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Escalera de penr...
mensaje Jul 8 2018, 03:48 PM
Publicado: #11


Maestro Matemático
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CITA(Legition Rompediskoteqa @ Jul 8 2018, 04:05 PM) *


Mensaje modificado por Escalera de penrose el Jul 8 2018, 03:48 PM
Archivo(s) Adjunto(s)
Archivo Adjunto  23031660_537681843240484_741827276439836754_n.jpg ( 4.55k ) Número de descargas:  1
 
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Escalera de penr...
mensaje Jul 8 2018, 04:24 PM
Publicado: #12


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CITA(Legition Rompediskoteqa @ Jul 8 2018, 04:05 PM) *


Interesante apunte sobre desigualdades de números reales (positivos en su mayoría). La verdad es que no vi nada sobre triángulos imaginarios ni en los teoremas, ni en los ejercicio resueltos. Podrías mostrar en que pagina aparece eso (ya que según dices se ve mucho) o explicar en que consiste? Implicando claro que: 1-leíste el libro comprensivamente. 2-desarrolaste los ejercicios comprensivamente (preferiblemente resolviendo y luego viendo las soluciones al final (y no al revés)). [Ojo que no pongo eso en duda; solo me parece un requisito mínimo para llegar y tirar un libro de la nada. Es como si ahora mismo te tirara un libro random de variable compleja sin haberlo leido.

Mensaje modificado por Escalera de penrose el Jul 8 2018, 04:25 PM
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SuKeVinBellaKo
mensaje Jul 9 2018, 06:54 PM
Publicado: #13


Dios Matemático Supremo
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CITA(Legition Rompediskoteqa @ Jul 8 2018, 12:21 PM) *
Esta idea es viable
me enfrié brigido
TEX: \[\begin{gathered}<br />  \frac{b}{a} + \frac{c}{b} + \frac{a}{c} - \frac{a}{b} - \frac{b}{c} - \frac{c}{a} = \frac{{{b^2}c + a{c^2} + {a^2}b - {a^2}c - a{b^2} - b{c^2}}}{{abc}} \hfill \\<br />  \frac{{{b^2}(c - a) + {c^2}(a - b) + {a^2}(b - c)}}{{abc}} = 3\sqrt 3 i \hfill \\<br />  \frac{{\frac{{{b^2}}}{{(a - b)(b - c)}} + \frac{{{c^2}}}{{(b - c)(c - a)}} + \frac{{{a^2}}}{{(a - b)(c - a)}}}}{{\frac{{abc}}{{(a - b)(b - c)(c - a)}}}} = 3\sqrt 3 i \hfill \\<br />  abc =  \pm i \hfill \\ <br />\end{gathered} \]
Debiera haber un cambio de variable



CITA(Legition Rompediskoteqa @ Jul 8 2018, 03:35 PM) *

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lapantufla
mensaje Jul 10 2018, 06:16 AM
Publicado: #14


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CITA(Legition Rompediskoteqa @ Jul 8 2018, 12:21 PM) *
me enfrié brigido
TEX: \[\begin{gathered}<br />  \frac{b}{a} + \frac{c}{b} + \frac{a}{c} - \frac{a}{b} - \frac{b}{c} - \frac{c}{a} = \frac{{{b^2}c + a{c^2} + {a^2}b - {a^2}c - a{b^2} - b{c^2}}}{{abc}} \hfill \\<br />  \frac{{{b^2}(c - a) + {c^2}(a - b) + {a^2}(b - c)}}{{abc}} = 3\sqrt 3 i \hfill \\<br />\end{gathered} \]


Luego

TEX: \[\begin{aligned}<br />  3\sqrt{3} &= |3\sqrt{3} i| \hfill \\<br />  &=\left \lvert \frac{{{b^2}(c - a) + {c^2}(a - b) + {a^2}(b - c)}}{{abc}} \right \lvert \\<br />  &\leq \frac{|{{b^2}(c - a)| + |{c^2}(a - b)| + |{a^2}(b - c)}|}{|{abc}|} \hfill \\<br />  &= |c-a|+|a-b|+|b-c| \\<br />  &\leq 3\sqrt{3}<br />\end{aligned} \]


Donde esta ultima desigualdad se debe a que el perimetro de un triangulo inscrito en la circunferencia unitaria se maximiza en TEX: $3\sqrt{3}$ con igualdad ssi el triangulo es equilatero*. Luego TEX: $a,b,c$ son los vertices de un triangulo equilatero con centro en el origen por lo que TEX: $a+b+c=0$

* Para ver esto considera un triangulo inscrito en la circunferencia unitaria, nombrando los angulos del triangulo por TEX: $\theta_1,\theta_2,\theta_3\in [0,\pi]$ tenemos TEX: $\theta_1+\theta_2+\theta_3=\pi$ y luego por la convexidad estricta de la función TEX: $\text{sen}$ en el intervalo TEX: $[0,\pi]$ (desigualdad de Jensen) tenemos

TEX: $$\text{Perímetro}=2(\text{sen}(\theta_1)+\text{sen}(\theta_2)+\text{sen}(\theta_3))\leq 2\cdot 3 \cdot \text{sen}(\frac{\theta_1+\theta_2+\theta_3}{3})=\sqrt{3}/3$$

con igualdad ssi TEX: $\theta_1=\theta_2=\theta_3$.

