^2} = \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

όπως θέλαμε. Η ισότητα ισχύει για a = b = c. Αντικαθιστώντας στην (1), παίρνουμε a = b = c = \dfrac{1}{2}.

Re: Ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 07, 2022 6:08 pm
από Batapan
vgreco έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 5:44 pm
Batapan έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 4:40 pm An a,b,c θετικoί πραγματικoι αριθμοί τέτοιοι ώστε \displaystyle{\frac{a+b+c}{2}=ab+bc+ca \quad (1)}, να δειχθεί ότι

\displaystyle{\frac{3a^3b^3}{a^2+b} + \frac{3b^3c^3}{b^2+c} +\frac{3c^3a^3}{c^2+a}\geqslant \frac{ab+bc+ca}{4}}
Ισοδύναμα, αρκεί να δείξω ότι:

\displaystyle{\sum{\dfrac{3a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{4} \Leftrightarrow \sum{\dfrac{a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

Η ανισότητα \displaystyle{\rm Andreescu} δίνει:

\displaystyle{\sum{\dfrac{(ab)^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a^2 + b^2 + c^2 + a + b + c)} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a + b + c)^2} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{12(ab + bc + ca)^2} = \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

όπως θέλαμε. Η ισότητα ισχύει για a = b = c. Αντικαθιστώντας στην (1), παίρνουμε a = b = c = \dfrac{1}{2}.
Νομίζω πως Andreescu λειτουργεί αν στους αριθμητές του αθροίσματος έχουμε τετράγωνα..διορθωσέ με αν κάνω λάθος.
Τώρα θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε και την ανισότητα Holder ως εξής...ισχύει ότι

(1+1+1)((a^2+b)+(b^2+c)+(c^2+a))(\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geqslant (ab+bc+ca)^3

= > 3(a^2+b^2+c^2+a+b+c)(\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geqslant (ab+bc+ca)^3

= > 3(a+b+c)^2 (\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geq \frac{(a+b+c)^3}{8}

= > 3\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b}\geq \frac{a+b+c}{8}=\frac{ab+bc+ca}{4}

και ισότητα όπως είπες

Re: Ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 07, 2022 9:04 pm
από Κυριάκος Τσουρέκας
Batapan έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 6:08 pm
vgreco έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 5:44 pm
Batapan έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 4:40 pm An a,b,c θετικoί πραγματικoι αριθμοί τέτοιοι ώστε \displaystyle{\frac{a+b+c}{2}=ab+bc+ca \quad (1)}, να δειχθεί ότι

\displaystyle{\frac{3a^3b^3}{a^2+b} + \frac{3b^3c^3}{b^2+c} +\frac{3c^3a^3}{c^2+a}\geqslant \frac{ab+bc+ca}{4}}
Ισοδύναμα, αρκεί να δείξω ότι:

\displaystyle{\sum{\dfrac{3a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{4} \Leftrightarrow \sum{\dfrac{a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

Η ανισότητα \displaystyle{\rm Andreescu} δίνει:

\displaystyle{\sum{\dfrac{(ab)^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a^2 + b^2 + c^2 + a + b + c)} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a + b + c)^2} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{12(ab + bc + ca)^2} = \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

όπως θέλαμε. Η ισότητα ισχύει για a = b = c. Αντικαθιστώντας στην (1), παίρνουμε a = b = c = \dfrac{1}{2}.
Νομίζω πως Andreescu λειτουργεί αν στους αριθμητές του αθροίσματος έχουμε τετράγωνα..διορθωσέ με αν κάνω λάθος.
Τώρα θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε και την ανισότητα Holder ως εξής...ισχύει ότι

(1+1+1)((a^2+b)+(b^2+c)+(c^2+a))(\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geqslant (ab+bc+ca)^3

= > 3(a^2+b^2+c^2+a+b+c)(\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geqslant (ab+bc+ca)^3

= > 3(a+b+c)^2 (\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geq \frac{(a+b+c)^3}{8}

= > 3\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b}\geq \frac{a+b+c}{8}=\frac{ab+bc+ca}{4}

και ισότητα όπως είπες
Η Andreescu ισχύει στην γενικευμένη της μορφή ως εξής:


\frac{(x_1)^k}{a_1} + \dots + \frac{(x_n)^k}{a_n} \geq \frac{(x_1 + x_2 + \dots + x_n)^k}{n^(k-2)  (a_1 + a_2 + \dots + a_n)}

Re: Ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Δευ Νοέμ 07, 2022 9:37 pm
από Batapan
Κυριάκος Τσουρέκας έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 9:04 pm
Batapan έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 6:08 pm
vgreco έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 5:44 pm
Batapan έγραψε: Δευ Νοέμ 07, 2022 4:40 pm An a,b,c θετικoί πραγματικoι αριθμοί τέτοιοι ώστε \displaystyle{\frac{a+b+c}{2}=ab+bc+ca \quad (1)}, να δειχθεί ότι

\displaystyle{\frac{3a^3b^3}{a^2+b} + \frac{3b^3c^3}{b^2+c} +\frac{3c^3a^3}{c^2+a}\geqslant \frac{ab+bc+ca}{4}}
Ισοδύναμα, αρκεί να δείξω ότι:

\displaystyle{\sum{\dfrac{3a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{4} \Leftrightarrow \sum{\dfrac{a^3b^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

Η ανισότητα \displaystyle{\rm Andreescu} δίνει:

\displaystyle{\sum{\dfrac{(ab)^3}{a^2+b}} \ge \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a^2 + b^2 + c^2 + a + b + c)} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{3(a + b + c)^2} \overset{(1)}{=\joinrel=} \dfrac{(ab + bc + ca)^3}{12(ab + bc + ca)^2} = \dfrac{ab + bc + ca}{12}}

όπως θέλαμε. Η ισότητα ισχύει για a = b = c. Αντικαθιστώντας στην (1), παίρνουμε a = b = c = \dfrac{1}{2}.
Νομίζω πως Andreescu λειτουργεί αν στους αριθμητές του αθροίσματος έχουμε τετράγωνα..διορθωσέ με αν κάνω λάθος.
Τώρα θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε και την ανισότητα Holder ως εξής...ισχύει ότι

(1+1+1)((a^2+b)+(b^2+c)+(c^2+a))(\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geqslant (ab+bc+ca)^3

= > 3(a^2+b^2+c^2+a+b+c)(\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geqslant (ab+bc+ca)^3

= > 3(a+b+c)^2 (\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b})\geq \frac{(a+b+c)^3}{8}

= > 3\sum \frac{a^3b^3}{a^2+b}\geq \frac{a+b+c}{8}=\frac{ab+bc+ca}{4}

και ισότητα όπως είπες
Η Andreescu ισχύει στην γενικευμένη της μορφή ως εξής:


\frac{(x_1)^k}{a_1} + \dots + \frac{(x_n)^k}{a_n} \geq \frac{(x_1 + x_2 + \dots + x_n)^k}{n^(k-2)  (a_1 + a_2 + \dots + a_n)}
Δεν γνώριζα τη γενίκευση...ευχαριστώ !! :coolspeak: