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  关于均值不等式为什么必须一正二定三取等?特别是“定”?

  关于均值不等式

  为什么必须一正二定三取等?特别是“定”?

1回答
2020-05-06 08:15
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丁如意

  可以啊,很容易,其实这是柯西不等式的一种.

  柯西不等式可以简单地记做:平方和的积≥积的和的平方.它是对两列数不等式.取等号的条件是两列数对应成比例.

  如:两列数

  0,1

  和

  2,3

  有

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

  形式比较简单的证明方法就是构造一个辅助函数,这个辅助函数是二次函数,于是用二次函数取值条件就得到Cauchy不等式.

  还有一种形式比较麻烦的,但确实很容易想到的证法,就是完全把Cauchy不等式右边-左边的式子展开,化成一组平方和的形式.

  我这里只给出前一种证法.

  Cauchy不等式的形式化写法就是:记两列数分别是ai,bi,则有

  (∑ai^2)*(∑bi^2)≥(∑ai*bi)^2.

  我们令

  f(x)=∑(ai+x*bi)^2

  =(∑bi^2)*x^2+2*(∑ai*bi)*x+(∑ai^2)

  则我们知道恒有

  f(x)≥0.

  用二次函数无实根或只有一个实根的条件,就有

  Δ=4*(∑ai*bi)^2-4*(∑ai^2)*(∑bi^2)≤0.

  于是移项得到结论.

  而如今,你学的均值不等式是柯西部等市的一种!

  “一正”是保证两数积开根号时,两数积为正.

  “二定”是为了不等式在取值时有最大值或最小值.

  “三“”

2020-05-06 08:16:56

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