资源描述:
《柯西—许瓦兹不等式》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、(1)设为阶正定矩阵,则成立。证明因为为阶正定矩阵,所以存在可逆矩阵使得,,,显然是阶正定矩阵,它的特征值全为正的,由矩阵的特征值和迹在相似变换下保持不变,于是。(2)设为阶半正定矩阵,则成立。证明对任意,有为阶正定矩阵,令,由连续性,可知,。定理(Cauchy-Schwarz不等式)设在上可积,则有。证明证法一对区间的任意分割:,任取,,,记,;由于成立,在上式中,令取极限,则得到;证法二考虑二次函数,;如果,在上式中取,得到,13从而,于是成立;如果,则对,成立,必有,此时自然成立,。(几乎以前所有的人,都忽略了这种情
2、况。)故结论得证。柯西—许瓦兹不等式,Holder不等式的应用例题定理11(Newman不等式)设正整数,实数,且,则有.证明由于,所以.定理5设且,则有。证明方法一由,得.方法二利用Holder不等式,得13由几何平均算术平均不等式,得,于是,方法三考虑函数,在,下的条件极值。1.(Klamkin)不等式定理1设且.则有.证明.考虑函数,在下的条件极值,即可获证。定理2设且则成立.证明证法一利用条件及三元几何平均算术平均不等式,得,结果得证。证法二.定理3设且,则成立.13证明,结果成立。Bernoulli不等式的应用定
3、理1(贝努利不等式)设,实数都大于,并且它们都有着相同的符号,则成立;特别地,当,且,成立,(,)。P15572(Weierstrass不等式)定理2(Weierstrass不等式)设()都是正实数,且,则成立(1);(2)。推论2设,且.则成立.证明利用Bernoulli不等式,得P15268设是不全相等的正数,记则当时,有证明利用几何平均算术平均不等式,得,13于是推论当时,有。证明。P15269(1)设均为正数,且则。证明利用Young不等式,得由此,结果得证。直接利用Hölder不等式定理12设正整数,有理数,且,
4、对任意实数,成立.P15573设则(1)不等式);(2)。证明(1)方法一利用在上的凸性,得到,再令,即可得证。方法二直接利用Hölder不等式的推论,得到13,即结果得证;(2)直接利用几何算术平均不等式,即可得到证明.Cauchy不等式的应用。;.,其中设,则有证明,,于是结果得证。127设则证明利用Cauchy-Schwarz不等式得13又,,于是从而,结果得证。例设且.则。证明由Cauchy—Schwarz不等式,于是P182145(Shapiro不等式)设令,则仅当所有相等时等号成立。证法一利用Cauchy—Sc
5、hwarz不等式,得从而。13证法二再由,,于是,从而故得.P185150设且.则证明由得,利用Cauchy—Schwarz不等式,得,,再由,,13,故得。P175126证明利用三角不等式,得P175127设均为正数,表示集合的全部置换的集合,则。证明利用Minkowski不等式和Jensen不等式,得,任意。于是,结论得证。P178.Peetre不等式:设,则成立证明由得同理13当时,当时,当时,结论显然成立,故结果得证.抛物距离设,,定义,则是定义在上的一个距离。事实上对任意,。定理12设正整数,有理数,且,对任意实
6、数,成立.P11乘积型Minkowski不等式:(1)设,则。证明利用Holder不等式,得13(1)行列式的Minkowski不等式:设为阶正定矩阵,则成立,式中表示相应的行列式。证明因为为阶正定矩阵,所以亦是正定矩阵,的特征值为正,设的特征值为,则有于是。由连续性,可知,设为阶半正定矩阵,则成立,式中表示相应的行列式.P355例5.1.29设试证如下级数收敛。证明,显然单调递增,故级数收敛。13例设若发散,试证证明由于,由,由条件知,,从而得于是,即得定理(Minkowski不等式)设在上可积,则有.证明因为,若,则不
7、等式自然成立;若,则消去公因子,所以1.用Cauchy-Schwarz不等式证明(1)若f(x)在[a,b]上可积,则;13(1)若f(x)在[a,b]上可积,且,则在[a,b]上可积;且.13