1樓:影伶
摘要: 如果襲
某一知識跟很多學科或者一個學科的很多分支有著密切聯絡,那麼這個知識肯定是很重要的,而二次型、歐式空間內積、詹森不等式都是高等數學中代數、實函、微積分的基本內容。本文運用二次型理論、歐式空間中內積性質和詹森(jensen)不等式三種方法證明柯西不等式,並簡要說明柯西不等式與高等數學之間的聯絡。(剩餘2063字)
柯西不等式的簡便證明方法??
2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)
3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。
求柯西不等式的最巧妙的證明方法
4樓:水青雲倩
^^設自a1b1+a2b2+...+anbn=ab 欲證(a1^bai2+a2^2+...+an^2)(b1^2+b2^2+...
+bn^2)>=(a1b1+a2b2+...+anbn)^2
即證[(a1^2+a2^2+...+an^2)/ab][(b1^2+b2^2+...+bn^2)/ab]>=1
由基本du
不等式zhi得ai^2/ab+bi^2/ab>=aibi/ab疊加dao易得原不等式成立
5樓:匿名使用者
^貌似是用判別式法最簡單了:
設一個函式
f(x)=(a1^2+a2^2+...+an^2)x^2-2(
專a1b1+a2b2+...+anbn)x+(b1^2+...+bn^2)
那麼f(x)=(a1^2x^2-2a1b1x+b1^2)+...+(an^2x^2-2anbnx+bn^2)
=(a1x-b1)^2+...+(anx-bn)^2>=0
而f(x)是一個屬一元二次方程函式,那麼方程f(x)=0的判別式△<=0
即(2(a1b1+a2b2+...+anbn))^2-4(a1^2+a2^2+...+an^2)(b1^2+...+bn^2)<=0
化簡後得:(a1^2+a2^2+...+an^2)(b1^2+...+bn^2)>=(a1b1+a2b2+...+anbn)^2 即柯西不等式
等號條件△=0,(a1x-b1)^2+...+(anx-bn)^2=0
x=b1/a1=b2/a2=...=bn/an 即an與bn互相成比例
這樣就證明完畢了
6樓:匿名使用者
柯西不等抄式可以簡單地記做: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.
7樓:零下負5度小
兩邊相減,再抓對湊成完全平方式!因為多個平方的和是一定非負的!所以,就有》=號成立了... ...
如何證明三維形式的柯西不等式
8樓:匿名使用者
^^三維bai形式的柯西不等式:(a^du2+b^zhi2+c^2)(d^dao2+e^專2+f^2)>=(ad+be+cf)^2
證明:左邊=(ad)^2+(be)^2+(cf)^2+[(ae)^2+(bd)^2]+[(af)^2+(cd)^2]+[(bf)^2+(ce)^2]
右邊=(ad)^2+(be)^2+(cf)^2+2(ad)*(be)+2(ad)*(cf)+2(be)*(cf)
根據均值不等式,有屬:
(ae)^2+(bd)^2>=2(ad)*(be)
(af)^2+(cd)^2>=2(ad)*(cf)
(bf)^2+(ce)^2>=2(be)*(cf)
所以左邊》=右邊,當且僅當ae=bd,af=cd,bf=ce時,等式成立證畢
不等式有那些證明方法?不等式的證明方法有哪些
1 比較法 作差與作商比較。2 分析法 分析使不等式成立得充分條件是否成立,往往需要逆推3 綜合法 從已知條件出發,逐步推導。4 反證法 假設否定結論成立,再證明否定結論的錯誤以上為思路型方法,下面還有4種技巧型方法。5 防縮法 用常規數學推導得出不等式一邊的最值,再證明另一邊的值更大或更小。6 換...
一道高數證明不等式的題,證明不等式高數題目?
設f t 1 tln t 1 t 2 1 t 2 則易求得 f t 1 ln t 1 t 2 f t 1 1 1 t 2 t 1 t 顯然,當t 0時,有f t 0,故f t 為單調遞增函式,f t f 0 1 0,故f t 也為單調遞增函式.從而,x 0時,有f x f 0 0,1 xln x 1...
下面那個不等式怎麼證明,矩陣和的秩
麼 知識點 bai若矩陣a的特 徵值為du 1,2,n,那麼 zhia 1 dao2 n 解答 版 a 1 權2 n n 設a的特徵值為 對於的特徵向量為 則 a 那麼 a2 a a2 a 2 2 所以a2 a的特徵值為 2 對應的特徵向量為 a2 a的特徵值為 0 2,6,n2 n 評註 對於a的...