杨氏不等式de证明如题所示
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查书.

Young不等式

如果a>0且b>0,而数p,q满足:1/p+1/q=1,那么

a^(1/p)*b^(1/q)≤(1/p)*a+(1/q)*b,当p>1

a^(1/p)*b^(1/q)≥(1/p)*a+(1/q)*b,当p<1

证明:

可以先证明:

x>0时,

x^α-αx+α-1≤0,当0<α<1时;

x^α-αx+α-1≥0,当α<0或α>1时;

f(x)=x^α+αx+α-1

f'(x)=α[x^(α-1)-1],f'(1)=0

0<α<1时,f'(x)>0,当x∈(0,1)

f'(x)<0,当x∈(1,+∞)

∴f(x)在x=1处取最大值,f(1)=0,∴f(x)≤0

α<0或α>1时,f'(x)<0,当x∈(0,1)时

f'(x)>0,当x∈(1,+∞)时

∴f(x)在x=1处取最小值,f(1)=0,∴f(x)≥0

代入,x=a/b,α=1/p,得:

f(a/b)=(a/b)^(1/p)-(1/p)*(a/b)+1/p-1

当p>1时,即0<α<1:

(a/b)^(1/p)-(1/p)*(a/b)+1/p-1≤0

即(a/b)^(1/p)≤(1/p)*(a/b)+1/q

同时乘以b,得:

a^(1/p)*b^(1/q)≤(1/p)*a+(1/q)*b

当p<1时,即α<0(p<0)或α>1(0<p<1)

(a/b)^(1/p)-(1/p)*(a/b)+1/p-1≥0

即(a/b)^(1/p)≥(1/p)*(a/b)+1/q

同时乘以b,得:

a^(1/p)*b^(1/q)≥(1/p)*a+(1/q)*