• Induktsiya bazasi
  • Induktiv o’tish.
  • Sonli tengsizliklar haqida. Toshkent 2008




    Download 1,19 Mb.
    Pdf ko'rish
    bet4/27
    Sana09.07.2024
    Hajmi1,19 Mb.
    #267177
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27
    Bog'liq
    TENGSIZLIKLAR-I. ISBOTLASHNING KLASSIK USULLARI

     
    §6. Gel’der tengsizligi.
    Teorema.
    1
    1
    1
    p q
    + =
    shartni qanoatlantiruvchi barcha musbat 
    p

    q
    sonlar va
    a
    j

    b
    j
    ,
    j
    = 1, ..., 

    sonlar uchun
    1
    1
    1
    1
    1
    |
    |
    | |
    n
    n
    n
    p
    q
    p
    i i
    i
    i
    i
    i
    i
    a b
    a
    b
    =
    =
    =

    ⎞ ⎛
    ≤ ⎜
    ⎟ ⎜

    ⎠ ⎝



    q



    q

    (4) 
    tengsizlik har doim to’g’ri. 
    Isboti. 
    deb faraz qilamiz (aks holda (4) tengsizlik 
    bajarilishi ravshan). Yung tengsizligini qo’llab
    1
    1
    |
    |
    0,
    | |
    0
    n
    n
    p
    i
    i
    i
    i
    a
    b
    =
    =



    15


    1
    1
    1
    1
    1
    |
    |
    |
    |
    n
    i
    i
    i
    n
    n
    p
    q
    p
    q
    k
    k
    k
    k
    a
    b
    a
    b
    =
    =
    =

    ⎞ ⎛

    ⎟ ⎜

    ⎠ ⎝







    1
    1
    1
    1
    1
    |
    |
    | |
    |
    |
    |
    |
    n
    i
    i
    i
    n
    n
    p
    q
    p
    q
    k
    k
    k
    k
    a
    b
    a
    b
    =
    =
    =

    ⎞ ⎛

    ⎟ ⎜

    ⎠ ⎝








    1
    1
    1
    |
    |
    | |
    |
    |
    |
    |
    p
    q
    n
    i
    i
    n
    n
    p
    q
    i
    k
    k
    k
    k
    a
    b
    p
    a
    q
    b
    =
    =
    =



    =
    1
    1
    1
    p
    q
    + =
    ga ega bo’lamiz. Bu yyerdan (4) tengsizlik kelib chiqadi. 
    Izoh

    Gyol’der tengsizligining 
    p

    q
    = 2 dagi
    2
    2
    1
    1
    n
    n
    n
    i i
    i
    i
    i
    i
    i
    a b
    a
    b
    =
    =
    =

    1



    Koshi-Bunyakovskiy-Shvarts
    tengsizligi deb ataluvchi bir muhim hususiy holini 
    aytib o’tamiz.
     
    1-misol
     
    (Minkovskiy tengsizligi). Ixtiyoriy musbat 
    a
    j

    b
    j
    (
    j
    = 1,...,
    n
    ) sonlar va 
    natural 
    p
    son uchun 
     
    (
    )

    1/
    (
    )
    p
    p
    k
    k
    a
    b
    +

    (
    )
    1/
    p
    p
    k
    a

    (
    )
    1/
    p
    k
    b
    p

    (5) 
    tengsizlikni isbotlang 
    Yechilishi.
    (a
    k
     +b
    k
    )
    p
     = a
    k
     (a
    k
     +b
    k
    )
    p-1 
    + b
    k
     (a
    k
     +b
    k
    )
    p-1
    (
    k=1, 2, …, n
    ) tengsizlikni 
    qo’shib,

     (a
    k
     +b
    k
    )
    p
     =

     a
    k
     (a
    k
     +b
    k
    )
    p-1 


    b
    k
     (a
    k
     +b
    k
    )
    p -1 
    ni olamiz. 
    (4) tengsizlikka ko’ra

     a
    k
     (a
    k
     +b
    k
    )
    p-1 

     
    (
    )
    1/
    p
    p
    k
    a

    (
    )
    (
    1)
    1/
    (
    )
    q p
    q
    k
    k
    a
    b

    +

    ,
     

    b
    k
     (a
    k
     +b
    k
    )
    p-1 

    (
    )
    1/
    p
    p
    k
    b

    (
    )
    (
    1)
    1/
    (
    )
    q p
    q
    k
    k
    a
    b

    +

    larga ega bo’lamiz, bu yyerdan 
    q
    (
    p-
    1)
    = p 
    tenglik yordamida (6) tengsizlik kelib 
    chiqadi.
    16


