・不等式の列                        K.S.氏

 (相加平均と相乗平均の不等式)

   (n≧2) のとき、

             
 の更なる一般化

(マクローリンの不等式)

    
                                   
 上記の不等式において、r=1としたときの左辺が相加平均で、r=n−1としたときの右
辺が相乗平均である。

 n個の数について、相加平均をA、相乗平均をGとおくと、

ヤコブスタール(Jacobsthal)の不等式

  n(A−G)≧(n−1)(An-1−Gn-1)≧・・・≧2(A2−G2)≧0  (n≧2)

のように、不等式の連なった列について、他にどのようなものがあるでしょう。

 ヤコブスタール(Jacobsthal)の不等式から(相加平均と相乗平均の不等式)を示すことは
できるが、逆は成り立たない。


 DD++さんからのコメントです。(平成29年2月16日付け)

 上記についてですが、そうでもないようです。

 n個の数の総和を考えると、 nA[n] = (n-1)A[n-1] + x[n]

 n-1個の G[n-1] と1個の x[n] に相加平均と相乗平均の大小関係を用いると、

  G[n] ≦ { (n-1)G[n-1] + x[n] } /n

 第2式を -n 倍して辺々足し合わせれば、ヤコブスタールの不等式の左端が得られます。
そこから先も全く同様の証明を繰り返すだけです。


(追記) 平成25年11月9日付け

 (a+b)/2≧{(a+b)/2} はよく見られますが、より強い意味で、

     

が成り立つので、次の不等式の列が成り立ちます。

   

 さらに、

が成り立ちます。


(追記) 平成25年12月9日付け

 項数が3個以上のときも、同様の不等式の列が存在する。

  

そのため、一般に以下のことが成り立つことを示す。

  


(追記) 平成26年1月17日付け

  

条件付きで、 a≧b のとき、

  



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