Неравенство Коши

Среднее арифметическое n положительных чисел не меньше их среднего геометрического.

Обозначения

n – число чисел;

a_i – i-ое положительное число;

b_i – это число равное ln a_i.

Формула неравенства

• Равенство имеет место только в том случае, когда все a_i равны между собой.

Доказательство

1.Докажем неравенство при k=2.

т.е. неравенство верно при k=2.

2.Доказательство индукцией вверх. Предполагаем, что неравенство верно для k=n и k=2, и доказываем неравенство для k=2n.

т.е. неравенство верно при k=2n.

3.Доказательство индукцией вниз. Предполагаем, что неравенство верно для k=n, и доказываем неравенство для k=n-1.

т.е. неравенство верно при k=n-1, ч.т.д.

• Идея доказательства общеизвестна, мне о ней рассказал в 1973 году В. Г. Евстигнеев - преподаватель математики МИЭИ им. С. Орджоникидзе.

Следствия

Другие неравенства:

1. неравенство n-степени числа;
2. неравенство r-степени числа;
3. неравенство Йенсена;
4. неравенство Юнга;
5. неравенство Коши;
6. неравенство средних взвешенных;
7. неравенство p-ичных средних;
8. обобщённое неравенство средних;
9. неравенство взвешенных p-ичных средних;
10. неравенство Коши-Буняковского;
11. интегральное неравенство Коши-Буняковского;
12. неравенство Минковского;
13. обобщённое неравенство Минковского;
14. интегральное неравенство Минковского;
15. неравенство Гёльдера;
16. обобщённое неравенство Гёльдера;
17. интегральное неравенство Гёльдера;
18. неравенство Фань Цзы;
19. неравенство Маркова;
20. неравенство Чебышёва.

Ссылки

• Беллман Р. Введение в теорию матриц. М.: Наука, 1976, стр.158.