摘要:柯西不等式是一个非常重要的不等式,灵活巧妙的运用它,可以使一些较为困难的问题迎刃而解。
关键词:柯西不等式 证明 应用
柯西(Cauchy)不等式
等号当且仅当或时成立(k为常数,)现将它的证明介绍如下:
证明1:构造二次函数
=
恒成立
即
当且仅当 即时等号成立
证明(2)数学归纳法
(1)当时 左式= 右式=
显然 左式=右式
当时, 右式 右式
仅当即 即时等号成立
故时 不等式成立
(2)假设时,不等式成立
即
当,k为常数, 或时等号成立
设
则
当,k为常数, 或时等号成立
即 时不等式成立
综合(1)(2)可知不等式成立
柯西不等式是一个非常重要的不等式,灵活巧妙的运用它,可以使一些较为困难的问题迎刃而解,这个不等式结构和谐,应用灵活广泛。举例,证明不等式:
例1:已知正数满足 证明
证明:利用柯西不等式
又因为 在此不等式两边同乘以2,再加上得:
故
例2:已知实数满足,试求的最值
解:由柯西不等式得,有
即
由条件可得,
解得,当且仅当时等号成立,
代入时,
时
参考文献:1 柯西不等式的微小改动 数学通报 2002 第三期
2柯西不等式与排序不等式 南山 湖南教育出版社
3李永新 李德禄 中学数学教材教法 东北师大出版社
4用柯西不等式解释样本线性相关系数 数学通讯 2004年第七期