画像に書かれた問いは「相加相乗平均の関係とは何ですか。」です。

代数学相加相乗平均不等式算術平均幾何平均
2025/4/24

1. 問題の内容

画像に書かれた問いは「相加相乗平均の関係とは何ですか。」です。

2. 解き方の手順

相加相乗平均の関係とは、2つ以上の正の数 a1,a2,...,ana_1, a_2, ..., a_n について、それらの相加平均(算術平均)と相乗平均(幾何平均)の間に成り立つ関係です。
相加平均は、a1+a2+...+ann \frac{a_1 + a_2 + ... + a_n}{n} で表されます。
相乗平均は、a1a2...ann \sqrt[n]{a_1 a_2 ... a_n} で表されます。
相加相乗平均の関係は、以下の不等式で表されます。
a1+a2+...+anna1a2...ann \frac{a_1 + a_2 + ... + a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1 a_2 ... a_n}
この不等式は、a1,a2,...,ana_1, a_2, ..., a_n がすべて正の数である場合に成立します。等号が成立するのは、a1=a2=...=an a_1 = a_2 = ... = a_n のときです。
例として、aabb が正の数の場合を考えると、相加平均は a+b2\frac{a+b}{2}、相乗平均は ab\sqrt{ab} となります。このとき、相加相乗平均の関係は、
a+b2ab \frac{a+b}{2} \geq \sqrt{ab}
となります。

3. 最終的な答え

相加相乗平均の関係とは、2つ以上の正の数 a1,a2,...,ana_1, a_2, ..., a_n について、それらの相加平均(算術平均)a1+a2+...+ann \frac{a_1 + a_2 + ... + a_n}{n} と相乗平均(幾何平均)a1a2...ann \sqrt[n]{a_1 a_2 ... a_n} の間に成り立つ、以下の不等式の関係です。
a1+a2+...+anna1a2...ann \frac{a_1 + a_2 + ... + a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1 a_2 ... a_n}
等号が成立するのは、a1=a2=...=an a_1 = a_2 = ... = a_n のときです。

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