柯西-施瓦茨不等式

求解不等式的重要工具
柯西-施瓦茨不等式(英文:Cauchy-Schwartz inequality)也称柯西不等式,即如果
为任意实数,则有
,当且仅当
(
常数)时等号成立。[2][1]
柯西-施瓦茨不等式最早是在1821年由法国数学家奥古斯丁-路易·柯西法语:Augustin-Louis Cauchy)提出。俄国数学家布尼亚科夫斯基(俄语:Виктор Яковлевич Буняковский)和德国数学家赫尔曼·施瓦茨(德语:Hermann Schwarz)分别在1859年和1884年独立地提出柯西-施瓦茨不等式的积分形式。柯西-施瓦茨不等式也得到了更多的推广和不同学科领域的发展。[3][4]
柯西-施瓦茨不等式有许多形式,积分形式的不等式也叫柯西-布尼亚科夫斯基-施瓦茨不等式。还有向量内积、概率形式的柯西-施瓦茨不等式。一般形式的柯西-施瓦茨不等式可以推广成赫尔德不等式(英文:
)、闵可夫斯基不等式(英文:Minkowski's inequality)、卡勒博不等式(英文:Callebaut's Inequality)等。[4][5][6][7][8]
柯西-施瓦茨不等式在数学领域有广泛的应用,可以利用它来证明恒等式、解方程、证明不等式、求极值等,概率论中可以推出相关系数的性质。柯西-施瓦茨不等式也可以应用到数据分析领域,无论是在最佳样本量的估计或是在时间序列的分析上都有应用。[9][10][11]

定义