楊氏不等式
在数学上,Young's不等式,指出:假设 a, b, p 和q 是正实数 ,且有1/p + 1/q = 1 ,那么:
等号成立当且仅当 ,因为这时
。
杨氏不等式是加权算术-几何平均值不等式的特例,杨氏不等式是证明赫尔德不等式的一个快捷方法。
证明
我们知道函数 是一个凹函数, 因为它的二阶导数恒为正。 从而我们有:
.
这里我们使用了凹函数的一个性质:对任意 t ,若 0 < t <1,则有:
。
推广
设是一个连续、严格递增函数且
。那么下面的不等式成立:
观察的图形,很容易看出这个不等式的一个直观证明:以上两个积分式所表示的区域之和比由
和
组成的矩形的面积大。