不等式

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  等式拼音bù děng shì),(inequality),用不等号将两个解析式连结起来所成的式子。例如x2+y2≥2xy,sinx≤1,ex>0 ,2x<3等 。根据解析式的分类也可对不等式分类,不等号两边的解析式都是代数式的不等式,称为代数不等式;只要有一边是超越式,就称为超越不等式。例如超越不等式.jpg是代数不等式,lg(1+x)>x是超越不等式。

  通常不等式中的数是实数,字母也代表实数,不等式的一般形式为F(x,y,……,z)≤G(x,y,……,z )(其中不等号也可以为<,≥,> 中某一个),两边的解析式的公共定义域称为不等式的定义域,不等式既可以表达一个命题,也可以表示一个问题。例如,平均值不等式定理“x1,x2,……,xn取任意正数时,不等关系不等关系.jpg都成立”,是一个命题;而“ 解不等式x2-x-6<0 ”则是问x取哪些值使不等关系成立的问题。

  不等式的最基本性质有:①如果x>y,那么y<x;如果y<x,那么x>y;②如果x>y,y>z;那么x>z;③如果x>y,而z为任意实数,那么x+z>y+z;④ 如果x>y,z>0,那么xy>yz;⑤如果x>y,z<0,那么xz<yz。

  由不等式的基本性质出发,通过逻辑推理,可以论证大量的初等不等式,其中比较有名的有:

  平均值不等式:对于任意n个正数x1,x2,…,xn ,恒有 平均值不等式.jpg

  柯西不等式:对于2n个任意实数x1,x2,…,xn和y1,y2,…,yn,恒有(x1y1+x2y2+…+xnyn2≤(x12+x22+…+xn2)(y12+y22+…+yn2)。

  排序不等式:对于两组有序的实数x1≤x2≤…≤xn,y1≤y2≤…≤yn,设yi1,yi2,…,yin是后一组的任意一个排列,

记S=x1yn+x2yn-1+…+xny1,M=x1yi1+x2yi2+…+xnyin,L=x1y1+x2y2+…+xnyn,那么恒有S≤M≤L。

  根据不等式的基本性质,也可以推出解不等式可遵循的一些同解原理。主要的有:

  ①不等式F(x)< G(x)与不等式 G(x)>F(x)同解。

  ②如果不等式F(x) < G(x)的定义域被解析式H( x )的定义域所包含,那么不等式 F(x)<G(x)与不等式F(x)+H(x)<G(x)+H(x)同解。

  ③如果不等式F(x)<G(x) 的定义域被解析式H(x)的定义域所包含,并且H(x)>0,那么不等式F(x)<G(x)与不等式H(x)F(x)<H( x )G(x) 同解;如果H(x)<0,那么不等式F(x)<G(x)与不等式H (x)F(x)>H(x)G(x)同解。

  ④不等式F(x)G(x)>0与不等式不等式2.jpg同解;不等式F(x)G(x)<0与不等式不等式3.jpg同解。