首页 热点资讯 义务教育 高等教育 出国留学 考研考公
您的当前位置:首页正文

均值不等式的推导过程有哪些

来源:华佗小知识

  2、几何平均数:Gn=(a1a2...an)^(1/n)

  3、算术平均数:An=(a1+a2+...+an)/n

  4、平方平均数:Qn=√ (a1^2+a2^2+...+an^2)/n

  这四种平均数满足Hn≤Gn≤An≤Qn 的式子即为均值不等式。

  推导过程

  关于均值不等式的证明方法有很多,数学归纳法(第一数学归纳法或反向归纳法)、拉格朗日乘数法、琴生不等式法、排序不等式法、柯西不等式法等等,都可以证明均值不等式,在这里简要介绍数学归纳法的证明方法:

  (注:在此证明的,是对n维形式的均值不等式的证明方法。)

  用数学归纳法证明,需要一个辅助结论。

  引理:设A≥0,B≥0,则,且仅当B=0时取等号。

  注:引理的正确性较明显,条件A≥0,B≥0可以弱化为A≥0,A+B≥0,有兴趣的同学可以想想如何证明(用数学归纳法)(或用二项展开公式更为简便)。

  原题等价于:

  当且仅当时取等号。

  当n=2时易证;

  假设当n=k时命题成立,即 , 当且仅当时取等号。那么当n=k+1时,不妨设是中最大者,则

  设

  根据引理

  当且仅当且时,即时取等号。

  利用琴生不等式法也可以很简单地证明均值不等式,同时还有柯西归纳法等等方法。

显示全文