柯西不等式的證明及其應用

2022-03-06 13:15:40 字數 1014 閱讀 8009

摘要柯西不等式是乙個非常重要的不等式,靈活巧妙的應用它,可以使一些較難得問題迎刃而解。文中給出柯西不等式等幾種證明方法,並舉例說明柯西不等式在數學中的廣泛應用.

關鍵詞柯西不等式; 證明; 應用.

中圖分類號 o123.1

1 引言

柯西不等式的應用比較廣泛,同時與其他科目有很大的聯絡,因此柯西不等式的研究具有很重要的實際應用意義.

本文主要等式文中給出柯西不等式等幾種證明方法,並舉例說明柯西不等式在數學中的廣泛應用.

2 預備知識

柯西不等式的內容:

設有兩組數和,則有

,或簡寫成

,當且僅當或全為0,或時取等號.

3 柯西不等式的證明

方法一:

因為,故原不等是成立.

方法二:

考查二次函式,

其中.將函式解析式展開,有

,注意到,對任意恆成立,故方程

,判別式,從而得

,當且僅當

,即,等號成立,故得證.方,

當且僅當時,取等號.

例2 如果,求的最小值.

解:,當且僅當時,等號成立.所以,所求的最小值為.

4.2 在證明不等式方面的應用

例1 已知,證明:.

證明由已知得

.由柯西不等式得

,兩邊平方,得,所以

,得證.

例2 已知正數滿足,求證:

.證明有柯西不等式,可得

,因為,所以

,又由於都是正數,且.所以

.4.3 在幾何上的應用

例已知繪室平面為,,點.

求證:點到平面的距離為.

.柯西不等式在理論中有很重要的地位,充分靈活地應用柯西不等式,會使問題更加方便快捷.

參考文獻

[1] 李玉琪,初等代數研究[m],北京:中國礦業大學出版社出版,1986,8:45.

[2] 李凋惠,一類不等式的證明[j],數學通報, 2000(8).

[3] 杜座山,柯西不等式的一些應用[j],1982(1).

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