    Misollar 
    1)
    (
    )
    (
    ) (
    )
    1
    1
    2
    2
    2
    2
    2
    1 1
    2 2
    1
    2
    1
    2
    a b
    a b
    a
    a
    b
    b
    +

    +

    +
    2
    Gyol’der tengsizligining 
    2
    p q
    = =
    holiga ko’ra o’rinli. 
    2)
    (
    )
    5
    5
    5
    5
    5
    5
    5
    5
    2
    2
    3
    3
    3
    3
    3
    3
    1 1
    2 2
    3 3
    1
    2
    3
    1
    2
    3
    a b
    a b
    a b
    a
    a
    a
    b
    b
    b

    ⎞ ⎛
    +
    +

    +
    +

    +
    +

    ⎟ ⎜

    ⎠ ⎝



    Gyol’der 
    tengsizligining 
    5
    3,
    ,
    3
    2
    n
    p
    q
    5
    =
    =
    =
    holiga ko’ra o’rinli. 
    3)
    Agar 
    va 
    , ,
    0
    a b c

    3
    3
    3
    3
    a
    b
    c
    +
    +
    =
    bo’lsa, 
    ni 
    isbotlang. 
    4 4
    4 4
    4 4
    3
    a b
    b c
    c a
    +
    +

    4)
    Agar 
    bo’lsa, 
    isbotlang. 
    , ,
    0
    a b c

    (
    )
    2
    2
    2
    2
    1 2
    a
    b
    c
    abc
    ab bc ac
    +
    +
    +
    + ≥
    +
    +
    5)
    Agar 
    va 
    , ,
    0
    a b c

    1
    abc
    =
    bo’lsa, 
    2
    2
    5
    3
    3
    a b c
    a
    b
    c
    2
    + +
    +
    +

    ni 
    isbotlang. 
     
    Amaliyot uchun masalalar. 
    1-masala.
    Tengsizliklarni isbotlang: 
    !
    ,
    3
    n
    n
    n
    n
    ⎛ ⎞
    > ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    N

    ; (1) 
    1
    !
    ,
    :
    2
    n
    n
    n
    n N
    +


    <
    ∀ ∈




    2
    n

    ; (2) 
    2
    !
    ,
    :
    n
    n
    n
    n N n
    >
    ∀ ∈

    3
    n

    ; (3) 
    ; (4) 
    1
    ! 2 ,
    :
    3
    n
    n
    n N

    >
    ∀ ∈
    17


    ,
    2
    n
    n
    n
    n
    n e
    n N
    e
    ⎛ ⎞
    ⎛ ⎞
    < <
    ∀ ∈
    ⎜ ⎟
    ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    ⎝ ⎠
    . (5) 
    (1) tengsizlikni isbotlaymiz.
    Induktsiya bazasi

    1
    n
    =
    da: 
    1
    1
    1!
    3
    ⎛ ⎞
    > ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    ga egamiz. Induktsiya bazasi 
    isbotlandi.
    Induktiv o’tish.
    da 
    n k
    =
    !
    3
    k
    k
    k
    ⎛ ⎞
    > ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    tengsizlik to’g’ri deb faraz qilamiz. 
    da tengsizlik bajarilishini isbotlaymiz: 
    1
    n k
    = +
    (
    1)
    (
    1)
    (
    1)!
    3
    k
    k
    k
    +
    +


    +
    > ⎜



    .
    (
    1)!
    !(
    1)
    (
    1
    3
    k
    k
    k
    k k
    k
    ⎛ ⎞
    +
    =
    + >
    +
    ⎜ ⎟
    ⎝ ⎠
    )
    ga egamiz. 
    (
    1)
    1
    3
    k
    k
    +
    +






    songa ko’paytiramiz va bo’lamiz:
    1
    (
    1)
    (
    1)
    1
    3
    (
    1)
    3
    (
    1)
    3
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    +
    +
    +
    +

    ⋅ +


    =


    +



    1
    1
    1
    3
    1
    1
    3
    3
    (1
    )
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    +
    +
    +
    +




    =
    >








    +
    .
    Bu yyerda quyidagi joriy hisoblashlarni bajaramiz:
    2
    1
    1
    (
    1) 1
    (
    1) ... (
    1) 1
    (1
    )
    1
    ...
    2!
    !
    k
    k
    k k
    k k
    k k
    k
    k
    k
    k
    k

