Introduktion til uligheder

Relaterede dokumenter
Introduktion til uligheder

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, februar Kombinatorik

Georg Mohr Konkurrencen Noter om uligheder. Søren Galatius Smith

Matematik A. Studentereksamen. Forberedelsesmateriale. Forsøg med digitale eksamensopgaver med adgang til internettet.

Noter om Kombinatorik 2, Kirsten Rosenkilde, februar

Noter om kombinatorik, Kirsten Rosenkilde, februar Kombinatorik

Noter om polynomier, Kirsten Rosenkilde, Marts Polynomier

vejer (med fortegn). Det vil vi illustrere visuelt og geometrisk for (2 2)-matricer og (3 3)-matricer i enote 6.

Analyse 1, Prøve maj 2009

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Følsomhed af Knapsack Problemet

Definition: Normalfordelingen. siges at være normalfordelt med middelværdi µ og varians σ 2, hvor µ og σ er reelle tal og σ > 0.

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Bin Packing Problemet

Løsningsforslag til skriftlig eksamen i Kombinatorik, sandsynlighed og randomiserede algoritmer (DM528)

Uge 37 opgaver. Opgave 1. Svar : Starter med at definere sup (M) og inf (M) :

TALTEORI Ligninger og det der ligner.

Elementær Matematik. Polynomier

Projekt 9.1 Regneregler for stokastiske variable middelværdi, varians og spredning

Matematikkens mysterier - på et obligatorisk niveau. 7. Ligninger, polynomier og asymptoter

er et helt tal. n 2 AB CD AC BD (b) Vis, at tangenterne fra C til de omskrevne cirkler for trekanterne ACD og BCD står vinkelret på hinanden.

antal gange krone sker i første n kast = n

Tankegangskompetence. Kapitel 9 Algebraiske strukturer i skolen 353

Projekt 2.3 Det gyldne snit og Fibonaccitallene

Længde [cm] Der er frit vandspejle i sandkassen. Herudover er sandkassen åben i højden cm i venstresiden og 0-20 cm i højresiden.

Motivation. En tegning

Forslag til besvarelser af opgaver m.m. i ε-bogen, Matematik for lærerstuderende

Renteformlen. Erik Vestergaard

Talfølger og -rækker

Paradokser og Opgaver

Dagens program. Estimation: Kapitel Eksempler på middelrette og/eller konsistente estimator (de sidste fra sidste forelæsning)

hvor i er observationsnummeret, som løber fra 1 til stikprøvestørrelsen n, X i

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse, Følsomhed af Knapsack Problemet

Analyse 1, Prøve maj Lemma 2. Enhver konstant funktion f : R R, hvor f(x) = a, a R, er kontinuert.

Grundlæggende matematiske begreber del 1 Mængdelære Talmængder Tal og regneregler Potensregneregler Numerisk værdi Gennemsnit

Projekt 4.8 De reelle tal og 1. hovedsætning om kontinuerte funktioner

Økonometri 1. Definition og motivation. Definition og motivation. Dagens program. Den multiple regressionsmodel 15. februar 2006

Sprednings problemer. David Pisinger

Algebra - Teori og problemløsning

De reelle tal. Morten Grud Rasmussen 5. november Se Sætning 3.6 og 3.7 for forskellige formuleringer af egenskaben og dens negation.

Algebra INTRO. I kapitlet arbejdes med følgende centrale matematiske begreber:

Rettevejledning til HJEMMEOPGAVE 1 Makro 1, 2. årsprøve, foråret 2007 Peter Birch Sørensen

Sandsynlighedsteori 1.2 og 2 Uge 5.

9. Binomialfordelingen

Begreber og definitioner

Den flerdimensionale normalfordeling

Kvantitative metoder 2

Statistik Lektion 8. Parrede test Test for forskel i andele Test for ens varians Gensyn med flyskræk!

Projekt 9.10 St. Petersborg paradokset

24. januar Epidemiologi og biostatistik. Forelæsning 1 Uge 1, tirsdag. Niels Trolle Andersen, Afdelingen for Biostatistik.

