■不等式と級数(その1)
(a1+a2+・・・+an)/n≧(a1a2・・・an)^1/n
は算術平均・幾何平均不等式であるが,ここでは,
Σan=a1+a2+a3+・・・+an+・・・
Σ(a1a2・・・an)^1/n=a1+(a1a2)^1/2+(a1a2a3)^1/3+・・・+(a1a2・・・an)^1/n+・・・
について考えることにする.
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Σ(a1a2・・・an)^1/n<eΣan
(証)c1,c2,c3・・・はc1c2・・・cn=(n+1)^nを満たすものとする.
Σ(a1a2・・・an)^1/n=(a1c1a2c2・・・ancn)^1/n/(n+1)≦Σ(a1c1+a2c2+・・・+ancn)/n(n+1)
=ΣakckΣ1/n(n+1)
=ΣakckΣ(1/n−1/(n+1))
=Σak(k+1)^k/k^k
<eΣan
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cnの定義が天下り式に思われるが,算術平均・幾何平均不等式より,
Σ(a1a2・・・an)^1/n≦Σ(a1+a2+a3+・・・+an)/n
=ΣakΣ1/n
とするのではΣ1/nは発散してしまう.
そこで,
c1c2・・・cn=(n+1)^n
c1c2・・・cn-1=n^n-1
cn=(n+1)^n/n^n-1=(1+1/n)^nn〜en
としたのである.
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