均值不等式的證明

2021-05-19 21:31:43 字數 1342 閱讀 6333

平均值不等式是最基本的重要不等式之一,在不等式理論研究和證明中占有重要的位置。平均值不等式的證明有許多方法,這裡,我們選了部分具有代表意義的證明方法,其中用來證明平均值不等式的許多結論,其本身又具有重要的意義,特別是,在許多競賽的書籍中,都有專門的章節和討論,如數學歸納法、變數替換、恒等變形和分析綜合方法等,這些也是證明不等式的常用方法和技巧。

1.1 平均值不等式

一般地,假設為n個非負實數,他們的算術平均值記為幾何平均值記為

算術平均值與幾何平均值之間有如下的關係。

即當且僅當

上述不等式成為平均值不等式,或簡稱為均值不等式。

平均值不等式的表達形式簡單,容易記住,但它的證明和應用非常靈活、廣泛,有多重不同的方法。為使大家理解和掌握,這裡我們選擇了其中的幾種典型的證明方法。供大家參考學習。

1.2平均值不等式的證明

證法一(歸納法)

(1) 當n=2時,已知結論成立。

(2) 假設對n=k(正整數k)時命題成立,即對那麼,當n=k+1時,由於

關於是對稱的,任意對調的值不改變,因此不妨設顯然,以及可得所以即兩邊乘以,得

從而,有

證法二(歸納法)

(1) 當n=2時,已知結論成立。

(2) 假設對n=k(正整數k)時命題成立,即對那麼,當n=k+1時,由於

從而,有

證法三(利用排序不等式)

設兩個實陣列和滿足

則同序乘積之和)

亂序乘積之和)

反序乘積之和)

其中是的乙個排列,並且等號同時成立的充分必要條件是證明:切比雪夫不等式(利用排序不等式證明)楊森不等式(young)設, 則對等號成立的充分必要條件是。

琴生不等式(jensen)

設為上凸(或下凸)函式,則對任意,我們都有其中習題一

1. 設求證:對一切正整數n,有

2. 設,求證

3. 設為正實數,證明:

4. 設,求證:

5. 設

6. 設

7. 設a,b,c,d是非負實數,滿足,求證:

8. 設n為給定的自然數,,對於n個給定的實數;

記的最小值為m,求在的條件下,m的最大值。

均值不等式及其證明(百度文庫)2023年3月3日星期六下午14:18用均值不等式證明

用均值不等式求最值

1注意均值不等式使用的條件是否具備

2求和的最值需使積為定值

求積的最值需使和為定值

3注意=必須能夠取到

均值不等式解決某些特殊問題

1均值不等式求有二次分式在區間上的值域

2函式與方程的思想解決恆成立問題

某些不宜使用均值不等式的問題

學習資料:《同步助學方略》、《》

均值不等式與不等式的證明

一 已知不等式的關係,求目標式的取值範圍 例1 2010遼寧理14 已知的取值範圍變式1 已知且,求的範圍。變式2 2010江蘇12 設為實數,滿足則的最大值是二 利用均值不等式求函式的最值 利用均值不等式求最值要注意條件的驗證 例1 1 若,求函式的最小值 2 若,求函式的值域 變式1.1 求函式...

均值不等式

基本不等式 知識要點 1 重要不等式 若,則,當且僅當時,取 2 算術平均數與幾何平均數 設,則把 記作正數 的算術平均數,把 記作正數 的幾何平均數。3 基本 均值 不等式 算術平均數大於或等於幾何平均數 設,則請給出證明 注意 對上述第1點和第3點的補充說明 1 和成立的條件是不同的,前者要求 ...

均值不等式

一 均值不等式的含義及成立的條件 一 原型 二 均值不等式 任意個正數的算術平均值不小於這個正數的幾何平均值 兩個數的均值不等式 若,則 等號僅當時成立 三個數的均值不等式 若,則 等號僅當時成立 等號僅當 d時成立 三 均值不等式常見的變形 3 幾個常用不等式 如果,則 可以推廣到n的情形 均值不...