質問<3357>2006/9/2
from=名無し
「不等式の証明」


a^2+b^2=c^2ならば、a^3+b^3<c^3であることを示せ。

★完全解答希望★

お便り2006/9/4
from=UnderBird


何か条件抜けてませんか?
たとえばa,b,cは正とか
 
反例 a=3,b=4,c=-5


お便り2006/9/4
from=KINO


「a, b, c が正の数のとき」というような前提条件があるはずです。
そうでないと,この不等式が成り立たない場合がでてきます。

a>0, b>0, c>0 が a^2+b^2=c^2 をみたしているとします。
ここで,a≦b として一般性を失いません。
そうすると,a^3≦a^2b ですから,
a^3+b^3≦a^2b+b^3=(a^2+b^2)b=bc^2.
また,a^2>0 より b^2<a^2+b^2=c^2. b, c ともに正の数なので,
これより b<c. よって bc^2<c^3.
以上より,a^3+b^3≦bc^2<c^3.


お便り2006/9/4
from=wakky


まず条件が足りません。
a,b,cはどれも正の数
という条件で回答します。

(a^2+b^2)^3-(a^3+b^3)^2を計算して
3a^2b^2[{a-(b/3)}^2+(8/9)b^2]>0を得ます。
すなわち
(a^3+b^3)^2<c^6
a,b,cはどれも正の数だから
題意が満たされました。

(別解)
a^2+b^2=cより
a<cかつb<cに気付けば計算も楽になります。
c^3=c(a^2+b^2)=ca^2+cb^2>aa^2+bb^2=a^3+b^3