    − ⋅ ⋅ − +
    +
    = + +

    + +

    =
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    2
    1
    1 1
    1
    ...
    1
    1
    ... 1
    2!
    !
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    <
    <




    ⎞⎛



    = + +

    + +


    ⋅ ⋅ −
    <



    ⎟⎜






    ⎠⎝



    18


    2
    1
    2
    1
    1
    1
    1
    1
    2 3 2
    1 2 3 ...
    2
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1 1
    ...
    1 1
    ...
    2!
    3!
    !
    2 2
    2
    k
    k
    k
    k


    =
    <
    =
    <

    ⋅ ⋅ ⋅ ⋅
    = + +
    +
    + +
    < + + +
    + +
    <
    2
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    3
    1 1
    ...
    ... 1
    3
    (1
    )
    3
    1.
    1
    1
    2 2
    2
    2
    1
    (
    2
    k
    k
    k
    k
    k
    k

    < + + +
    + +
    +
    + < +
    = ⇒ +
    < ⇒
    >

    +
    1
    )
    Matematik induktsiya printsipiga asoslanib, ixtiyoriy natural son uchun (1) 
    tengsizlik bajariladi deb xulosa qilamiz.
     
    n
    (2) tengsizlikni isbotlaymiz.
    Induktsiya bazasi

    2
    n
    =
    da:
    (2) tengsizlikning chap tomoni: 
    2! 2
    =

    (2) tengsizlikning o’ng tomoni: 
    2
    2
    2 1
    3
    9
    2, 25
    2
    2
    4
    +


    ⎛ ⎞
    =
    = =


    ⎜ ⎟


    ⎝ ⎠
    .
    2 2
    demak, 
    , 25
    <
    induktsiya bazasi isbot bo’ldi.
    Induktiv o’tish.
    da 
    n k
    =
    1
    !
    ,
    2
    k
    k
    k
    +


    2
    k
    <





    tengsizlik to’g’ri deb faraz 
    qilamiz. 
    da 
    1
    n k
    = +
    1
    2)
    (
    1)!
    ,
    3
    k
    k
    k
    +
    +


    +
    <





    2
    k
    tengsizlik bajarilishini isbotlash 
    kerak. 
    1
    (
    1)!
    ! (
    1)
    (
    1)
    2
    k
    k
    k
    k k
    k
    +


    +
    = ⋅ + <
    ⋅ +




    =
    ga egamiz. 
    1
    2
    2
    k
    k
    +
    +






    songa 
    ko’paytiramiz va bo’lamiz:
    1
    1
    1
    1
    1
    1
    2
    (
    1) (
    1) 2
    2
    2 (
    1)
    2
    2
    2 (
    2)
    (
    2)
    k
    k
    k
    k
    k
    <
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    +
    ⋅ + ⋅
    +
    ⋅ +




    =
    =




    ⋅ +
    +




    1
    1
    2 (
    1)
    1
    (
    2)
    k
    k
    k
    k
    +
    +
    ⋅ +
    <
    +
    tengsizlik bajarilishini isbotlaymiz.
    19


    1
    1
    1
    2 (
    1)
    2
    1
    2
    (
    2)
    2
    1
    1
    1
    1
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    1
    k
    +
    +
    +
    +
    ⋅ +
    =
    = ⋅
    +
    +




    +




    +
    +




    1
    2
    0
    1
    1 (
    1)
    1
    1
    (1
    )
    1
    ...
    2
    1
    1
    2!
    1
    (
    1)
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    k
    +
    >
    +
    + ⋅


    +
    = +
    +

    + + ⎜

    +
    +
    +
    +


    >
    .
    1
    1
    1
    1
    2
    1
    (1
    )
    2
    2
    1
    1
    2
    1
    2
    k
    k
    k
    k
    k
    +
    +
    +


    ⇒ +
    <
    ⇒ ⋅
    < ⋅ =


    +
    +



    1
    1
    2
    2
    1
    2
    2
    k
    k
    k
    k
    +
    +
    +
    +




    <
    ⋅ =









    Matematik induktsiya printsipiga asoslanib, ixtiyoriy
    natural son uchun 
    (2) tengsizlik bajariladi deb xulosa qilamiz.

    Download 1,19 Mb.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   27




    Download 1,19 Mb.
    Pdf ko'rish