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sos

(一種不等式證明方法)

鎖定
SOS是Sum of squares的縮寫,也叫差分配方法,即指不等式證明中的平方和方法。其基本思路是對所欲求證的不等式進行一定的恆等變換和恰當的放縮,進而得到原不等式可以由一系列平方和大於等於零的顯然成立式推出,進而證明原不等式成立。
中文名
差分配方法
外文名
Sum of squares
含    義
不等式證明中的平方和方法
簡    稱
SOS
適用領域
數學

sos基礎知識

SOS方法利用的是以下顯然的事實:
這裏等號取到的充分必要條件
以及不等式的基本性質其中之一,即同側不等式的可加性
當然,本方法也可以看成將
處的切線不等式累加。值得一提的是,由於二次函數的特殊性,它在其上任何一點的切線不等式都可以用平方非負來證明。比如下面這個常見的不等式:

sos所需結論

除基本知識外,還需瞭解以下結論。
對於
,若
滿足下列條件之一,則
非負。

sos條件一

這幾乎是顯然的,利用基礎知識即可

sos條件二

證明如下:
因此

sos條件三

證明如下:
,則由條件一知命題已經成立
否則,設
,則

sos應用

SOS方法向來以計算量大出名,相對來説比較考察恆等變換的功底。在利用SOS方法時要用心體會不等式自身的形式特點和鬆緊程度,切忌死套以上結論而浪費時間。以下給出一個使用本方法的簡單例子供讀者參考。

sos

已知
,求證:

sos例的證明

原不等式等價於
亦即
去分母展開移項得
左式 - 右式
故原不等式成立