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柯西不等式的应用(2)

时间:2020-08-28 10:09来源:毕业论文
. (2.3) 2.2 柯西不等式的一些等价式 等价式1 对任意的两组实数 ,有 ,当且仅当 . 上式又可以表示为向量形式,即对于任意的向量 有 ,其中,等号成立当且

              .                     (2.3)

2.2 柯西不等式的一些等价式

等价式1  对任意的两组实数 ,有 ,当且仅当 .

上式又可以表示为向量形式,即对于任意的向量 有 ,其中,等号成立当且仅当 线性相关,这就是柯西—布涅柯夫斯基不等式.

等价式2  在(2.1)中,令 ,则 , 即   

 也就是,源.自|751,:论`文'网www.751com.cn

上式往往对处理分式不等式带来极大的方便.    

等价式3  对任意的两组实数 ,有 ,

当且仅当 为常数时,上式取等号.进一步变形为 ,此式用来处理分式不等式常常带来方便.

等价式4  对任意的两组实数 ,有

等价式5  对任意的两组实数 ,有

当且仅当 ( 为常数, )时,上式等号成立.

2.3 柯西不等式的积分形式

柯西不等式与积分问题相联系,也有非常漂亮的结果.

定理   设 在 上可积,则 

证明  因为 可积,由定积分性质,推得 都可积,及对任意实数 , 也可积,又因为 ,所以有 .

即  由此推得关于 的二次三项式的判别式非正,即 ,

故  上式不等式就是所谓的施瓦兹不等式.

 3 柯西不等式的应用

柯西不等式是非常重要的不等式,灵活巧妙地运用柯西不等式,可以使一些较为困难的问题变的容易解决,亦可使一些复杂繁琐的题目简单化,从而拓宽解题思路,节省解题时间,提高效率.在应用柯西不等式时,分析其结构,运用其解题的关键是构造两个数组 和  或多组数组,运用柯西不等式取等号的条件,以此达到解题的目的.

3.1 在解方程或方程组中的应用

解无理方程通常方法是将方程两边平方,从而将无理方程化为有理方程,但是计算量往往太大,有时甚至无法继续,若能巧妙的运用柯西不等式,利用柯西不等式取等号的特性,找到与原方程的关系,进而得到满足条件的 .柯西不等式在解决无理方程中有重要的应用,熟悉的掌握柯西不等式,对解决无理方程具有较大的帮助.

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