Σελίδα 1 από 1

Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2024 4:25 pm
από Tolaso J Kos
Έστω a_1 \geq a_2 \geq \cdots \geq a_n \geq 0 και \sum \limits_{k=1}^{n} a_k \leq \sum \limits_{k=1}^{n} b_k. Να δειχθεί ότι:

\displaystyle{\sum_{k=1}^{n} a_k^2 \leq \sum_{k=1}^{n} b_k^2}

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2024 4:36 pm
από Mihalis_Lambrou
Tolaso J Kos έγραψε:
Παρ Νοέμ 22, 2024 4:25 pm
Έστω a_1 \geq a_2 \geq \cdots \geq a_n \geq 0 και \sum \limits_{k=1}^{n} a_k \leq \sum \limits_{k=1}^{n} b_k. Να δειχθεί ότι:

\displaystyle{\sum_{k=1}^{n} a_k^2 \leq \sum_{k=1}^{n} b_k^2}
Τόλη, μάλλον κάποιες υποθέσεις θα λείπουν για να ισχύει το ζητούμενο. Αλλιώς έχουμε:

Αντιπαράδειγμα: Για a_1=10, a_2=1, b_1=b_2=6 ισχύει a_1 \geq a_2  \geq 0 και \sum \limits_{k=1}^{2} a_k \leq \sum \limits_{k=1}^{2} b_k (δίότι 10+1=11 \le 12 = 6+6. Όμως δεν ισχύει 10^2+1^2 =101 \le 72 = 6^2+6^2.

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2024 5:01 pm
από Tolaso J Kos
Μιχάλη,

ανεβάζω την άσκηση στα αγγλικά.
Screenshot 2024-11-22 at 17-00-11 Microsoft Word - v11_n3.doc - v11_n3.pdf.png
Screenshot 2024-11-22 at 17-00-11 Microsoft Word - v11_n3.doc - v11_n3.pdf.png (7.48 KiB) Προβλήθηκε 1614 φορές

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2024 5:05 pm
από Al.Koutsouridis
Tolaso J Kos έγραψε:
Παρ Νοέμ 22, 2024 5:01 pm
Μιχάλη,

ανεβάζω την άσκηση στα αγγλικά.

Screenshot 2024-11-22 at 17-00-11 Microsoft Word - v11_n3.doc - v11_n3.pdf.png
Τα άθροισματα στην δεύτερη συνθήκη είναι μέχρι το k, όχι έως n, όπως στην αρχική ανάρτηση.

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 22, 2024 7:19 pm
από Mihalis_Lambrou
Mihalis_Lambrou έγραψε:
Παρ Νοέμ 22, 2024 4:36 pm
Τόλη, μάλλον κάποιες υποθέσεις θα λείπουν για να ισχύει το ζητούμενο. Αλλιώς έχουμε:
.....
Σωστά, λοιπόν, το υποπτεύθηκα. Άλλωστε ο Αλέξανδρος στο προηγούμενο ποστ επισημαίνει ποια είναι η διαφορά της προταθείσας από την σωστή άσκηση. Ας το κάνω λιανά για όφελος των μαθητών.

Η σωστή διατύπωση έχει ως υπόθεση όλες τις παρακάτω:

a_1\le b_1 και a_1+a_2\le b_1+b_2 και a_1+a_2+a_3\le b_1+b_2+b_3 και λοιπά μέχρι την

a_1+a_2+a_3+...+a_n\le b_1+b_2+b_3+...+b_n

ενώ στο ποστ #1 η υπόθεση είναι μόνο η τελευταία σχέση.

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 23, 2024 9:37 am
από ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΣΤΑΥΡΟΣ
Tolaso J Kos έγραψε:
Παρ Νοέμ 22, 2024 5:01 pm
Μιχάλη,

ανεβάζω την άσκηση στα αγγλικά.

Screenshot 2024-11-22 at 17-00-11 Microsoft Word - v11_n3.doc - v11_n3.pdf.png
Κάντε άθροιση κατα μέρη και αποδείξτε ότι \displaystyle{\sum_{k=1}^{n} a_k^2 \leq \sum_{k=1}^{n}a_k b_k}

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Σάβ Νοέμ 23, 2024 1:21 pm
από silouan
Το ζητούμενο προκύπτει και εφαρμόζοντας την ανισότητα Karamata https://en.wikipedia.org/wiki/Karamata%27s_inequality
για την αύξουσα (στο [0,+\infty)) και κυρτή f(x)=x^2. Παρατηρήστε ότι η ανισότητα της συνθήκης για τα μερικά αθροίσματα ισχύει και για την φθίνουσα αναδιάταξη των b_i.

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Τρί Νοέμ 26, 2024 10:07 pm
από Al.Koutsouridis
Μπορεί να αποδειχθεί το εξής γενικότερο:

Έστω n\geq 2 και οι αριθμοί a_{1} \geq a_{2} \geq \ldots a_{n} >0 και b_{1} \geq b_{2} \geq \ldots b_{n} >0 τέτοιοι, ώστε για όλα τα i=1, \ldots , n-1 να ικανοποιούνται οι ανισότητες

a_{1}+ \ldots +a_{i} \geq b_{1}+\ldots +b_{i}

και ικανοποιείται η ισότητα

a_{1} + \ldots +a_{n} = b_{1}+\dots +b_{n}.

Τότε η συνάρτηση f(t)=a_{1}^t+a_{2}^t+ \ldots a_{n}^t -b_{1}^t-b_{2}^t- \ldots -b_{n}^t ("ψεύδο-πολυώνυμο", βλέπε π.χ. εδώ) έχει ακριβώς δύο ρίζες, είναι θετική στα διάστηματα (-\infty, 0) , (1,+\infty) και αρνητική στο διάστημα (0,1).

Η αρχική ανισότητα του νήματος, προκύπτει από την θετικότητα της παρπάνω συνάρτησης στο σημείο t=2.

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Νοέμ 27, 2024 9:25 am
από silouan
Al.Koutsouridis έγραψε:
Τρί Νοέμ 26, 2024 10:07 pm
Μπορεί να αποδειχθεί το εξής γενικότερο:
Αλέξανδρε, προκύπτει και αυτή (προφανώς) από την ανισότητα Karamata που παρέθεσα.

Re: Μία ανισότητα

Δημοσιεύτηκε: Τετ Νοέμ 27, 2024 11:05 am
από Al.Koutsouridis
silouan έγραψε:
Τετ Νοέμ 27, 2024 9:25 am

Αλέξανδρε, προκύπτει και αυτή (προφανώς) από την ανισότητα Karamata που παρέθεσα.
Ναι σωστά, η f(t)=a^t είναι κι αυτή κυρτή.