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    수학이 알고싶은 중고대딩들을 위한 수학 노트

산술기하조화평균과 부등식

개요

 

 

 

두 수의 산술기하조화평균
  • 기하평균 : 직사각형의 두 변이 a, b 일 때 같은 면적을 가지는 정사각형의 한 변
  • 조화평균 : 일정한 거리를 갈 때 a, 올 때 b의 속력으로 왕복할때 평균속도

 

 

 

일반적인 정의
  • 산술평균

A(x_1, \ldots, x_n) = \frac{1}{n}(x_1 + \cdots + x_n)

  • 기하평균

    G(x_1, \ldots, x_n) = \sqrt[n]{x_1 \cdots x_n}

  • 조화평균

H(x_1, \ldots, x_n) = \frac{n}{\frac{1}{x_1} + \cdots + \frac{1}{x_n}}

 

산술-기하-조화평균 부등식

A(x_1,\ldots,x_n) \geq G(x_1,\ldots,x_n) \geq H(x_1,\ldots,x_n)

 

산술 - 기하 - 조화평균 부등식의 증명

먼저, 산술 - 기하 평균 부등식 부터 증명하도록 하겠다. 이 증명에서는 수학적 귀납법이 사용된다.

a_1 a_2 a_3 ... a_n \in R_o ^ +   인 a_1 a_2 a_3 ... a_n 들에 대해 아래의 식이 성립함을 보이자.

 

\frac{a_1 + a_2 +\hdots + a_n}{n} \ge \sqrt[n]{a_1\hdots a_{n-1}a_n}

 

 

 

n=2인 경우 부등식의 그림표현

File:MathematicalMeans.svg

A=\frac{a+b}{2}

G=\sqrt{ab}

H=\frac{2}{\frac{1}{a}+\frac{1}{b}}

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참고할만한 자료
  • 평균도 다양하다!

    • 박부성
    • 네이버 오늘의 과학, 2009-6-23
  • http://ko.wikipedia.org/wiki/
  • http://en.wikipedia.org/wiki/
  • http://viswiki.com/en/
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  • http://www.ams.org/mathscinet/search/publications.html?pg4=AUCN&s4=&co4=AND&pg5=TI&s5=&co5=AND&pg6=PC&s6=&co6=AND&pg7=ALLF&co7=AND&Submit=Search&dr=all&yrop=eq&arg3=&yearRangeFirst=&yearRangeSecond=&pg8=ET&s8=All&s7=
  • 다음백과사전 http://enc.daum.net/dic100/search.do?q=
  • 대한수학회 수학 학술 용어집

 

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Last edited on 07/30/2011 06:14 by 피타고라스

Comments (2)

  • scspy2004

    n=k인 경우는 증명이 안 되어 있는데 그건 저만 안 보이는 건가요? 그런데 재배열 부등식으로 증명하는 방법이 있다고 들었는데 그 방법에 모순은 없는거죠? 그런데 저는 저자께서 말씀하신 귀납적 증명을 알고 싶습니다. 이 댓글을 보신다면 부탁드립니다.

    07/29/2011 23:51
  • 피타고라스

    http://en.wikipedia.org/wiki/Inequality_of_arithmetic_and_geometric_means 에 잘 나와 있으니 참고하세요

    07/30/2011 06:14
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