Метод математической индукции для неравенства произведения единиц с дробями

Доказательство методом математической индукции неравенства произведения единиц с дробями использует индукцию вверх от n к n+1.

Обозначения

n — число положительных чисел;

a_i – i-ая положительная дробь.

1+a_i – единица с i-ой дробью;

a₁+a₂+…+a_n –сумма дробей не больше 1/2.

Формула неравенства

Доказательство

1.Сначала докажем вспомогательное неравенство.

1.1.Докажем вспомогательное неравенство при k=1.

то есть вспомогательное неравенство верно при k=1.

1.2.Доказательство индукцией вверх. Предполагаем, что вспомогательное неравенство верно для k=n и доказываем неравенство для k=n+1. Пусть сумма для k=n+1 дробей не больше 1/2.

то есть вспомогательное неравенство верно при k=n+1, ч.т.д.

2.Далее докажем основное неравенство.

2.1.Докажем неравенство при k=1.

то есть неравенство верно при k=1.

2.2.Доказательство индукцией вверх. Предполагаем, что неравенство верно для k=n и доказываем неравенство для k=n+1. Пусть сумма для k=n+1 дробей не больше 1/2.

то есть неравенство верно при k=n+1, ч.т.д.

Другие доказательства:

1. весовое неравенство для неравенства Чебышёва для одномонотонных последовательностей;
2. весовое неравенство для неравенства Чебышёва для разномонотонных последовательностей;
3. неравенство произведения единиц с отношениями квадратов чисел к соседним;
4. неравенство произведения единиц с произведениями соседних чисел;
5. неравенство суммы квадратов убывающих дробей;
6. неравенство четырёх средних;
7. неравенство p-ичных средних для неравенства суммы обратных единиц с числом;
8. неравенство p-ичных средних для неравенства суммы обратных чисел;
9. неравенство p-ичных средних для неравенства суммы отношений дробей к корню из их дополнений до единицы;
10. неравенство Йенсена для неравенства Коши;
11. неравенство Коши для неравенства произведения отношений чисел к квадратам накопительных сумм единицы и этих чисел;
12. неравенство Коши-Буняковского для неравенства треугольника в n-мерном пространстве;
13. неравенство Коши-Буняковского для неравенства чисел двух последовательностей;
14. неравенство Коши-Буняковского для неравенства чисел трёх последовательностей;
15. неравенство Коши-Буняковского для транснеравенства суммы квадратов чисел;
16. неравенство средневзвешенных для неравенства Коши;
17. неравенство Чебышёва для неравенства произведения суммы косинусов и суммы тангенсов;
18. неравенство чисел трёх последовательностей для неравенства чисел двух последовательностей;
19. обобщённое неравенство для весового неравенства Чебышёва для одномонотонных последовательностей;
20. обобщённое неравенство для весового неравенства Чебышёва для разномонотонных последовательностей;
21. обобщённое неравенство для неравенства Чебышёва для одномонотонных последовательностей;
22. обобщённое неравенство для неравенства Чебышёва для разномонотонных последовательностей;
23. транснеравенство для неравенства суммы отношений чисел к сумме остальных чисел;
24. транснеравенство для неравенства Чебышёва для одномонотонных последовательностей;
25. транснеравенство для неравенства Чебышёва для разномонотонных последовательностей;
26. транснеравенство для транснеравенства суммы квадратов чисел;
27. доказательство Бора неравенства Коши;
28. ММИ для неравенства Гюйгенса;
29. ММИ для неравенства Коробова;
30. ММИ для неравенства Коши;
31. ММИ для неравенства Коши-Буняковского;
32. ММИ для неравенства произведения единиц с дробями;
33. ММИ для неравенства средневзвешенных;
34. ММИ для неравенства суммы кубов возрастающих чисел;
35. ММИ для неравенства Фань Цзы;
36. ММИ для обобщённого неравенства Чебышёва для одномонотонных последовательностей;
37. ММИ для обобщённого неравенства Чебышёва для разномонотонных последовательностей;
38. ММИ для транснеравенства одномонотонных последовательностей;
39. ММИ для транснеравенства разномонотонных последовательностей;
40. ММИ Якобсталя для неравенства Коши;
41. МШ для неравенства произведения единиц с обратными дробями с единичной суммой;
42. МШ для неравенства суммы обратных единиц с дробями;
43. МШ для неравенства суммы обратных единиц с дробями с единичной суммой;
44. МШ для неравенства суммы обратных единиц с числом;
45. МШ для неравенства произведения превышений обратных квадратов дробей над единицей;
46. МШ для неравенства произведения отношений единицы с дробью к единице без дроби;
47. МШ для неравенства суммы квадратов дробей с единичной суммой;
48. МШ для неравенства Гюйгенса;
49. МШ для неравенства Коши.

Литература

• Арбит А. В. Неравенства и основные способы их доказательства. Ч.1. М.: МЦНМО, 2016, стр.160, 168 с.

Ссылки

• Участник:Logic-samara