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2024-05-15 03:30:12

柯西不等式公式(柯西不等式)

导读 大家好,小问来为大家解答以上问题。柯西不等式公式,柯西不等式这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!1、二维形式  (a^2+b^2)(c^...

大家好,小问来为大家解答以上问题。柯西不等式公式,柯西不等式这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

1、二维形式  (a^2+b^2)(c^2 + d^2)≥(ac+bd)^2  等号成立条件:ad=bc   三角形式  √(a^2+b^2)+√(c^2+d^2)≥√[(a-c)^2+(b-d)^2]  等号成立条件:ad=bc  注:“√”表示平方根,   向量形式  |α||β|≥|α·β|,α=(a1,a2,…,an),β=(b1,b2,…,bn)(n∈N,n≥2)  等号成立条件:β为零向量,或α=λβ(λ∈R)。

2、   一般形式  (∑ai^2)(∑bi^2) ≥ (∑ai·bi)^2  等号成立条件:a1:b1=a2:b2=…=an:bn,或ai、bi均为零。

3、  上述不等式等同于图片中的不等式。

4、   推广形式  (x1+y1+…)(x2+y2+…)…(xn+yn…)≥[(Πx)^(1/m)+(Πy)^(1/m)+…]^m  注:“Πx”表示x1,x2,…,xn的乘积,其余同理。

5、 [编辑本段]【柯西不等式的证明】   二维形式的证明   (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,等号在且仅在ad-bc=0即ad=bc时成立。

6、   一般形式的证明  求证:(∑ai^2)(∑bi^2) ≥ (∑ai·bi)^2   证明:  当a1=a2=…=an=0或b1=b2=…=bn=0时,一般形式显然成立  令A=∑ai^2 B=∑ai·bi C=∑bi^2  当a1,a2,…,an中至少有一个不为零时,可知A>0  构造二次函数f(x)=Ax^2+2Bx+C,展开得:  f(x)=∑(ai^2·x^2+2ai·bi·x+bi^2)=∑ (ai·x+bi)^2≥0  故f(x)的判别式△=4B^2-4AC≤0,  移项得AC≥B,欲证不等式已得证。

7、   向量形式的证明  令m=(a1, a2, …, an),n=(b1, b2, …, bn)   m·n=a1b1+a2b2+…+anbn=|m||n|cos<m, n>=√(a1^2+a2^2+…+an^2) ×√(b1^2+b2^2+…+bn^2) ×cos<m, n>   ∵cos<m, n>≤1  ∴a1b1+a2b2+…+anbn≤√(a1^2+a2^2+…+an^2) ×√(b1^2+b2^2+…+bn^2)   注:“√”表示平方根。

8、  注:以上仅是柯西不等式部分形式的证明。

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