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これらも上の証明方法で同様に示すことができます.
ということがわかりました。 以前,式を考えるときに, 『この式は$\bm{{}_n\text{C}_2=\frac{n(n-1)}2}$個の成立が必要だ。でも,$\bm{\frac{a_1}{x_1}=\frac{a_2}{x_2}=\cdots=\frac{a_n}{x_n}\cdots\bigstar}$は$\bm{n-1}$個の式だから,もっとまとめる必要があるのかな?』 と思っていたのが間違いでした。$x_1$〜$x_n$の途中に$0$があれば,式$\bigstar$は分断されるので,関係を維持するために多くの式が必要になるからです。 この考え方により,例題の等号成立条件も $$x^2y=xy^2$$ と考えるようになりました。
2016/4/12 2020/6/5 高校範囲を超える定理など, 定義・定理・公式など この記事の所要時間: 約 4 分 57 秒 コーシー・シュワルツ(Cauchy-Schwartz)の不等式 ・\((a^2+b^2)(x^2+y^2)\geqq (ax+by)^2\) 等号は\(a:x=b:y\)のときのみ. ・\((a^2+b^2+c^2)(x^2+y^2+z^2)\geqq(ax+by+cz)^2\) 等号は\(a:x=b:y=c:z\)のときのみ. ・\((a_1^2+a_2^2+\cdots+a_n^2)(x_1^2+x_2^2+\cdots+x_n^2)\geqq(a_1x_1+a_2x_2+\cdots+a_nx_n)^2\) 等号は\(a_1:x_1=a_2:x_2=\cdots=a_n:x_n\)のときのみ. 但し,\(a, b, c, x, y, z, a_1, \cdots, a_n, x_1, \cdots, x_n\)は実数. 和の記号を使って表すと, \[ \left(\sum_{k=1}^{n} a_k^2\right)\left(\sum_{k=1}^{n} b_k^2\right)\geqq\left(\sum_{k=1}^{n} a_kb_k\right)^2\] となります. 例題. 問. \(x^2+y^2=1\)を満たすように\(x, y\)を変化させるとき,\(2x+3y\)の取り得る最大値を求めよ. このタイプの問題は普通は\(2x+3y=k\)とおいて,この式を直線の方程式と見なすことで,円\(x^2+y^2=1\)と交点を持つ状態で動かし,直線の\(y\)切片の最大値を求める,ということをします. しかし, コーシー・シュワルツの不等式を使えば簡単に解けます. コーシー・シュワルツの不等式より, \begin{align} (2^2+3^2)(x^2+y^2)\geqq (2x+3y)^2 \end{align} ところで,\(x^2+y^2=1\)なので上の不等式の左辺は\(13\)となり, 13\geqq(2x+3y)^2 よって, 2x+3y \leqq \sqrt{13} となり最大値は\(\sqrt{13}\)となります. 覚えなくていい「コーシーシュワルツの不等式」 - 東大生の高校数学ブログ. コーシー・シュワルツの不等式の証明. この不等式にはきれいな証明方法があるので紹介します.