Demostrar que (3a+3b)!(2a)!(3b)!(2b)!(2a+3b)!(a+2b)!(a+b)!a!(b!)2(3a+3b) !(2a)!(3b)!(2b)!(2a+3b)!(a+2b)!(a+b)!a!(b!)2\frac{(3 a+3 b) !( 2 a) !(3 b) !(2 b) !}{(2 a+3 b) !(a+2 b) !(a+b) ! a !(b !)^{2}} es un número entero.

Pruebalo

( 3 a + 3 b ) ! ( 2 a ) ! ( 3 b ) ! ( 2 b ) ! ( 2 a + 3 b ) ! ( a + 2 b ) ! ( a + b ) ! a ! ( b ! ) 2
es un entero para todos los pares de enteros positivos a , b (Mensual matemático estadounidense)

mi trabajo-

v pag ( ( 3 a + 3 b ) ! ( 2 a ) ! ( 3 b ) ! ( 2 b ) ! ) = k 1 ( 3 a + 3 b pag k + 2 a pag k + 3 b pag k + 2 b pag k )

y

v pag ( ( 2 a + 3 b ) ! ( a + 2 b ) ! ( a + b ) ! a ! ( b ! ) 2 ) = k 1 ( 2 a + 3 b pag k + a + 2 b pag k + a + b pag k + a pag k + 2 b pag k )

ahora

Con la sustitución X = a pag k , y = b pag k , tenemos que demostrar que para cualquier número real no negativo X , y tenemos 3 X + 3 y + 2 X + 3 y + 2 y 2 X + 3 y + X + 2 y + X + y + X + 2 y

Traté de poner { X } + X = X y { y } + y = y y obtengo cosas en términos de partes fraccionarias pero no puedo probar después de eso...

gracias

Relacionado con ese problema AMM: arxiv.org/pdf/1909.07045.pdf
Su desigualdad llega a la misma dificultad que si descompusiera las agrupaciones factoriales originales en ( 3 a + 3 b 2 a + 3 b ) ( 2 b b ) ( 2 a ) ! ( 3 b ) ! ( a + 2 b ) ! ( a + b ) ! , donde los factores adicionales que pueden ser necesarios para la parte fraccionaria podrían ser parte de cualquiera de los términos binomiales...
¿No es esto solo un estudio caso por caso, con un número finito de casos (aunque muchos)?

Respuestas (2)

El lado izquierdo menos el lado derecho de su desigualdad es siempre 0, 1 o 2. La siguiente gráfica de Mathematica lo demuestra en su mayoría. Uno puede reducir el trabajo a la mitad al notar una simetría. ( X , y ) ( X , y ) que induce L R 2 ( L R ) . La imagen sugiere fuertemente que el razonamiento caso por caso será complicado pase lo que pase. Hacer que la computadora verifique la no negatividad para una cierta colección finita de puntos también sería una prueba.

Desigualdad de parte fraccionaria

pero esta pregunta apareció en el libro del concurso, así que no creo que se nos permita usar la computadora... de todos modos, gracias
Me parece una mala pregunta de concurso. Según Warnaar y Zudilin (e implícitamente Askey), las únicas pruebas directas conocidas utilizan el argumento de valoración. No es difícil romper un solo caso como lo hace la otra respuesta, pero es muy tedioso y poco esclarecedor asegurarse de que todos funcionen. Mi respuesta al menos sugiere una simetría para reducir este trabajo pesado.

Por su trabajo necesitamos demostrar que:

3 X + 3 y + 2 X + 3 y + 2 y 2 X + 3 y + X + 2 y + X + y + X + 2 y ,
dónde { X , y } [ 0 , 1 ) .

Dejar X [ i 6 , i + 1 6 ) , dónde i es un entero, 0 i 5 y y [ j 6 , j + 1 6 ) , dónde j es un entero, 0 j 5 .

Así, después de considerar estos 36 casos (tal vez un poco menos) obtenemos que nuestra desigualdad es verdadera.

Por ejemplo, deja X [ 1 3 , 1 2 ) y y [ 1 2 , 2 3 ) .

De este modo,

2.5 3 X + 3 y < 3.5 ,
2 3 2 X < 1 ,
3 2 3 y < 2 ,

1 2 y < 4 3 ,
13 6 2 X + 3 y < 3 ,
4 3 X + 2 y < 11 6 ,
5 6 X + y < 7 6
y
[ X ] = [ y ] = 0.
Id est, es suficiente para probar que
[ 3 X + 3 y ] + 1 + 1 2 + 1 + [ X + y ] ,
lo cual es cierto porque
[ 3 X + 3 y ] 2
y
[ X + y ] 1.

El resto es lo mismo.