Inégalité n°2

Bonsoir
Voici une nouvelle inégalité dite "inégalité de N. Murty".
Montrer que dans tout triangle $ABC$, on a : $$
(1-\cos A)(1-\cos B)(1-\cos C) \ge \cos A\cos B\cos C .$$
Avec égalité si, et seulement si le triangle est équilatéral.
En déduire l'inégalité de Oene Bottema :
$$(1 + \cos 2A)(1 + \cos 2B)(1 + \cos 2C) + \cos 2A\cos 2B \cos 2C \ge 0.$$
Cordialement

Réponses

  • Bonjour, Quelque chose ne va pas si $A=180^{\circ}$, $B=0$ et $C=0$ et aux alentours ?
  • Bonjour Tonm;
    Effectivement, l'énoncé de départ est incorrect. Je propose une nouvelle inégalité qui semble juste.
    Amicalement
  • Bonjour,

    As-tu essayé avec $A=\pi$ ?
  • Bonsoir
    On a :
    $(1-\cos A)(1-\cos B)(1-\cos C) =\dfrac{ r^2}{2 R^2}$ et $\cos A\cos B\cos C=\dfrac{p^2 - r^2 - 4rR}{4R^2} -1 .$
    L'inégalité est équivalente à celle-ci :
    $\dfrac{ r^2}{2 R^2} \geq \dfrac{p^2 - r^2 - 4rR}{4R^2} -1 $
    $\iff p^2 \leq 3r^2+4rR +4R^2$
    ce qui n'est autre que l'inégalité de Gerretsen.
  • Bonjour Bouzar
    Une suggestion :
    $\left( 1-\cos A\right) \left( 1-\cos B\right) \left( 1-\cos C\right) -\cos A\cos B\cos C=\left( \dfrac{IH}{2R}\right) ^{2}$
    Amicalement. Poulbot
  • Ça peut se faire en remplaçant des trucs, un polynôme positif de degré 4 à racines complexes. Un peu formel mais en principe la première inégalité est vraie puis la deuxième avec $2$ car c'est plus faible question de signe.

    Merci pour ces exos.
    Je n'est pas arriver en fait
  • Bonjour, ça va être lourd mais c'est une preuve, l'inégalité en question est équivalente après remplacement, (disons $x$ et $y$ aigus), $$
    (1-\cos(x))(1-\cos(y))(1+\cos(x+y))+\cos(x)\cos(y)\cos(x+y)\ge 0.
    $$ C'est clair que ceci implique ici que cette inégalité est vrai aussi si $x$ et $y$ sont obtus. Une formule trigonométrique linéaire-produit donne l'équivalent suivant j'ai remplacé $\cos(x+y)+1=X^2$ et $\cos(x-y)+1=Y^2$, notre variables entre $0$ et $\sqrt{2}$.
    Bref c'est $$
    X^2XY\le X^4-1.5X^2-0.5Y^2+Y^2X^2+1.
    $$ Un polynôme en $X^4$ ayant $4$ racines complexes conjuguées.
    Je vais les écrire (des monstres formule avec un programme) $$

    \dfrac{1}{4}y+\dfrac{1}{4}\sqrt{y^2-2}\pm 0.25 \sqrt{\dfrac{-6y^2\sqrt{y^2-2}-14\sqrt{y^2-2}+6y(y^2-2)}{\sqrt{y^2-2}}}, \\
    \dfrac{1}{4}y-\dfrac{1}{4}\sqrt{y^2-2}\pm 0.25 \sqrt{\dfrac{-6y^2\sqrt{y^2-2}-14\sqrt{y^2-2}-6y(y^2-2)}{\sqrt{y^2-2}}}.

    $$ Je vous laisse prouver les détails (l'intérieur de la racine est négatif).
  • ...Je n'est pas arriver... C'est une blague ?
  • Je ne blague pas $$
    (1+\cos(x+y))(1-2\cos(\frac{x+y}{2})\cos(\frac{x-y}{2})+\cos(x)\cos(y))+\cos(x+y)\dfrac{\cos(x+y)+\cos(x-y)}{2}\ge 0
    $$ équivalent à $$
    (1+\cos(x+y))(1-\sqrt{\cos({x+y})+1}\sqrt{\cos(x-y)+1}+ \dfrac{\cos(x+y)+\cos(x-y)}{2} )+\cos(x+y)\dfrac{\cos(x+y)+\cos(x-y)}{2}\ge 0
    $$ équivalent à $$
    (X^2)(1-XY+\frac{X^2+Y^2-2}{2})+(X^2-1)\dfrac{X^2+Y^2-2}{2}\ge 0
    $$ Le polynôme en $X$ doit être celui que j'ai posté.

    Salut Chaurien.
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