אי-שוויון הלדר – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מאין תקציר עריכה
שורה 1:
'''אי-שוויון הלדר''' הוא [[אי-שוויון (מתמטיקה)|אי-שוויון]] יסודי ב[[אנליזה מתמטית]] ובמיוחד ב[[אנליזה פונקציונלית]]. אי-שוויון זה מהווה הכללה משמעותית של [[אי-שוויון קושי-שוורץ]], ומשמש כדי להוכיח את [[אי-שוויון מינקובסקי]].
 
אי-השוויון התגלההוכח על ידי המתמטיקאי הבריטי [[לאונרד ג'יימס רוג'רס]] {{אנ|Leonard James Rogers}} בשנת [[1888]], ובאופן לא תלוי על ידי המתמטיקאי הגרמני [[אוטו הלדר]] {{אנ|Otto Hölder}} בשנת [[1889]].
 
ניתן להוכיח את אי השוויון באמצעות [[אי-שוויון יאנג]] או באמצעות [[אי-שוויון ינסן]].
שורה 34:
==הוכחה==
 
נשים לב שלכל <math>x,y \geq 0</math> מתקיימת הטענה הבאה: <math>x^\alpha\cdot y^\beta \leq \alpha \cdot x + \beta \cdot y</math>. זאת ניתן להוכיח בעזרת [[אי-שוויון ינסן]] שהרי <math>\log</math> הינההיא [[פונקציה קעורה]] ולכן: <math>\alpha \cdot \log(x) + \beta \cdot \log(y) \leq \log(\alpha \cdot x + \beta \cdot y)</math>.
 
כעת נסמן <math>S_a = \sum_{i=1}^{n} a_i, S_b = \sum_{i=1}^{n} b_i</math> ולפי הטענה הנ"ל מתקיים <math display="block">\sum_{i=1}^{n} \left ( \frac{a_i}{S_a} \right )^\alpha \cdot \left ( \frac{b_i}{S_b} \right )^\beta \leq \sum_{i=1}^{n} \left ( \alpha \cdot \frac{a_i}{S_a} \right) + \sum_{i=1}^{n} \left ( \beta \cdot \frac{b_i}{S_b} \right) = \alpha + \beta = 1</math> נכפיל את שני האגפים ב <math>S_a ^ \alpha \cdot S_b^\beta</math> ונקבל את אי השוויון הרצוי <math>\sum_{i=1}^{n} a_i^\alpha \cdot b_i^\beta \leq S_a ^ \alpha \cdot S_b^\beta</math>.