1、调和平均数:Hn=n/(1/a1+1/a2+...+1/an)2、几何平均数:Gn=(a1a2...an)^(1/n)3、算术平均数:An=(a1+a2+...+an)/n4、平方平均数:Qn=√[(a1^2+a2^2+...+an^2)/n]这四种平均数满足Hn≤Gn≤An≤Qna1、a2、…、an∈R+,当且仅当a1=a2=…=an时取“=”号均值不等式的一般形式:设函数D(r)=[(a1^r+a2^r+...an^r)/n]^(1/r)(当r不等于0时);
(a1a2...an)^(1/n)(当r=0时)(即D(0)=(a1a2...an)^(1/n))则有:当r注意到Hn≤Gn≤An≤Qn仅是上述不等式的特殊情形,即D(-1)≤D(0)≤D(1)≤D(2)由以上简化,有一个简单结论,中学常用2/(1/a+1/b)≤√ab≤(a+b)/2≤√[(a^2+b^2)/2]编辑本段均值不等式的变形(1)对实数a,b,有a^2+b^2≥2ab(当且仅当a=b时取“=”号),a^2+b^2>0>-2ab(2)对非负实数a,b,有a+b≥2√(a*b)≥0,即(a+b)/2≥√(a*b)≥0(3)对负实数a,b,有a+b<0<2√(a*b)(4)对实数a,b,有a(a-b)≥b(a-b)(5)对实数a,b,有a^2+b^2≥2ab≥0(6)对实数a,b,有a^2+b^2≥1/2*(a+b)^2≥2ab(7)对实数a,b,c,有a^2+b^2+c^2≥1/3*(a+b+c)^2(8)对实数a,b,c,有a^2+b^2+c^2≥ab+bc+ac(9)对非负数a,b,有a^2+ab+b^2≥3/4*(a+b)^2(10)对实数a,b,c,有(a+b+c)/3>=(abc)^(1/3)编辑本段均值不等式的证明方法很多,数学归纳法(第一或反向归纳)、拉格朗日乘数法、琴生不等式法、排序不等式法、柯西不等式法等等用数学归纳法证明,需要一个辅助结论。
引理:设A≥0,B≥0,则(A+B)^n≥A^n+nA^(n-1)B。
注:引理的正确性较明显,条件A≥0,B≥0可以弱化为A≥0,A+想想如何证明(用数学归纳法)。
原题等价于:((a1+a2+…+an)/n)^n=2时易证;假设当n=k时a1+a2+…+aak。
那么当n=k+1时,不妨设a(k+11)中最大者,则ka(k+1)≥a1+a2+…+ak。
设s=a1+a2+…+ak,{[a1+a2+…+a(k+1)]/(k+1)}^(k+1)={s/k+[ka(k+1)-s]/[k(k+1)]}^(k+1)≥(s/k)^(k+1)+(k+1)(s/k)^k[ka(k+1)-s]/k(k+1)用引理=(s/k)^k*a(k+1)≥a1a2…a(k+1)。
用归纳假设下面介绍个好理解的方法琴生不等式法琴生不等式:上凸函数f(x),x1,x2,...xn是函数f(x)在(a,b)内的任意n个点,则有:f[(x1+x2+...+xn)/n]≥1/n*[f(x1)+f(x2)+...+f(xn)]设f(x)=lnx,f(x)凸增函数所以,ln[(x1+x2+...+xn)/n]≥1/n*[ln(x1)+ln(x2)+...+ln(xn)]=ln[(x1*x2*...*xn)^(1/n)]即(x1+x2+...+xn)/n≥(x1*x2*...*xn)^(1/n)在圆中用射影定理证明(半径不小于半弦)编辑本段均值不等式的应用例一证明不等式:2√x≥3-1/x(x>0)证明:2√x+1/x=√x+√x+1/x≥3*[(√x)*(√x)*(1/x)]^(1/3)=3所以,2√x≥3-1/x例二长方形的为p,求的最小值解:设长,宽分别为a,b,则a*b=p因为a+b≥2√(ab),所以2(a+b)≥4√(ab)=4√p周长最小值为4√p例三长方形的周长为p,求面积的最大值解:设长,宽分别为a,b,则2(a+b)=p因为a+b=p/2≥2√(ab),所以ab≤p^2/16面积最大值是p^2/16编辑本段其他不等式琴生不等式绝对值不等式权方和不等式赫尔德不等式闵可夫斯基不等式贝努利不等式柯西不等式切比雪夫不等式外森比克不等式排序不等式编辑本段重要不等式-1.柯西不等式柯西不等式的一般证法有以下几种:(1)Cauchy不等式的形式化写法就是:记两列数分别是ai,bi,则有(∑ai^2)*(∑bi^2)≥(∑ai*bi)^2.我们令f(x)=∑(ai+x*bi)^2=(∑bi^2)*x^2+2*(∑ai*bi)*x+(∑ai^2)则我们知道恒有f(x)≥0.用二次函数无或只有一个实根的条件,就有Δ=4*(∑ai*bi)^2-4*(∑ai^2)*(∑bi^2)≤0.于是移项得到结论。
