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Les inégalités remarquables

Posté par
ahmedgrades
04-01-16 à 17:51

Bonjour,
S'il vous plait aider moi a démontrer cette inégalité

Soient        a1, a2, .........  , am       des réels positifs et tels que m = 2^n: Montrer que
(a1*a2*...........*am)^(1/m)  <  (a1 + a2 + ..........  + am)/m

Posté par
Glapion Moderateur
re : Les inégalités remarquables 04-01-16 à 18:50

Bonjour, ça s'appelle l'Inégalité arithmético-géométrique (I.A.G)
tu trouveras des démonstrations sur internet, notamment à partir de l'inégalité de Jensen appliquée à la fonction logarithme népérien.
Moi celle que je préfère car autonome et assez originale c'est la suivante :

on veut donc démontrer que [(a1 + a2 + ..........  + am)/m]m a1a2...am

On effectue une suite d'opérations qui laissent le membre de gauche invariant mais qui va augmenter le membre de droite. Tout d'abord on appelle a la moyenne arithmétique des an, c.a.d a = (a1 + a2 + ..........  + am)/m

Si tous les ak ne sont pas égaux (s'ils le sont l'inégalité est vérifiée parce que les deux membres sont égaux) alors il y a des ak plus petits que la moyenne et des ak plus grands (parce que s'ils étaient tous plus petits ou tous plus grands, leur moyenne de pourrait pas être a). Donc on peut trouver i et j tels que
ai < a < aj.
Voici la transformation : on remplace ai par a'i = a
et aj par a'j = ai+aj-a
cette opération laisse inchangé le membre de gauche parce que a'i+a'j = a + ai+aj-a = ai+aj
Par contre ça augmente le membre de droite parce que :
a'ia'j = a(ai+aj-a) = aiaj+(aj-a)(a-ai) > aiaj

Par cette transformation, le nombre de ak égaux à a a augmenté d'une unité.
on ne pourra donc pas la répéter indéfiniment. On doit s'arrêter quand tous les ak sont égaux et dans ce cas on a égalité.
Comme le membre de droite a augmenté constamment c'est qu'au début il était plus petit et donc on a notre inégalité.

Sympa non comme démonstration ?



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