Mensaje modificado por lapantufla el Jul 10 2018, 06:21 AM
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mensaje Apr 9 2020, 01:47 PM
Publicado: #15


Dios Matemático Supremo
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Otra solución

DefinamosTEX:  $a=e^{ix},b=e^{iy},c=e^{iz}$, donde sin perdida de generalidad TEX: $0\leq x<y<z<2\pi$

Luego la igualdad es equivalente a

TEX: $e^{i(y-x)}+e^{i(z-y)}+e^{i(x-z)}=3\sqrt{3}i+e^{-i(y-x)}+e^{-i(z-y)}+e^{-i(x-z)}$

Que usando el hecho de que TEX: $2i \sin x=e^{ix}+e^{-ix}$<br />

Nos da:
TEX: $\sin(y-x)+\sin(z-y)+\sin(x-z)=\frac{3\sqrt{3}}{2}$.

Como x-z<0 y usando la periodicidad del seno, el problema es equivalente a mostrar que el maximo de la función:

TEX: $f(\alpha,\beta,\gamma)=\sin \alpha+\sin \beta+\sin \gamma$, donde TEX: $\alpha+\beta+\gamma=2\pi$, es TEX: $\frac{3\sqrt{3}}{2}$ alcanzado en los puntos TEX: $\alpha=\beta=\gamma=2\pi/3$
Donde aqui TEX: $\alpha=y-x$, TEX: $\beta=z-y$ y TEX: $\gamma=2\pi-z+x$

De la restricción TEX: $\alpha+\beta+\gamma=2\pi$, se obtienen dos casos, o todos los ángulos son menores que TEX: $\pi$, o a lo mas uno debe ser mayor o igual que TEX: $\pi$

En el primer caso, sabemos que el seno es concavo entre 0 y pi, por lo que usando Jensen:
TEX: $f(\alpha,\beta,\gamma)=\sin \alpha+\sin \beta+\sin \gamma \leq 3 \sin (\frac{1}{3}(\alpha+\beta+\gamma))=\leq 3 \sin (2\pi/3)=\frac{3\sqrt{3}}{2}$.

Esta desigualdad sigue válida en parte del segundo caso, donde uno de los angulos es pi. Sin embargo el máximo no se alcanza ya que s.p.g suponemos TEX: $\alpha=\pi$:
TEX: $f(\pi,\beta,\gamma)=\sin \beta+\sin \gamma \leq 2 \sin(\frac{1}{2} \beta+\gamma)=2\sin(\pi/2)=\sqrt{2}<\frac{3\sqrt{3}}{2}$.

Si al menos un angulo es mayor que pi, s.p.g. TEX: $\alpha>\pi$, entonces TEX: $\sin \alpha<0$ y como TEX: $\sin x=-\sin(x-\pi)$<br /> donde se le suma el hecho de que TEX: $\alpha-\pi\leq \pi$
De este modo:
TEX: $\sin \alpha+\sin \beta+\sin \gamma =-\sin(\alpha-\pi)+\sin \beta+\sin \gamma<\sin(\alpha-\pi)+\sin \beta+\sin \gamma $
Finalmente aplicando Jensen:
TEX: $f(\alpha,\beta,\gamma)<\sin (\alpha-\pi)+\sin \beta+\sin \gamma \leq 3 \sin (\frac{1}{3}(\alpha-\pi+\beta+\gamma))=\leq 3 \sin (\pi/3)=\frac{3\sqrt{3}}{2}$

Por lo que el máximo no puede ser alcanzado en ese caso.

Ya que la igualdad de Jensen se alcanza ssi TEX: $\alpha=\beta=\gamma$, tenemos que el máximo se alcanza en TEX: $\alpha=\beta=\gamma=2\pi/3$ es decir, donde los angulos de a,b,c estan separados por 120 grados. es decir, a,b y c son puntos de un triangulo equilátero, y por lo tanto a+b+c=0.

Saludos
Claudio.
PD: porque m.ierda me salen tan largas las demostraciones....



--------------------
Claudio Henriquez Tapia
Ingeniero Civil Matemático UTFSM y Prof. DMAT UTFSM
Candidato a Doctor en Estadística UC. Campus San Joaquin
Si todo sale bien, estaría defendiendo en Julio 2024.

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