4、定理4:(柯西不等式的推广形式):设为大于1的自然数,(1,2,...,)为任意实数,则:,其中等号当且仅当时成立(当时,约定,1,2,...,)。
证明:构造二次函数:
即构造了一个二次函数:
由于对任意实数,恒成立,则其,
即:,
即:,
等号当且仅当,
即等号当且仅当时成立(当时,约定,1,2,...,)。
如果()全为0,结论显然成立。
柯西不等式有两个很好的变式:
变式1 设 ,等号成立当且仅当
变式2 设ai,bi同号且不为0(i=1,2,...,n),则:,等号成立当且仅当。