問題2

a, b, c を正の数とするとき

a2 + b2 + c2 ≥ ab + bc + ca

は次のように証明される。

(a2 + b2 + c2)2 = (a2 + b2 + c2)(b2 + c2 + a2)
≥ (ab + bc + ca)2

である。(シュワルツの不等式より。)
これより、もとの不等式が証明される。
これと同様なものは、
文字の数が増えても同様に示される。
例えば、d, e を更に正の数とするとき
a2 + b2 + c2 + d2 + e2 ≥ ab + bc + cd + de + ea

これも、上と同様に示される。
(もちろん、シュワルツを使わなくとも簡単に示せますが)

ここからが、問題です。

a, b, c を正の数として, p, q を自然数とするとき

ap+q + bp+q + cp+q ≥ apbq + bpcq + cpaq

である。

上の主張が正しければ、証明を
誤りであれば反例を与えよ。

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