(2)用向量来证.m=(a1,a2......an)n=(b1,b2......bn)mn=a1b1+a2b2+......+anbn=(a1^+a2^+......+an^)^1/2乘以(b1^+b2^+......+bn^)^1/2乘以cosX.因为cosX小于等于1,所以:a1b1+a2b2+......+anbn小于等于a1^+a2^+......+an^)^1/2乘以(b1^+b2^+......+bn^)^1/2这就证明了不等式.柯西不等式还有很多种,这里只取两种较常用的证法.柯西不等式在求某些函数最值中和证明某些不等式时是经常使用的根据,我们在中应给予极大的重视。
巧拆常数:例:设a、b、c为正数且各不相等。
求证:(2/a+c)+(2/b+c)+(2/c+a)>(9/a+b+c)分析:∵a、b、c均为正数∴为证结论正确只需证:2(a+b+c)[(1/a+b)+(1/b+c)+(1/c+a)]>9而2(a+b+c)=(a+b)+(a+c)+(c+b)又9=(1+1+1)(1+1+1)证明:Θ2(a+b+c)[(1/a+b)+(1/b+c)+(1/c+a)]=[(a+b)+(a+c)+(b+c)][1/a+b)+(1/b+c)+(1/c+a)]≥(1+1+1)(1+1+1)=9又a、b、c各不相等,故不能成立∴原不等式成立。
像这样的还有很多,词条里不再一一列举,大家可以在参考资料里找到柯西不等式的证明及应用的具体文献.编辑本段重要不等式-2.排序不等式排序不等式是高中数学竞赛要求的基本不等式。
设有两组数a1,a2,……an,b1,b2,……bn满足a1≤a2≤……≤an,b1≤b2≤……≤bn则有a1bn+a2bn?1+……+anb1≤a1bt+a2bt+……+anbt≤a1b1+a2b2+……+anbn式中t1,t2,……,tn是1,2,……,n的任意一个排列,当且仅当a1=a2=……=an或b1=b2=……=bn时成立。
以上排序不等式也可简记为:反序和≤和≤和.证明时可采用逐步调整法。
例如,证明:其余不变时,将a1b1+a2b2调整为a1b2+a2b1,值变小,只需作差证明(a1-a2)*(b1-b2)≥0,这由题知成立。
依次类推,根据逐步调整法,排序不等式得证。
编辑本段重要不等式-3.切比雪夫不等式切比雪夫不等式有两个(1)设存在数列a1,a2,a3.....an和b1,b2,b3......bn满足a1≤a2≤a3≤.....≤an和b1≤b2≤b3≤......≤bn那么,∑aibi≥(1/n)(∑ai)(∑bi)(2)设存在数列a1,a2,a3.....an和b1,b2,b3......bn满足a1≤a2≤a3≤.....≤an和b1≥b2≥b3≥......≥bn那么,∑aibi≤(1/n)(∑ai)(∑bi)编辑本段重要不等式-4.琴生不等式设f(x)为上凸函数,则f[(x1+x2+……+xn)/n]≥[f(x1)+f(x2)+……+f(xn)]/n,称为琴生不等式(幂平均)。
加权形式为:f[(a1x1+a2x2+……+anxn)]≥a1f(x1)+a2f(x2)+……+anf(xn),其中ai>=0(i=1,2,……,n),且a1+a2+……+an=1.编辑本段重要不等式-5.均值不等式a^2+b^2≥2ab(a与b的不小于它们的的2倍)当a,b分别大于0时上试可变为a+b≥2√ab编辑本段重要不等式-6.完全的均值不等式√[(a^2+b^2)/2]≥(a+b)/2≥√ab≥2/(1/a+1/b)(二次幂平均≥算术平均≥平均≥调和平均)证明:(证明过程引自他出)设a,b是两个正数,M2=√[(a^2+b^2)/2],A=(a+b)/2,G=√(ab),H=2/(1/a+1/b)分别表示a,b两元的二次幂平均,算术平均,几何平均和调和平均。
证明:M2≥A≥G≥H。
证明在梯形ABCD中,AB∥CD,记AB=b,CD=a。
EiFi(i=1,2,3,4)是平行于梯形ABCD的且被梯形两腰所截的线段。
如果E1F1分梯形为等积的,那么E1F1=√[(a^2+b^2)/2]。
如果E2F2分梯形的中位线,那么E2F2=(a+b)/2。
如果E3F3分梯形为两,那么E3F3=√(ab)。
如果E4F4通过梯形两的线段,那么E4F4=2/(1/a+1/b)。
从图中直观地证明E1F1≥E2F2≥E3F3≥E4F4,当a=b时取等号。
编辑本段重要不等式-7.幂平均不等式幂平均不等式:ai>0(1≤i≤n),且α>β,则有(∑ai^α/n)^1/α≥(∑ai^β/n)^1/β成立iffa1=a2=a3=……=an时取等号加权的形式:设ai>0,pi>0(1≤i≤n),且α>β,则有(∑pi*ai^α/∑pi)^1/α≥(∑pi*ai^β/∑pi)^1/βiffa1=a2=a3=……=an,p1=p2=p3=……=pn时取等号。
特例:-调和平均(-1次幂),-几何平均(0次幂),-算术平均(1次幂),,-二次平均(2次幂) 内容来自网友回答
其他不等式