柯西不等式有哪些推論及證明,柯西不等式的簡便證明方法??

時間 2021-08-11 17:54:35

1樓:茶茶醬

cauchy不等式的形式化寫法就是: 記兩列數分別是ai, bi,則有 (∑ai^2) * (∑bi^2) ≥ (∑ai *bi)^2. 令 f(x) = ∑(ai + x * bi)^2 = (∑bi^2) * x^2 + 2 * (∑ai * bi) * x + (∑ai^2) 則恆有 f(x) ≥ 0.

用二次函式無實根或只有一個實根的條件,就有 δ = 4 * (∑ai * bi)^2 - 4 * (∑ai^2) * (∑bi^2) ≤ 0. 於是移項得到結論。 還可以用向量來證.

m=(a1,a2......an) n=(b1,b2......bn) mn=a1b1+a2b2+......

+anbn=(a1^+a2^+......+an^)^1/2乘以(b1^+b2^+......+bn^)^1/2乘以cosx. 因為cosx小於等於1,所以:

a1b1+a2b2+......+anbn小於等於a1^+a2^+......+an^)^1/2乘以(b1^+b2^+......

+bn^)^1/2 這就證明了不等式. 柯西不等式還有很多種方法證,這裡只寫出兩種較常用的證法. 參考資料: http://zhidao.

2樓:茶杯

可參考柯西不等式在中學數學中的應用 http://hx.ptzx.

net/sx/sxsj/200810/357.html 其他資料 http://baike.

柯西不等式的簡便證明方法??

3樓:匿名使用者

^^證明:二維形式的證明  (a^2+b^2)(c^2+d^2) (a,b,c,d∈r)

=a^2·c^2 +b^2·d^2+a^2·d^2+b^2·c^2

=a^2·c^2 +2abcd+b^2·d^2+a^2·d^2-2abcd+b^2·c^2

=(ac+bd)^2+(ad-bc)^2

≥(ac+bd)^2,等號在且僅在ad-bc=0即ad=bc時成立.

三角形式的證明  √(a^2+b^2)+√(c^2+d^2)≥√[(a+c)^2+(b+d)^2]

證明:[√(a^2+b^2)+√(c^2+d^2)]^2=a^2+b^2+c^2+d^2+2·√(a^2+b^2)·√(c^2+d^2)

≥a^2+b^2+c^2+d^2+2|ac+bd|

≥a^2+b^2+c^2+d^2+2(ac+bd)

=a^2+2ac+c^2+b^2+2bd+d^2

=(a+c)^2+(b+d)^2

兩邊開根號即得 √(a^2+b^2)+√(c^2+d^2)≥√[(a+c)^2+(b+d)^2]

注:| |表示絕對值.

向量形式的證明  令m=(a1,a2,…,an),n=(b1,b2,…,bn)

m·n=a1b1+a2b2+…+anbn=|m||n|cos=√(a1+a2+…+an) ×√(b1+b2+…+bn) ×cos

∵cos≤1

∴a1b1+a2b2+…+anbn≤√(a1+a2+…+an) ×√(b1+b2+…+bn)

注:「√」表示平方根.

一般形式的證明  (∑(ai^2))(∑(bi^2)) ≥ (∑ai·bi) ^2

證明:等式左邊=(ai·bj+aj·bi)+.共n2 /2項

等式右邊=(ai·bi)·(aj·bj)+(aj·bj)·(ai·bi)+.共n2 /2項

用均值不等式容易證明 等式左邊≥等式右邊 得證

推廣形式的證明

推廣形式為 (x1+y1+…)(x2+y2+…)…(xn+yn+…)≥[(πx)^(1/n)+(πy)^(1/n)+…]^n (*)

證明如下

記a1=x1+y1+…,a2=x2+y2+…,….

由平均值不等式得

(1/n)(x1/a1+x2/a2+…+xn/an)≥[x1*x2*…*xn/(a1*a2*…*an)]^(1/n)=[(πx)/(a1*a2*…*an)]^(1/n)

(1/n)(y1/a1+y2/a2+…+yn/an)≥[y1*y2*…*yn/(a1*a2*…*an)]^(1/n)=[(πy)/(a1*a2*…*an)]^(1/n)

……上述m個不等式疊加得

1≥[(πx)/(a1*a2*…*an)]^(1/n)+[(πy)/(a1*a2*…*an)]^(1/n)+…

即(a1*a2*…*an)^(1/n)≥(πx)^(1/n)+(πy)^(1/n)+…

即 a1*a2*…*an≥[(πx)^(1/n)+(πy)^(1/n)+…]^n

即(x1+y1+…)(x2+y2+…)…(xn+yn+…)≥[(πx)^(1/n)+(πy)^(1/n)+…]^n

因此,不等式(*)成立.

(注:推廣形式即為卡爾鬆不等式)

4樓:鄭睿智

柯西不等式可以簡單地記做:平方和的積 ≥ 積的和的平方。它是對兩列數不等式。取等號的條件是兩列數對應成比例。

如:兩列數

0,1和 2,3

有 (0^2 + 1^2) * (2^2 + 3^2) = 26 ≥ (0*2 + 1*3)^2 = 9.

形式比較簡單的證明方法就是構造一個輔助函式,這個輔助函式是二次函式,於是用二次函式取值條件就得到cauchy不等式。

還有一種形式比較麻煩的,但確實很容易想到的證法,就是完全把cauchy不等式右邊-左邊的式子,化成一組平方和的形式。

我這裡只給出前一種證法。

cauchy不等式的形式化寫法就是:記兩列數分別是ai, bi,則有

(∑ai^2) * (∑bi^2) ≥ (∑ai * bi)^2.

我們令f(x) = ∑(ai + x * bi)^2

= (∑bi^2) * x^2 + 2 * (∑ai * bi) * x + (∑ai^2)

則我們知道恆有

f(x) ≥ 0.

用二次函式無實根或只有一個實根的條件,就有

δ = 4 * (∑ai * bi)^2 - 4 * (∑ai^2) * (∑bi^2) ≤ 0.

於是移項得到結論。

學了更多的數學以後就知道,這個不等式可以推廣到一般的內積空間中,那時證明的書寫會更簡潔一些。我們現在的證明只是其中的一個特例罷了。

柯西不等式的證明方法?柯西不等式證明方法是什麼?

柯西不等式 ai,bi r,求證 a1 2 a2 2 an 2 b1 2 b2 2 bn 2 a1 b1 a2 b2 an bn 2.我覺得比較簡單的方法就是構造法,構造n維向量 a1,a2,an b1,b2,bn 則 a1 2 a2 2 an 2 b1 2 b2 2 bn 2 cos a1 b1 ...

柯西不等式的一個推論證明方法,怎麼證明柯西不等式

這太簡單了啊,將柯西不等式變形就得到了。a1 b1 2 a2 b2 2 an bn 2 b1 2 b2 2 bn 2 a1 b1 b1 2 a2 b2 b2 2 an bn bn 2 a1 a2 an 2 再將左邊的 b1 2 b2 2 bn 2 b1 b2 bn 除到右邊就得到了。不明白的地方再問...

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柯西不等式可以簡單地記做 平方和的積 積的和的平方。它是對兩列數不等式。取等號的條件是兩列數對應成比例。如 兩列數 0,1和 2,3有 0 2 1 2 2 2 3 2 26 0 2 1 3 2 9.形式比較簡單的證明方法就是構造一個輔助函式,這個輔助函式是二次函式,於是用二次函式取值條件就得到cau...