CHAPITRE 1. NOMBRES 5
16. L’in´egalit´e de Cauchy-Schwarz I. Soient x1, . . . , xn∈Ret y1, . . . , ynR.
Montrer l’in´egalit´e de Cauchy-Schwarz, `a savoir
n
X
k=1
xkyk2
≤
n
X
k=1
x2
k
n
X
k=1
y2
k.
En d´eduire que
n
X
k=1
xk2
≤n
n
X
k=1
x2
k.
Id´ee : Pour montrer l’in´egalit´e de Cauchy-Schwarz noter que
n
X
k=1
xkyk2
=
n
X
k=1
n
X
l=1
xkykxlyl
et ´ecrire xkykxlylcomme somme et diff´erence des carr´es pour conclure.
17. L’in´egalit´e de Cauchy-Schwarz II *. Montrer l’in´egalit´e de Cauchy-
Schwarz, `a savoir
n
X
k=1
xkyk2
≤
n
X
k=1
x2
k
n
X
k=1
y2
k.
par r´ecurrence.
18. L’in´egalit´e des moyens g´eom´etriques et arithm´etiques I*.Soient
x1, . . . , xn∈R+dont le produit vaut 1. Montrer que
n≤
n
X
k=1
xk.
19. L’in´egalit´e des moyens g´eom´etriques et arithm´etiques II*. Soient
a1>0, . . . , an>0. Montrer que leur moyenne g´eom´etrique, est inf´erieure
`a leur moyenne arithm´etique. Autrement dit,
n
Y
k=1
ak1/n
≤1
n
n
X
k=1
ak.
20. Un produit fini. Montrez que pour tout entier positif n:
n
Y
k=1 1 + 1
kk=(n+ 1)n
n!.
21. Nombres rationnels et irrationels*
(a) Montrer qu’entre deus irrationnels distincts, il y a une infinit´e de
rationnels.
(b) Montrer qu’entre deus rationnels distincts, il y a une infinit´e d’irra-
tionnels.