柯西不等式等号成立条件怎么推出来的?

编辑:自学文库 时间:2024年03月09日
柯西不等式是一个数学定理,它表明对于任意的实数序列{x1, x2, ..., xn}和{y1, y2, ..., yn},满足等式的条件是存在实数a和b,使得对所有的i,有ai * bi = xi * yi,并且a≠0且b≠0。
   要推导柯西不等式等号成立的条件,首先我们假设等号成立,即存在实数a和b,使得对所有的i,有ai * bi = xi * yi。
   假设序列{x1, x2, ..., xn}是非零序列,我们可以令a = x1 / x2,然后对于所有的i>2,令ai = xi * (x1 / x2)。
  同样地,我们可以令b = y1 / y2,然后对于所有的i>2,令bi = yi * (y1 / y2)。
   根据等号成立的条件,我们有ai * bi = xi * yi,也就是ai * bi = xi * (x1 / x2) * yi * (y1 / y2)。
  将ai和bi的定义代入,我们得到xi * (x1 / x2) * yi * (y1 / y2) = xi * yi,即 (x1 / x2) * (y1 / y2) = 1。
   由于序列{x1, x2, ..., xn}和{y1, y2, ..., yn}都是非零序列,所以 x1 / x2 ≠ 0,y1 / y2 ≠ 0。
  因此,等号成立的条件是 (x1 / x2) * (y1 / y2) = 1。
   简言之,柯西不等式等号成立的条件是两个序列的比值恒为1,即 x1 / x2 = y1 / y2。