a,b,cが0以上の実数の時、次の不等式を証明せよ。
(1)\(2^{a}\)+\(2^{b}\)≦1+\(2^{a}\)+^b
(2)\(2^{a}\)+\(2^{b}\)+\(2^{c}\)≦2+\(2^{a}\)+^b+^c
お願いします。
a,b,cが0以上の実数の時、次の不等式を証明せよ。
(1)\(2^{a}\)+\(2^{b}\)≦1+\(2^{a}\)+^b
(2)\(2^{a}\)+\(2^{b}\)+\(2^{c}\)≦2+\(2^{a}\)+^b+^c
お願いします。
+^b が意味分かりませんが、
きっとこういうことだろうと勝手に解釈をして解答します。
ポイントは x≧0 ならば \(2^{x}\)≧1 であること。(指数関数のグラフより明らか)
(1) \(2^{a}\) +\(2^{b}\)≦1+\(2^{a}\) \(2^{b}\)
右辺-左辺 =\(2^{a}\) \(2^{b}\) -\(2^{a}\)-\(2^{b}\)+1=(\(2^{a}\)-1)(\(2^{b}\)-1)≧ 0
(等号成立は a=b=0)
(2) \(2^{a}\)+\(2^{b}\)+\(2^{c}\)≦2+\(2^{a}\) \(2^{b}\) \(2^{c}\)
右辺-左辺
= (\(2^{a}\)-1)(\(2^{b}\)-1)(\(2^{c}\)-1)+(\(2^{a}\) \(2^{b}\) + \(2^{b}\) \(2^{c}\) + \(2^{c}\) \(2^{a}\) )
-2(\(2^{a}\)+\(2^{b}\)+\(2^{c}\))+3
= (\(2^{a}\)-1)(\(2^{b}\)-1)(\(2^{c}\)-1)+(\(2^{a}\) \(2^{b}\)-\(2^{a}\)-\(2^{b}\)+1)
+(\(a^{b}\) \(2^{c}\)-\(2^{b}\)-\(2^{c}\)+1)+(\(2^{c}\)\(2^{a}\)-\(2^{c}\)-\(2^{a}\)+1)
(1) より
(\(2^{a}\) \(2^{b}\)-\(2^{a}\)-\(2^{b}\)+1) , (\(a^{b}\) \(2^{c}\)-\(2^{b}\)-\(2^{c}\)+1) , (\(2^{c}\)\(2^{a}\)-\(2^{c}\)-\(2^{a}\)+1)
は 0 以上
(\(2^{a}\)-1)(\(2^{b}\)-1)(\(2^{c}\)-1) も 0 以上であるため、与式は成り立つ。
(等号成立は a=b=c=0 )