微积分证明题:设f(x)、g(x)在[a,b]上连续,下面不等式是否成立,成立证明,不成立举反例
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这就是Cauchy——Schwartz不等式。
证明:令h(x)=f(x)+tg(x),t是实数;
则积分(从a到b)h(x)^2dx>=0,即
积分(从a到b)f^2(x)dx+2t*积分(从a到b)f(x)g(x)dx+t^2*积分(从a到b)g^2(x)dx>=0 (*)
对任意的实数t成立。
若积分(从a到b)g^2(x)dx=0,则(*)式要想对任意的t成立必须有
积分(从a到b)f(x)g(x)=0,于是原不等式成立。
若积分(从a到b)g^2(x)dx>0,则(*)式是一个关于t的二次函数,要想对
所有的t成立,必须且只须判别式<=0。
判别式=4(积分(从a到b)f(x)g(x)dx)^2-4*积分(从a到b)f^2(x)dx*积分(从a到b)g^2(x)dx,
由此得不等式成立。
证明:令h(x)=f(x)+tg(x),t是实数;
则积分(从a到b)h(x)^2dx>=0,即
积分(从a到b)f^2(x)dx+2t*积分(从a到b)f(x)g(x)dx+t^2*积分(从a到b)g^2(x)dx>=0 (*)
对任意的实数t成立。
若积分(从a到b)g^2(x)dx=0,则(*)式要想对任意的t成立必须有
积分(从a到b)f(x)g(x)=0,于是原不等式成立。
若积分(从a到b)g^2(x)dx>0,则(*)式是一个关于t的二次函数,要想对
所有的t成立,必须且只须判别式<=0。
判别式=4(积分(从a到b)f(x)g(x)dx)^2-4*积分(从a到b)f^2(x)dx*积分(从a到b)g^2(x)dx,
由此得不等式成立。
追问
您看错了吧……式子右边是[∫a..b f(x) dx]^2....
平方在积分外面。
追答
那真是不好意思。确实看错了。
那肯定结论不成立。
随便取个对称区间,比如【-1,1】
任取奇函数f(x),g(x)=f(x),比如f(x)=g(x)=x,则
不等式右边是0,左边不是0,不等式不成立。
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