質問<12>
「「相加平均と相乗平均」」
日付 98/6/6
質問者 竹尾


 次の不等式を証明せよ。

a2(二乗)+b2(二乗)≧2(a-b-1)

という問題と、

a2+b2+c2≧ab+bc+ca

という問題について、少し解説してもらえませんか?
どうも、よくわからなくて。お願いします。
(できれば、6月7日までに、メールで)
めっちゃピンチなんです。

お返事(武田)
日付 98/6/7
回答者 武田

2
+b
2
≧2(a-b-1)
は、相加平均や相乗平均というよりも、不等式の証明問題という感じです。

 与式P=左辺-右辺
    =a2+b2-2(a-b-1)
    =a2+b2-2a+2b+2
    =a2-2a+1+b2+2b+1
    =(a-1)2+(b+1)2
    ≧0
 なんとなれば、(a-1)2≧0、(b+1)2≧0より
 したがって、左辺≧右辺


2
+b
2
+c
2
≧ab+bc+ca
の証明も同様にやります。

 与式P=2×(左辺-右辺)
    =2a2+2b2+2c2-2(ab+bc+ca)
    =2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ca
    =a2-2ab+b2+b2-2bc+c2+c2-2ca+a2
    =(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2
    ≧0 なんとなれば、(a-b)2≧0、(b-c)2≧0、(c-a)2≧0より
 したがって、2×左辺-2×右辺≧0より、左辺≧右辺