不等式スレッド

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【ingleby】
F_n ≡ n[1+x^2+x^4+・・・・+x^(2n)] - (n+1)[x+x^3+・・・・+x^(2n-1)] とおく.
F_1 = [1+x^2] - 2x = (x-1)^2 ≧0.
F_{n+1} - F_n = [1+x^2+・・・・+x^(2n)+(n+1)・x^(2n+2)] - [x+x^3+・・・・+x^(2n+1)+(n+1)・x^(2n+1)]
= (1-x){1+x^2+・・・・+x^(2n) - (n+1)・x^(2n+1)}
= (1-x){1+x^2+・・・・+x^(2n) - (n+1)・x^(2n) + (n+1)(1-x)x^(2n)}
= (1-x){Σ[k=0 to n-1]{x^(2k)-x^(2n)} + (n+1)・(1-x)x^(2n))}
= (1-x){Σ[j=0 to n-1](Σ[k=0 to j]1)・(1-x^2)x^(2j) + (n+1)・(1-x)x^(2n)}
= (1-x)^2{Σ[j=0 to n-1](1+j)・(1+x)x^(2j) + (n+1)・x^(2n)} ≧ 0. (∵すべての係数>0)
∴ xを固定したとき F_{n+1} ≧ F_n ≧ ・・・・・ ≧ F_1 ≧ 0. 等号成立は x=1.(終)