来自景志刚的问题
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
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”?
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“”