柯西-布尼亚科夫斯基不等式(Cauchy-Bunjakovski inequality)是一种特殊不等式,指两个向量的长度积与其内积绝对值(模)的关系,欧氏空间或酉空间V中任意两个向量α与β必满足|(α,β)|≤|α|·|β|,等号成立的充分必要条件是:α与β线性相关,此不等式称为柯西-布尼亚科夫斯基不等式1。
基本介绍柯西-布尼亚科夫斯基不等式指两个向量的长度积与其内积绝对值(模)的关系,欧氏空间或酉空间V中任意两个向量α与β必满足|(α,β)|≤|α|·|β|,等号成立的充分必要条件是:α与β线性相关,此不等式称为柯西-布尼亚科夫斯基不等式。例如,在n维欧氏空间R中,上述不等式为
又称为柯西不等式,由此可规定n维欧氏空间中两个向量的夹角
1821年,对于欧氏空间Rn,柯西(A.L.Cauchy) 证明了在一般情况的这一不等式;1859年,布尼亚科夫斯基(В.Я.Буняковский)证明并系统地应用了这一不等式;1885年,施瓦兹(H.A.Schwarz)在其文章《纪念文集》中论证了这个不等式,因而也称这个不等式为施瓦兹不等式1。
定理的证明设函数和它们的平方在区间[a,b]上可积,证明柯西-布尼亚科夫斯基不等式2
提示:考虑积分其中
为任意实数。
证明考虑积分,其中
为任意实数.从而有
这是关于变量
的不等式,左端是二次三项式,于是,其判别式
即
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胡建平 - 副教授 - 西北工业大学