Cauchy–Schwarz tengsizligi

testwikidan olingan
Navigatsiya qismiga oʻtish Qidirish qismiga oʻtish

Cauchy–Schwarz (o'qilishi: Koshi-Shvarz) tengsizligi (ba'zida Cauchy–Bunyakovsky–Schwarz (o'qilishi: Koshi-Bunyakovskiy-Shvarz) tengsizligi) matematikadagi eng muhim va keng qo'llaniladigan tengsizliklardan biri sifatida qaraladi.

Yig'indilar uchun tengsizlik Augustin-Louis Cauchy tomonidan 1821-yilda nashr etilgan. Integrallar uchun mos keladigan tengsizlik Viktor Bunyakovsky tomonidan 1859-yilda va Hermann Schwarz tomonidan 1888-yilda nashr etilgan. Schwarz integral ko'rinishdagi tengsizlikning zamonaviy isbotini keltirgan.

Tengsizlik bayoni

Cauchy-Schwarz tengsizligi barcha ichki ko'paytma aniqlangan fazodagi barcha 𝐮 va 𝐯 vektorlar uchunAndoza:NumBlktengsizlikning o'rinli ekanligini ta'kidlaydi, bu yerda , ichki ko'paytma hisoblanadi. Ichki ko'paytmalarga misollar haqiqiy va kompleks nuqtali ko'paytmalarni o'z ichiga oladi. Ichki ko'paytma mavzusidagi misollarga qarang. Har bir ichki ko'paytma kanonik yoki keltirilgan norma deb ataladigan normani keltirib chiqaradi, bu yerda 𝐮 vektorning vektor normasi quyidagicha belgilanadi va aniqlanadi:𝐮:=𝐮,𝐮.Bu norma va ichki ko'paytma 𝐮2=𝐮,𝐮 aniqlovchi shart bilan o'zaro bog'langan bo'lib, bu yerda 𝐮,𝐮 har doim nomanfiy haqiqiy son bo'ladi (hattoki ichki ko'paytma kompleks qiymatli bo'lsa ham). Yuqoridagi tengsizlikning har ikki tomonining kvadrat ildizini olib, Cauchy-Schwarz tengsizligini uning koʻproq tanish bo'lgan koʻrinishida yozish mumkin:Andoza:NumBlkBundan tashqari, tengsizlikning ikkala tomoni faqat va faqat 𝐮 va 𝐯 lar bir-biriga chiziqli bog'liq bo'lsagina bir-biriga teng bo'ladi.

Maxsus holatlar

Sedrakyan lemmasi - musbat haqiqiy sonlar

R 2 - Tekislik

R n - n -o'lchovli Evklid fazosi

C n - n -o'lchovli Kompleks fazo

Qo'llanilishi

Tahlil

Geometriya

Ehtimollar nazariyasi

Dalillar

Haqiqiy ichki ko'paytmali fazolar uchun

Nuqtali ko'paytma uchun dalil

Ixtiyoriy vektor fazolar uchun

Isbot 1

Andoza:Collapse top Let V=𝐯2 and c=𝐮,𝐯 so that cc=|c|2=|𝐮,𝐯|2 and c=𝐮,𝐯=𝐯,𝐮. Then 𝐯2𝐮𝐮,𝐯𝐯2=V𝐮c𝐯2=V𝐮c𝐯,V𝐮c𝐯 By definition of the norm =V𝐮,V𝐮V𝐮,c𝐯c𝐯,V𝐮+c𝐯,c𝐯 Expand =V2𝐮,𝐮Vc𝐮,𝐯cV𝐯,𝐮+cc𝐯,𝐯 Pull out scalars (note that V:=𝐯2 is real) =V2𝐮2VcccVc+ccV Use definitions of c:=𝐮,𝐯 and V=V2𝐮2Vcc=V[V𝐮2cc] Simplify =𝐯2[𝐮2𝐯2|𝐮,𝐯|2] Rewrite in terms of 𝐮 and 𝐯.

This expansion does not require 𝐯 to be non-zero; however, 𝐯 must be non-zero in order to divide both sides by 𝐯2 and to deduce the Cauchy-Schwarz inequality from it. Swapping 𝐮 and 𝐯 gives rise to: 𝐮2𝐯𝐮,𝐯𝐮2=𝐮2[𝐮2𝐯2|𝐮,𝐯|2] and thus 𝐮2𝐯2[𝐮2𝐯2|𝐮,𝐯|2]=𝐮2𝐯2𝐮𝐮,𝐯𝐯2=𝐯2𝐮2𝐯𝐮,𝐯𝐮2. Andoza:Collapse bottom

Isbot 2

Umumlashtirishlar

Yana qarang

Manbalar

Manbalar

Andoza:Refbegin

Andoza:Refend

Havolalar