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 4/4: 結論
ざっくり言うと

正値性により加算後も厳密不等式が保たれる。

∑br<1+q1−q∑ai\sum b_r<\frac{1+q}{1-q}\sum a_i
詳しい解説

内側の厳密な評価を ai>0a_i>0 に掛けて加えれば (3) が示され、構成が完了する。