Rettevejledning til Georg Mohr-Konkurrencen runde

KOMPLEKSE TAL x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Projekt 3.1 Potensbegrebet og geometriske rækker

KOMPLEKSE TAL x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Svar på opgave 336 (Januar 2017)

og Fermats lille sætning

Undersøgelse af numeriske modeller

Bilag 5: DEA-modellen Bilaget indeholder en teknisk beskrivelse af DEA-modellen

Kursusgang 3 Matrixalgebra Repetition

Meningsmålinger KLADDE. Thomas Heide-Jørgensen, Rosborg Gymnasium & HF, 2017

Udtrykkelige mængder og Cantorrækker

Komplekse tal og algebraens fundamentalsætning.

Grundlæggende matematiske begreber del 1 Mængdelære Talmængder Tal og regneregler Potensregneregler Numerisk værdi Gennemsnit

Modul 14: Goodness-of-fit test og krydstabelanalyse

og Fermats lille Projekt 0.4 Modulo-regning, restklassegrupperne sætning ..., 44, 20,4,28,52,... Hvad er matematik? 3 ISBN

1 Punkt- og intervalestimation Punktestimatorer: Centralitet(bias) og efficiens... 2

Hvis man vil lægge 15% til 600, så kan det gøres ved at udregne, hvor meget 15% af 600 er lig med og lægge det til det oprindelige beløb:

STATISTIKNOTER Simple normalfordelingsmodeller

Introduktion til optimering og operationsanalyse. Asymmetric Traveling Salesman Problem

Vejledende besvarelser til opgaver i kapitel 15

Matematik. 1 Matematiske symboler. Hayati Balo,AAMS. August, 2014

Projekt 1.3 Brydningsloven

x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Diskriminantformlen. Frank Nasser. 11. juli 2011

Termodynamik. Indhold. Termodynamik. Første og anden hovedsætning 1/18

Test i to populationer. Hypotesetest for parrede observationer Test for ens varians Gensyn med flyskræk!

Lys og gitterligningen

Bekendtgørelse om takstændringer i offentlig servicetrafik i trafikselskaber og hos jernbanevirksomheder m.v. (takststigningsloftet)

BEVISER TIL KAPITEL 7

Svar på opgave 337 (Februar 2017) ny version d. 21/3-2017

Med disse betegnelser gælder følgende formel for en annuitetsopsparing:

Om Følger og Rækker. Nyttige Grænseværdier. Nyttige Rækker. Carsten Lunde Petersen. lim. lim = 0. lim (1 + x n n )n = e x. n n n.

- et værktøj til fejlrettende QR-koder. Projekt 0.3 Galois-legemerne. Indhold. Hvad er matematik? A, i-bog

Formelskrivning i Word 2. Sådan kommer du i gang 4. Eksempel med skrivning af brøker 5. Brøker skrevet med småt 6. Hævet og sænket skrift 6

DATV: Introduktion til optimering og operationsanalyse. Asymmetric Traveling Salesman Problem

Algebra med Bea. Bea Kaae Smit. nøgleord andengradsligning, komplekse tal, ligningsløsning, ligningssystemer, nulreglen, reducering

Gamle eksamensopgaver. Diskret Matematik med Anvendelser (DM72) & Diskrete Strukturer(DM504)

Mat H /05 Note 2 10/11-04 Gerd Grubb

Kompendie Komplekse tal

cos(t), v(t) = , w(t) = e t, z(t) = e t.

Sammenligning af to grupper

Supplerende noter II til MM04

Økonometri 1. For mange variable i modellen. For få variable. Dagens program. Den multiple regressionsmodel 21. september 2004

Claus Munk. kap. 1-3

Dagens forelæsning. Claus Munk. kap Obligationer Grundlæggende Intro. Obligationer Grundlæggende Intro. Obligationer Grundlæggende Intro

Differentiation af potensfunktioner

Sætning: Middelværdi og varians for linearkombinationer. Lad X 1,X 2,...,X n være stokastiske variable. Da gælder. Var ( a 0 + a 1 X a n X n

Sandsynlighedsregning i biologi

Bjørn Grøn. Analysens grundlag

1 Trekantens linjer. Definition af median En median er en linje i en trekant der forbinder en vinkelspids med midtpunktet af modstående side.

