■幾何の不等式(その1)
[Q]0≦x≦1におけるf(x)=x(1−x^3)の最大値を求めよ.
[A]f’(x)=1−4x^3=0となるxは,x=1/4^1/3
f(x)はx=1/4^1/3のとき最大となり,最大値3/4^4/3をとる.
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[A]y=x(1−x^3)とおく.
3y^3=3x^3(1−x^3)^3の右辺は4個の数,3x^3,1−x^3,1−x^3,1−x^3の積であり,その和は3である.算術平均・幾何平均不等式より,
3y^3=3x^3(1−x^3)^3≦{(3x^3’+3(1−x^3))/4}^4=(3/4)^4
これより,
y≦3/4^4/3
等号は3x^3=1−x^3のとき,すなわち,x=1/4^1/3のとき
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