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柯西一布尼亞科夫斯基不等式

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柯西-布尼亞科夫斯基不等式(Cauchy-Bunjakovski inequality)是一種特殊不等式,指兩個向量的長度積與其內積絕對值(模)的關係,歐氏空間或酉空間V中任意兩個向量α與β必滿足|(α,β)|≤|α|·|β|,等號成立的充分必要條件是:α與β線性相關,此不等式稱為柯西-布尼亞科夫斯基不等式 [1] 
中文名
柯西-布尼亞科夫斯基不等式
外文名
Cauchy-Bunjakovski inequality
所屬學科
數學
別    名
施瓦茲不等式
所屬問題
高等代數(歐幾里得空間)
簡    介
兩向量的長度積與其模的關係

柯西一布尼亞科夫斯基不等式基本介紹

柯西-布尼亞科夫斯基不等式指兩個向量的長度積與其內積絕對值(模)的關係,歐氏空間或酉空間V中任意兩個向量α與β必滿足|(α,β)|≤|α|·|β|,等號成立的充分必要條件是:α與β線性相關,此不等式稱為柯西-布尼亞科夫斯基不等式。例如,在n維歐氏空間R中,上述不等式為
又稱為柯西不等式,由此可規定n維歐氏空間中兩個向量的夾角
1821年,對於歐氏空間Rn柯西(A.L.Cauchy) 證明了在一般情況的這一不等式;1859年,布尼亞科夫斯基(В.Я.Буняковский)證明並系統地應用了這一不等式;1885年,施瓦茲(H.A.Schwarz)在其文章《紀念文集》中論證了這個不等式,因而也稱這個不等式為施瓦茲不等式 [1] 

柯西一布尼亞科夫斯基不等式定理的證明

設函數
和它們的平方在區間[a,b]上可積,證明柯西-布尼亞科夫斯基不等式 [2] 
提示:考慮積分
其中
為任意實數。
證明考慮積分
,其中
為任意實數.從而有
這是關於變量
的不等式,左端是二次三項式,於是,其判別式
參考資料
  • 1.    《數學辭海》編輯委員會 .數學辭海·第一卷:中國科學技術出版社,2002:第457頁
  • 2.    費定暉編演;郭大鈞主審.數學分析習題經典解析:山東科學技術出版社,2013.12:191頁