MathLabs

第6問

正数 a1,…,ana_1,\ldots,a_n と 0<q<10<q<1 が与えられる。 (1) 全ての b1,…,bnb_1,\ldots,b_n で ak<bka_k<b_k、(2) kk で q<bk+1/bk<1/qq<b_{k+1}/b_k<1/q、(3) k=1,…,n−1k=1,\ldots,n-1 を満たす実数 ∑k=1nbk<1+q1−q∑k=1nak\sum_{k=1}^n b_k<\frac{1+q}{1-q}\sum_{k=1}^n a_k を求めよ。
ステップ 1/4: 数を定義する
ざっくり言うと

幾何核は各入力を近い添字へ広げる。

br=∑i=1nq∣r−i∣aib_r=\sum_{i=1}^n q^{|r-i|}a_i
詳しい解説

r=1,…,nr=1,\ldots,n に対し表示の重み付き和を定める。正であり、ara_r と他の全ての添字からの正の項を含む。