Con suma cero
Vamos con el problema de esta semana. Ahí va el enunciado:
Sean
números reales pertenecientes al intervalo
cuya suma es cero. Demostrar que
Que se os dé bien.
Miguel Ángel Morales Medina. Licenciado en Matemáticas y autor de Gaussianos y de El Aleph. Puedes seguirme en Twitter o indicar que te gusta mi página de Facebook.
4 Comentarios
Puedes utilizar código LaTeX para insertar fórmulas en los comentarios. Sólo tienes que escribir
[latex]código-latex-que-quieras-insertar[/latex]
o
$latex código-latex-que-quieras-insertar$.
Si tienes alguna duda sobre cómo escribir algún símbolo puede ayudarte la Wikipedia.
Y si los símbolos < y > te dan problemas al escribir en LaTeX te recomiendo que uses los códigos html & lt; y & gt; (sin los espacios) respectivamente.
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11/09/2012
Para maximizar la suma elegimos como positivo el mayor valor posible y como negativo el menor valor posible: a(1) = 2, a(2) = a(3) = … = a(n) = 2/(n-1).
Para n = 2 la suma es obviamente 0 ya que a(2) = -a(1).
Para n>2 la suma es 2^3 – 2^3/(n-1)^2 = 8(1 – 1/(n-1)^2) = 2n(4(n-2)/(n-1)^2).
La expresión 4(n-2)/(n-1)^2 toma para n=3 el valor 1 y para n>3 es decreciente y siempre menor que 1. Luego la suma será, como máximo, igual a 2n para n=2 y, 3.
Lo mismo ocurriría si tomamos a(1) = -2 y a(2) 0 a(3) = … = a(n) = 2/(n-1).
Si en lugar de asignar un valor 2 o -2 a un elemento, lo hacemos con k elementos, tendríamos sumas de igual valor que las obtenidas con el razonamiento anbterior que estarían multiplicadas y divididas por k, es decir, los mismos valores máximos que antes.
11/09/2012
Usaremos la fórmula cos(3x)=4cos^3x-3•cosx que se puede deducir fácilmente de las fórmulas trigonométricas del coseno de la adición de ángulos.
Despejando, obtenemos que cos^3x=(cos3x+3cosx)/4
Dado un a(i) perteneciente al intervalo [-2,2] existe un ángulo x(i) tal que a(i)=2•cosx(i)
Además, se cumple que cosx(1)+..+cosx(n)=0
Tenemos entonces que
|a(1)^3+a(n)^3|=8•|cos^x(1)+..+cos^3x(n)|=
=8•|(cos3x(1)+3cosx(1))/4+..(cos3x(n)+3cosx(n))/4|=
=2•|[cos(3x(1)+…+cos3x(n)]+[cosx(1)+…+cosx(n)]|=
= 2•|[cos(3x(1)+..+cos3x(n)]+0|<=
<=2|cos3(x(1)|+….+2|cos3x(n)|<=2•1+…+2•1=2n
12/09/2012
Creo que la demostración más sencilla de este echo es por inducción sobre
:
es trivial, ya que 
.
sumandos, tenemos entonces que
Para
Supongamos que se verifica la proposición para
por tanto,
12/09/2012
Excelente una vez más, pcrdeg!