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コーシー=シュワルツの不等式 定理《コーシー=シュワルツの不等式》 正の整数 $n, $ 実数 $a_1, $ $\cdots, $ $a_n, $ $b_1, $ $\cdots, $ $b_n$ に対して, \[ (a_1b_1\! +\! \cdots\! +\! a_nb_n)^2 \leqq (a_1{}^2\! +\! \cdots\! +\! a_n{}^2)(b_1{}^2\! +\! \cdots\! +\! b_n{}^2)\] が成り立つ. 等号成立は $a_1:\cdots:a_n = b_1:\cdots:b_n$ である場合に限る. 証明 数学 I: $2$ 次関数 問題《$n$ 変数のコーシー=シュワルツの不等式》 $n$ を $2$ 以上の整数, $a_1, $ $\cdots, $ $a_n, $ $b_1, $ $\cdots, $ $b_n$ を実数とする. コーシー＝シュワルツの不等式 - Wikipedia. すべての実数 $x$ に対して $x$ の $2$ 次不等式 \[ (a_1x-b_1)^2+\cdots +(a_nx-b_n)^2 \geqq 0\] が成り立つことから, 不等式 が成り立つことを示せ. また, 等号成立条件を求めよ. 解答例 数学 III: 積分法 問題《定積分に関するシュワルツの不等式》 $a \leqq x \leqq b$ で定義された連続関数 $f(x), $ $g(x)$ について, $\{tf(x)+g(x)\} ^2$ ($t$: 任意の実数)の定積分を考えることにより, \[\left\{\int_a^bf(x)g(x)dx\right\} ^2 \leqq \int_a^bf(x)^2dx\int_a^bg(x)^2dx\] 解答例
数学の良さや美しさを感じられる問題に出会えることは、この上ない喜びでもあります。 今回は証明方法についてでしたが、今後はコーシー・シュワルツの不等式の問題への適用方法についてもまとめてみたいと思っています。 最後までお読みいただき、ありがとうございました。
コーシー・シュワルツの不等式 $a,b,x,y$ を実数とすると \begin{align} (ax+by)^2\leqq(a^2+b^2)(x^2+y^2) \end{align} が成り立ち,これを コーシー・シュワルツの不等式(Cauchy-Schwarz's inequality) という. 等号が成立するのは a:b=x:y のときである. 暗記コーシー・シュワルツの不等式の証明-2変数版- 上のコーシー・シュワルツの不等式を証明せよ.また,等号が成立する条件も確認せよ. (右辺) $-$ (左辺)より &(a^2+b^2)(x^2+y^2)-(ax+by)^2\\ &=(a^2x^2+b^2x^2+a^2y^2+b^2y^2)\\ &-(a^2x^2+2abxy+b^2y^2)\\ &=b^2x^2-2(bx)(ay)+a^2y^2\\ &=(bx-ay)^2\geqq0 等号が成立するのは, $(bx − ay)^2 = 0$ ,すなわち $bx − ay = 0$ のときであり,これは のことである. $\blacktriangleleft$ 比例式 暗記コーシー・シュワルツの不等式の証明-3変数版- $a,b,c,x,y,z$ を実数とすると & (ax+by+cz)^2\\ \leqq&(a^2+b^2+c^2)(x^2+y^2+z^2) が成り立つことを証明せよ. また,等号が成り立つ条件も求めよ. (右辺) $-$ (左辺)より & a^2(y^2+z^2)+b^2(x^2+z^2)\\ &\quad+c^2(x^2+y^2)\\ &\quad-2(abxy+bcyz+acxz)\\ &=a^2y^2-2(ay)(bx)+b^2x^2\\ &\quad+a^2z^2-2(az)(cx)+c^2x^2\\ &\quad+b^2z^2-2(bz)(cy)+c^2y^2\\ &=(ay-bx)^2+(az-cx)^2\\ &\quad+(bz-cy)^2\geqq 0 等号が成立するのは, $(ay-bx)^2=0, ~(az-cx)^2=0, $ $~(bz-cy)^2=0$ すなわち, $ ay-bx=0, ~az-cx=0, $ $~bz-cy=0$ のときであり,これは a:b:c=x:y:z \end{align} のことである. コーシー=シュワルツの不等式. $\blacktriangleleft$ 比例式 一般の場合のコーシー・シュワルツの不等式に関しては,付録 一般の場合のコーシー・シュワルツの不等式 を参照のこと.
実践演習 方程式・不等式・関数系 2020年11月26日 問題はこちら(画像をクリックするとPDFファイルで開きます。) コーシー・シュワルツの不等式と呼ばれる有名不等式です。 今は範囲外ですが、行列という分野の中で「ケーリー・ハミルトンの定理」というものがあります。 参考書によっては「ハミルトン・ケーリーの定理」などとも呼ばれており、呼び方論争もあります。 コーシーシュワルツの不等式はシュワルツ・コーシーの不等式とは呼ばれません。 なぜでしょうか?
但し, 2行目から3行目の変形は2項の場合のコーシー・シュワルツの不等式を利用し, 3行目から4行目の変形は仮定を利用しています.
$\eqref{kosishuwarutunohutousikisaisyouti2}$の等号が成り立つのは x:y:z=1:2:3 のときである. $x = k,y = 2k,z = 3k$ とおき, $ x^2 + y^2 + z^2 = 1$ に代入すると $\blacktriangleleft$ 比例式 の知識を使った. &k^2+(2k)^2+(3k)^2=1\\ \Leftrightarrow~&k=\pm\dfrac{\sqrt{14}}{14} このとき,等号が成り立つ. 以上より,最大値 $f\left(\dfrac{\sqrt{14}}{14}, ~\dfrac{2\sqrt{14}}{14}, ~\dfrac{3\sqrt{14}}{14}\right)$ $=\boldsymbol{\sqrt{14}}$ , 最小値 $f\left(-\dfrac{\sqrt{14}}{14}, ~-\dfrac{2\sqrt{14}}{14}, ~-\dfrac{3\sqrt{14}}{14}\right)$ $=\boldsymbol{-\sqrt{14}}$ となる. 吹き出しコーシー・シュワルツの不等式とは何か コーシー・シュワルツの不等式 は\FTEXT 数学Bで学習する ベクトルの内積 の知識を用いて \left(\vec{m}\cdot\vec{n}\right)^2\leqq|\vec{m}|^2|\vec{n}|^2 と表すことができる. コーシー・シュワルツ不等式【数学ⅡB・式と証明】 - YouTube. もし,ベクトルを学習済みであったら,$\vec{m}=\begin{pmatrix}a\\b\end{pmatrix},\vec{n}=\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix}$を上の式に代入して確認してみよう.