HASTIGHEDSKORT FOR DANMARK VHA. GPS

FUNKTIONER del 2 Rentesregning Eksponentielle udviklinger Trigonometriske funktioner Potensfunktioner Polynomier

Transkript:

Itroduktio til uligheder, marts 0, Kirste Rosekilde Itroduktio til uligheder Dette er e itroduktio til ogle basale uligheder om det aritmetiske geemsit, det geometriske geemsit, det harmoiske geemsit og det kvadratiske geemsit. Først skal vi ved fælles hjælp bevise ulighedere, og derefter er der e del opgaver som ka løses ved brug af ulighedere. Defiitio Det aritmetiske geemsit af reelle tal x, x,..., x er A = x + x + + x. Det geometriske geemsit af ikke-egative reelle tal x, x,..., x er G = x x x. Det harmoiske geemsit af positive reelle tal x, x,..., x er H = x + x + +. x Det kvadratiske geemsit af reelle tal x, x,..., x er Sætig For positive reelle tal x, x,..., x gælder at x Q = + x + + x. Q A G H med lighedsteg etop år x = x =... = x. (Bemærk at Q A ikke kræver at x, x,... x er positive.) Ide vi viser sætigere geerelt, ser vi på tilfældet =. I dette tilfælde ser AG ulighede således ud a + b ab hvor a og b er positive reelle tal. Da begge sider er positive, ka vi kvadrere og derefter omskrive til e ulighed som åbelyst er sad a + b ab (a + b) 4ab (a b) 0, og hvor der gælder lighedsteg etop år a = b. At omskrive e ulighed til et udtryk hvor et kvadrat eller summe af ogle kvadrater er større ed ul, er e ofte avedt metode til at løse uligheder. Opgave Bevis at Q A og G H for =.

Itroduktio til uligheder, marts 0, Kirste Rosekilde Bevis for QA ulighede. Omskriv først ulighede ved at kvadrere Nu udreges højreside dvs. (x + x + + x ) (x + x + x ). (x + x + + x ) x + x + + x + ( )(x + x + + x ) i<j i<j x i x j. x i x j, På vestreside står u e masse kvadrater og på højreside e masse dobbelte produkter, og derfor ser vi om det er muligt at omskrive ulighede til e sum af kvadrater som er større ed eller lig med 0. (x i + x j) x i x j 0, og dermed i<j i<j i<j (x i x j ) 0, med lighedsteg etop år x = x = = x. Da der gælder biimplikatio mellem samtlige omskriviger af ulighede, har vi hermed bevist at Q A. Bevis for AG ulighede. AG ulighede ka bevises ved iduktio, me hvor iduktioskridtet udføres på utraditioel vis. Vi har allerede vist de i tilfældet =. Hvis ma forsøger at vise at hvis AG ulighede er sad for da er de også sad for +, bliver det meget kompliceret. Det er imidlertid væsetlig lettere at vise at hvis AG ulighede er sad for da er de også sad for og for, og med disse to iduktiosskridt ka vi få alle domiobrikkere til at vælte. Grude til at det ikke er så kompliceret at vise at hvis AG ulighede er sad for da er de sad for, er at ma her har mulighed for selv at vælge x hesigtsmæssigt i forhold til x, x,..., x. Det overlades til læsere vise iduktiosskridtee: Opgave Vis AG ulighede ved at udytte oveståede idé. Hit: Når du skal vise at hvis ulighede er sad for, da er de også sad for, så sæt x lig det aritmetiske geemsit af x, x,..., x. Opgave Vis GH ulighede ved at udytte at du allerede har bevist AG ulighede. Nu har vi bevist Sætig og er klar til at beytte de til at løse flere uligheder: Opgave 4 Vis at a 4 + b 4 + c 4 a + b + c a + b + c

Itroduktio til uligheder, marts 0, Kirste Rosekilde for reelle tal a, b og c, hvor abc 0. Opgave 5 Lad være et helt positivt tal. Vis at for positive reelle tal a og b. a + b + + ab Opgave 6 Vis at for positive reelle tal a, b og c. ab + bc + ac abc Opgave 7 Lad a, b og c være positive reelle tal. Vis at a + b + c a + b + b + c + c + a 9 a + b + c. Opgave 8 Lad a, b og c være positive reelle tal. Vis at abc + (a + )(b + )(c + ). Opgave 9 Lad a og b være to positive reelle tal med sum. Bevis at Hvorår gælder der lighedsteg? ( a + ) ( + b + ) 5 a b. Opgave 0 Lad a, b og c være reelle tal således at c > 0, a > c og b > c. Vis at ab c(a c) + c(b c). Opgave Lad x, y, z være positive reelle tal som opfylder at xyz =. Bestem de midst mulige værdi af x + 4xy + 4y + z.

