2 几类特殊不等式的介绍与证明
2。1 均值不等式文献综述
均值不等式是不等式理论的核心,是现代分析数学中应用最广泛的不等式之一。下面给出均值不等式的内容。 设 为 个正数,则 ,称为均值不等式,其中
, , , ,分别称为 的调和平均数、几何平均数、算数平均数、均方根平均数。 这四种平均数仅当 时取到等号。 均值不等式的推广形式(幂平均不等式): ,记 ,它是关于 单调递增。显然 是上述不等式的特殊情形,即 。 最常见的推广形式是加权 不等式[3]:设 是正实数,如果 个非负实数 的和为1,则 ,当且仅当 时取等号。
下面给出均值不等式的几种证明方法。
证法1[1](用排序不等式证明)
不失一般性,假定 ,设 , ,则 。 不等式变为 。
注意到如果序列 是增加的,则序列 是减少的。 由排序不等式,得到 ,
当且仅当 时,等号成立。 因此 ,
当且仅当 时成立。 证法2[1] (用反向归纳法证明)