考研基本不等式

考研基本不等式

考研中涉及的基本不等式主要包括以下几种:

AM-GM不等式(算术平均数-几何平均数不等式)

对于任意非负实数 \(a_1, a_2, \ldots, a_n\),有:

\[

\frac{a_1 + a_2 + \ldots + a_n}{n} \geq \sqrt[n]{a_1a_2\ldots a_n}

\]

柯西-施瓦茨不等式

对于任意实数序列 \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) 和 \(b_1, b_2, \ldots, b_n\),有:

\[

(a_1b_1 + a_2b_2 + \ldots + a_nb_n)^2 \leq (a_1^2 + a_2^2 + \ldots + a_n^2)(b_1^2 + b_2^2 + \ldots + b_n^2)

\]

三角不等式

对于任意两个实数 \(a\) 和 \(b\),有:

\[

|a + b| \leq |a| + |b|

\]

四边形不等式

对于任意的实数序列 \(a_1 \leq a_2 < b>

\[

m[a_1, b_1] + m[a_2, b_2] \leq m[a_1, b_2] + m[a_2, b_1]

\]

其中 \(m[i, j]\) 表示连接点 \(i\) 和 \(j\) 的线段长度。

切比雪夫不等式

对于任意实数序列 \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) 和任意正数 \(k\),有:

\[

\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(a_i - \bar{a})^2 \geq \frac{1}{n^2}\sum_{i=1}^{n}(a_i - \bar{a})^2

\]

其中 \(\bar{a}\) 是序列的平均值。

贝塞尔不等式

对于任意实数序列 \(a_1, a_2, \ldots, a_n\) 和任意正数 \(k\),有:

\[

\left(\sum_{i=1}^{n}a_i^2\right)\left(\sum_{i=1}^{n}b_i^2\right) \geq \left(\sum_{i=1}^{n}a_ib_i\right)^2

\]

拉格朗日中值定理

对于连续函数 \(f(x)\) 在区间 \([a, b]\) 上,存在 \(\xi \in (a, b)\) 使得:

\[

f'(\xi) = \frac{f(b) - f(a)}{b - a}

\]

这些不等式在考研数学中非常重要,常用于证明最值、求解函数值域、证明不等式等问题。掌握这些不等式的应用是考研数学的关键之一。