這里的“三種不等式”即均值不等式(或基本不等式)、柯西不等式、排序不等式.首先,我們一起來回顧三種不等式.
(1)均值不等式:若a1,a2,a3…an是n個(gè)正數(shù),則有:
a1+a2+a3…+an≥n(當(dāng)a1=a2=a3=…=an時(shí)取等號)
(2)柯西不等式:設(shè)a1,a2,a3…an∈R,b1,b2,b3…bn∈R,則有:
(a12+a22+a32…+an2)(b12+b22+b32…+bn2)≥(a1b1+a2b2+a3b3…+anbn)2
(當(dāng)且僅當(dāng)a1∶b1=a2∶b2=a3∶b3=…an∶bn時(shí)取等號)
(3)排序不等式:
設(shè)a1≤a2≤…≤an,b1≤b2≤…≤bn為兩組數(shù),c1,c2,…cn是b1,b2,…bn的任意一個(gè)排列,則:
a1bn+a2bn-1+a3bn-2+…+anb1≤a1c1+a2c2+a3c3+…+ancn≤a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn
(當(dāng)且僅當(dāng)a1=a2=…=an或b1=b2=…=bn時(shí),等號成立)
因?yàn)檫@三種不等式從形式、等號成立條件等來看具有一致性和相容性,在很多時(shí)候可以利用這些一致性和相容性對不等式問題進(jìn)行多種解法,尤其是在不等式的證明和求函數(shù)最值時(shí)最常見.下面就從這兩方面舉例說明.