\(\textbf{天下事有难易乎?为之,则难者亦易矣 不为,则易者亦难矣------《为学》}\)

(中国第59届国际数学奥林匹克国家集训队2018.3.20日测试题)
证明:存在常数\(C>0\)使得对于任意的正整数\(m\),以及任意\(m\)个正整数\(a_1,a_2,\cdots,a_m\),都有
\(H(a_1)+H(a_2)+\cdots+H(a_m)\le C\left(\sum\limits_{k=1}^m{ka_k}\right)^{\frac{1}{2}}\),其中\(H(n)=\sum\limits_{k=1}^{n}{\dfrac{1}{k}}\)

证明:存在.\(C=2\)满足要求.记\(\{a_1,a_2,\cdots,a_m\}=\{b_1,b_2\cdots,b_m\}\)其中\(b_1\ge b_2\ge \cdots \ge b_m\)
\[\begin{align*}
LHS&=\dfrac{1}{1}+\dfrac{1}{2}+\cdots+\dfrac{1}{b_1}+\dfrac{1}{1}+\dfrac{1}{2}+\cdots+\dfrac{1}{b_2}
+\dfrac{1}{1}+\dfrac{1}{2}+\cdots+\dfrac{1}{b_m}\\
& \le m\left(\dfrac{1}{1}+\dfrac{1}{2}+\cdots+\dfrac{1}{b_m}\right) \\
& \le m\sqrt{(1^2+1^2+\cdots 1^2)(\dfrac{1}{1^2}+\dfrac{1}{2^2}+\cdots+\dfrac{1}{b_m^2})}\quad(\textbf{此处用到柯西不等式})\\
&\le m\sqrt{b_m\cdot(1+\dfrac{1}{1}-\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{3}\cdots+\dfrac{1}{b_m-1}-\dfrac{1}{b_m})} \quad (\textbf{此处用到}\dfrac{1}{k^2}\le\dfrac{1}{k-1}-\dfrac{1}{k})\\
&=m\sqrt{2b_m-1}\\
RHS&=C\sqrt{1a_1+2a_2+\cdots+ma_m}\\
&\ge C\sqrt{(1+2+\cdots m)b_m}\\
&=C\sqrt{\dfrac{m(m+1)}{2}b_m}
\end{align*}\]
取\(C=2\)时 $ 2\sqrt{\dfrac{m(m+1)}{2}b_m}\ge m\sqrt{2b_m-1}$显然成立.

MT【140】是否存在常数$\textbf{C}$的更多相关文章

  1. MT【319】分段递推数列

    已知数列$ x_n $满足$ 0<x_1<x_2<\pi $,且\begin{equation*} x_{n+1}= \left\{ \begin{aligned}x_n+\sin ...

  2. MT【142】Bachet 问题,进位制

    问题: 满足下面两种限制条件下要想称出40以内的任何整数重量,最少要几个砝码: i)如果砝码只能在天平的某一边; ii)如果砝码可以放在天平的两边. 提示:对于 i)先证明如下事实: \[\textb ...

  3. 多点触摸(MT)协议(翻译)

    参考: http://www.kernel.org/doc/Documentation/input/multi-touch-protocol.txt 转自:http://www.arm9home.ne ...

  4. php 截取代码方法(140个字后的。)

    //截取摘要public static function mbsubstr($str){    $strleng = mb_strlen($str,"utf8");    $mbs ...

  5. 课堂Beta发布140字评论

    Beta发布140字评论: 第一组:飞天小女警 此项目组的功能是礼物挑选,创意十足,用户只要一听名字便会被深深吸引,并且页面设计感,时尚感十足,不断吸引客户的眼球,而且发布到云服务器上面. 第二组:金 ...

  6. /MT、/MD编译选项,以及可能引起在不同堆中申请、释放内存的问题

    一.MD(d).MT(d)编译选项的区别 1.编译选项的位置 以VS2005为例,这样子打开: 1)         打开项目的Property Pages对话框 2)         点击左侧C/C ...

  7. MT写的对URL操作的两个方法

    <!doctype html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8&quo ...

  8. iOS开发之----常用函数和常数

    介绍一下Objective-c常用的函数,常数变量 算术函数 [算术函数] 函数名 说明 int rand() 随机数生成.(例)srand(time(nil)); //随机数初期化int val = ...

  9. MD(d)、MT(d)编译选项的区别

    1.编译选项的位置 以VS2005为例,这样子打开: 1)         打开项目的Property Pages对话框 2)         点击左侧C/C++节 3)         点击Code ...

随机推荐

  1. python图像处理(1)图像的打开与保存

    使用python进行图像处理时有三种库可以使用分别是:PIL.matplotlib.pyplot.opencv(opencv未接触) 注意:matplotlib读取进来的图片是unit8,0-255范 ...

  2. LeetCode 刷题笔记 155. 最小栈(Min Stack)

    tag: 栈(stack) 题目描述 设计一个支持 push,pop,top 操作,并能在常数时间内检索到最小元素的栈. push(x) -- 将元素 x 推入栈中. pop() -- 删除栈顶的元素 ...

  3. 2019CSUST集训队选拔赛题解(二)

    凛冬将至 Description 维斯特洛大陆的原住民是森林之子,他们长得如孩童一般,善于使用石器,威力值35,用树叶树枝作为衣物,在森林里繁衍生息,与万物和平相处.他们会使用古老的魔法(比如绿之视野 ...

  4. Tree - Information Theory

    This will be a series of post about Tree model and relevant ensemble method, including but not limit ...

  5. 《The Mythical Man-Month(人月神话)》读后感(1)

    临近考试周,这里我通过平时阅读的<人月神话>十九个章节和知乎.简书等网页中网友们对<人月神话>的读后感,对书中各个章节进行简单的总结,以下均为个人手打观点的思考与整合,仅供大家 ...

  6. Kubernetes探索学习005--Kubernetes的Controller模型和ReplicaSet伸缩

    1.Kubernetes的controller pattern 需要认识到Kubernetes操作Pod的逻辑,都是由控制器来完成的. 查看之前写过的nginx-deployment的YAML文件 [ ...

  7. 使用socket发送http请求(get/post)

    手动发送http请求 解释说明 https://blog.csdn.net/zhangliang_571/article/details/23508953 http://www.cnblogs.com ...

  8. 软件功能说明书beta修订

    贪吃蛇(单词版)软件功能说明书beta修订 1 开发背景 “贪吃蛇”这个游戏对于80,90后的人来说是童年的记忆,可以将其说为是一个时代的经典,实现了传统贪吃蛇的游戏功能:现在人们对英语的重视程度越来 ...

  9. JAVA第一次实验 ——实验楼

    北京电子科技学院(BESTI) 实     验    报     告 课程:Java程序设计 班级:1352  姓名:潘俊洋  学号:20135230 成绩:             指导教师:娄嘉鹏 ...

  10. Merge join、Hash join、Nested loop join对比分析

    简介 我们所常见的表与表之间的Inner Join,Outer Join都会被执行引擎根据所选的列,数据上是否有索引,所选数据的选择性转化为Loop Join,Merge Join,Hash Join ...