a—a—...—— va n
o’rta garmonik qiymat N (a)=Nn= — --n — larni aniqlaymiz.
a1 + a2 +... + an
X
x2 + y2 . n2 = 2 xy 2 ’ x + y
ususan x, y musbat sonlar uchun bu o’rta qiymatlar quyidagicha aniqlanadi:
A2=^; G2=4^; K2=]}
O’rta arifmetik va o’rta geometrik qiymatlar haqida Koshi tengsizligi va uning turli isbotlari.
Teorema. An >Gn va An = Gn tenglik faqat va faqat aj=a2 =... = an tenglik bo’lganda o’rinli.
Isboti. x>1 da ex -1>x ekanligi ma’lum, ex -1=x tenglik esa faqat x=1 da bajariladi. Bundan:
1= e0 = exp X~a^ -1| = Пexp^~a~ -1) >П
—
\i
11 A(a) j i—1 A(a) i—1 A(a) vA(a) J
a.
Demak, An > Gn va tenglik esa faqat —i— — 1, i=1, 2,., n bulganda bajariladi.
An (a)
Bundan esa a1=a2 = ... = an = An ekanligi kelib chiqadi
.
A, > Gn ekanligini isbotlaymiz: n — 2 da yJa1 * a2 < a1 +a2 . Bu tengsizlik
ixtiyoriy musbat a1 va a2 sonlar uchun o’rinli bo’lgan ((-y[a) > 0
tengsizlikdan oson hosil qilinadi. Berilgan tengsizlikni ixtiyoriy p ta natural sonlar uchun to’g’ri deb, p+1 ta natural sonlar uchun to’g’riligini isbotlaymiz. Bu sonlar a1, a2, ...,an, an+1 bo’lsin. an+1 ularning orasida eng kattasi bo’lsin. Ya’ni,
+ a~ +... + a
an+1 > a1,... an+1 > an. Shuning uchun an+1 > -. Quyidagicha
n
belgilash kiritamiz:
+ a2 +... + a , a. + a2 +... + a + a +1 n * A + a +1
>(AnГ 1 +(4,)" a —(A) n-(4, +a) — (a.) n *4,,. 8
a,p, \a2p2 \...\a p 19
px \ p2 \... \ pn 19
гк + ^ к+1 32
p q 55
(4,+1 У+1 — 4, + ^r —(4. )"1 + c-!+1 (A
n
a
+ 1 „1 / . \n ОС
n
n +1
+ 1
>(AnГ1 +(4,)" a —(A)n-(4, +a) — (a.)n *4,,.
Farazga ko’ra, (An)" > a1 *a2 *... * an. Buni e’tiborga olib
(
n an+1 .
An+1 )"+1 >(An )" * an +1 > a1 * a2 *... * an • an +1 . Bundan A"+1 > "+1 a1 * a2 *... * a
Tenglik a1 — a2 —... — an bo’lganda o’rinli bo’ladi.
isbot. Teoremaning isboti quyidagi tasdiqqa asoslangan
:
Agar nomanfiy b1, b2,...,bn sonlar b1 *b2 *... * bn — 1 tenglikni qanoatlantirsa, u holda b1 + b2 + ... + bn > n.
Bu tasdiqni masalani matematik induktsiya usulida isbotlaymiz. n — 1 da masala ravshan. n — k da b1 *b2 *... * bk — 1 tenglikni qanoatlantiruvchi ixtiyoriy b1, b2, ...,bk - nomanfiy sonlar uchun b1 + b2 + ... + bk > k tengsizlik o’rinli bo’lsin. n — k +1 da b1 *b2 *... * bk+1 — 1 tenglikni qanoatlantiruvchi ixtiyoriy b1, b2, ...,bk+1 - nomanfiy sonlar uchun b1 *b2 *... * bk * bk+1 > 1 tengsizlikni qanoatlantirishini ko’rsatamiz.
Umumiylikka zarar etkazmasdan bk < 1 < bk+1 deb hisoblaymiz. Unda
b1 *b2 *... * bk—1 * (bk * bk+1) — 1 bo’lgani uchun induktsiya faraziga ko’ra
b1 + b2 + ... + bk-1 + bk * bk+1 > k bo’ladi. Endi bk + bk+1 > bk * bk+1 - 1 ekanligini isbotlash etarli. Bu (1 + bk)*(bk+1 -1)> 0 tengsizlikka teng kuchli bk < 1 <bk+1 bo’lgani uchun ohirgi tengsizlik o’rinli ekanligi ravshan.
Do'stlaringiz bilan baham: |