Itroduktio til uligheder, marts 0, Kirste Rosekilde 4 Opgave QA ulighede for = : x + x x + x med lighedsteg etop år x = x. GH ulighede for = : Løsigsskitser til uligheder (x + x ) x + x + x x (x x ) 0, x x x + x x + x x x, hvilket er AG ulighede for a = x x = x, dvs. etop år x = x. og a = x, og der gælder lighedsteg etop år Opgave Vi har allerede vist AG ulighede for =. Atag at x + x + + x x x x. for ikke-egative reelle tal x, x,..., x. Først viser vi at dee atagelse medfører at ulighede er sad for. Lad x, x,..., x være ikke-egative reelle tal. Ifølge atagelse er x + x + + x + x + + x + + + x Ved at beytte AG ulighede for = på oveståede får vi hvilket etop er x +x + +x + x ++x + + +x x + x + + x x x x + x + x + x. x x x x + x + x, x x x. Nu viser vi at vores atagelse også medfører at ulighede er sad for. Lad x, x,..., x være ikke-egative reelle tal, lad A være det aritmetriske geemsit af disse tal, og sæt x = A. Ifølge atagelse er x + x + + x + A x x x A A x x x A A x x x A A x x x x + x + + x x x x. Bemærk at der i begge tilfælde gælder lighedsteg etop år alle eller alle ikkeegative reelle tal er lig hiade. Hermed er iduktioe fuldført.

Itroduktio til uligheder, marts 0, Kirste Rosekilde 5 Opgave Poite er at AG ulighede ka omskrives til GH ulighede. Lad x, x,..., x være positive reelle tal. Dermed er x, x,..., x også positive reelle tal. Ifølge AG ulighede gælder at x + x + + x, x x x og dermed følger GH ulighede x x x x + x + +. x Bemærk at der gælder lighedsteg etop år x = x = = x. Opgave 4 Ifølge QA ulighede er a 4 + b 4 + c 4 a + b + c. Da begge sider af lighedsteget er positive, ka vi kvadrere hvoraf det øskede følger. a 4 + b 4 + c 4 ( a + b + c ) Opgave 5 Ulighede er AG ulighede med de + tal a, b, b,..., b. Opgave 6 Ifølge AG ulighede er Opgav 7 Ifølge AH ulighede er ab + bc + ca abbcca = ( abc). Desude er a + b + c = a + b hvilket giver det øskede. + a+b + b+c + c+a Opgave 8 Ved at opløfte i tredje potes får ma AG ulighede giver b + c + c + a a+b + b+c + c+a = a + b + b + c + c + a. a + b + c abc + abc + abc + abc + ab + ac + bc + a + b + c +. ab + ac + bc (ab)(ac)(bc) = abc og a + b + c abc.

Itroduktio til uligheder, marts 0, Kirste Rosekilde 6 Opgave 9 Ifølge AH ulighede og da a + b =, er a + b a + b = med lighedsteg etop år a = b. Dermed giver QA ulighede ( a + ) ( + b + ) ( a + b + a b a + ) b ( + 4) = 5 med lighedsteg etop år a = b =. Opgave 0 Ved at kvadrere får ma Ved omrokkerig får ma yderligere ab cb + ca c + c (a c)(b c). (a c)(b c) + c hvilket er sadt ifølge AG ulighede. c (a c)(b c) Opgave Hvis vi skal udytte at xyz =, er det e god idé at prøve at vurdere udtrykket ved et udtryk af forme (xyz). Derfor beytter vi AG ulighede to gage på følgede måde x + 4xy + 4y + z x 4y + 4xy + z = 4xy + 4xy + z x y z = = 96. Der er lighedsteg etop år x = 4y og 4xy = z, dvs. år x = z = 4 og y =.