舒尔不等式说明,对于所有的非负实数x、y、z和正数t,都有:
当且仅当x = y = z,或其中两个数相等而另外一个为零时,等号“=”成立。当t是正的偶数时,不等式对所有的实数x、y和z都成立。
证明
由于不等式是对称的,我们不妨设 。对t分类讨论:
时,
-
显然成立,这是因为左边的每一项都是非负的。同理, 时,
-
证毕。
推广
舒尔不等式有一个推广:
假设a、b、c是正的实数。如果(a,b,c)和(x,y,z)是同序的,则以下的不等式成立:
-
2007年,罗马尼亚数学家Valentin Vornicu证明了一个更一般的形式:
考虑 ,其中 ,而且要么 ,要么 。设 ,并设 或者是凸函数,或者是单调函数。那么:
-
当x = a、y = b、z = c、k = 1、ƒ(m) = mt时,即化为舒尔不等式。[1]
参考文献
- ^ Vornicu, Valentin; Olimpiada de Matematica... de la provocare la experienta; GIL Publishing House; Zalau, Romania.