這個不等式問題如何證明

時間 2021-06-08 14:54:34

1樓:酥脆的小餅乾

很明顯要用調整法。首先考慮n>=2k的情形。

首先題目裡的多元函式f(X1,X2,..,Xk-1,1-X1-X2..-Xk)定義域是乙個閉集,此外容易說明f是乙個連續函式。因此f一定存在最大值。

注意到f(Xi,...,Xi+k)<=max。因此我們通過反證法證明:

當f取得最大值時,對於所有的i,j滿足Xi,Xj不為0,一定有|i-j|<=k-1(在mod n的意義下).因此不為零的Xi至多有k個,是連續的k項。由均值不等式容易證明當f取到最大值時,一定有f<=(1/k)^k,令X1=..

=Xk=1/k即可。

然後考慮2k>n>k的情形。似乎非常困難,先把坑佔了。

2樓:理呆哥

這個問題我在直覺上總結如下:

1、設向量 ,滿足等式約束 ,及不等式約束 。也就是說所有滿足上述約束的 構成 中的凸集 。

2、依題意有函式 , 中的每個分量 在這個函式中都是等價的(對稱性),各種基本不等式可以說明這種函式在 上是個凹函式,也就是 在 上存在(可達的)最大值

3、我們顯然可以用Kuhn-Tucker condition去嚴格計算 的極值問題。

4、當不等式約束中的某些等號條件,比如 ,沒有被啟用,那麼基於函式 的對稱性, 取極值時,每個 應該是相等的,且取 。於是 。

5、當不等式約束()中的某些等號條件,比如 ,被啟用,那麼剩餘不為零的 個分量 0" eeimg="1"/>。將轉化為這些不為零分量的「對稱性」函式 。此時 的極值將在這些不為零分量相等時(也就是都等於 時)取得,為 。

6、在Kuhn-Tucker condition中,不等式約束中的某些等號條件被啟用的條件為

,或 。也就是說,當這個啟用條件滿足的時候, 。不滿足時,

3樓:JubItAr

這個應該是乙個很經典的問題,但我不確定它是不是完全解決了。

關於這個問題的部分證明,參看:

關於 的特例,我們可以得到:對於非負實數 ,有.利用這個結論,可解決2007中國女子數學奧林匹克的一道試題以及2020全國高中數學聯賽的一道試題.

的情況應該是近幾年中國TST的考題.

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