2025年4月13日日曜日

1074: \(n\)個の非負ナンバー(数字)の2乗たちの合計が非負ナンバー(数字)の2乗に等しいかそれより小さい時、ナンバー(数字)たちの合計はナンバー(数字)の\(n\)倍に等しいかそれより小さい

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\(n\)個の非負ナンバー(数字)の2乗たちの合計が非負ナンバー(数字)の2乗に等しいかそれより小さい時、ナンバー(数字)たちの合計はナンバー(数字)の\(n\)倍に等しいかそれより小さいことの記述/証明

話題


About: フィールド(体)

この記事の目次


開始コンテキスト


  • 読者は、リアルナンバー(実数)たちフィールド(体)の定義を知っている。

ターゲットコンテキスト



  • 読者は、任意の\(n\)個の非負ナンバー(数字)の2乗たちの合計が任意の非負ナンバー(数字)の2乗に等しいかそれより小さい時、当該ナンバー(数字)たちの合計は当該ナンバー(数字)の\(n\)倍に等しいかそれより小さいという命題の記述および証明を得る。

オリエンテーション


本サイトにてこれまで議論された定義たちの一覧があります。

本サイトにてこれまで議論された命題たちの一覧があります。


本体


1: 構造化された記述


ここに'構造化された記述'のルールたちがある

エンティティ(実体)たち:
\(r_1\): \(\in \mathbb{R}\) with \(0 \le r_1\)
...
\(r_n\): \(\in \mathbb{R}\) with \(0 \le r_n\)
\(r\): \(\in \mathbb{R}\) with \(0 \le r\)
//

ステートメント(言明)たち:
\(\sum_{j \in \{1, ..., n\}} r_j^2 \le r^2\)
\(\implies\)
\(\sum_{j \in \{1, ..., n\}} r_j \le n r\)
//


2: 証明


全体戦略: ステップ1: 各\(j \in \{1, ..., n\}\)に対して、\(r_j \le r\)であることを見る; ステップ2: \(\sum_{j \in \{1, ..., n\}} r_j \le r + ... + r\)を行なう。

ステップ1:

\(\sum_{j \in \{1, ..., n\}} r_j^2 \le r^2\)から、各\(j \in \{1, ..., n\}\)に対して、\(r_j^2 \le r^2\)。

\(0 \le r_j, r\)であるから、\(r_j \le r\)。

ステップ2:

\(\sum_{j \in \{1, ..., n\}} r_j \le r + ... + r = n r\)を行おう。


3: 注


ある例として、\(r_1 = 1 / 2, r_2 = 1 / 2, r = 1 / 2\): \(r_1^2 + r_2^2 = (1 / 2)^2 + (1 / 2)^2 = 1 / 4 + 1 / 4 = 1 / 2 \le 1 / 2 = r\); \(r_1 + r_2 = 1 / 2 + 1 / 2 = 1 \le 1 = 2 \text{ } 1 / 2 = n r\)。


参考資料


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