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(应用数学专业论文)新的hardyhilbert不等式及应用.pdf.pdf 免费下载
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文档简介
c a n d i d a t e :z h a oy u z h o n g s u p e r v i s o r g u oj i f e n g a c a d e m i cd e g r e ea p p l i e df o r :m a s t e ro fs c i e n c e s p e c i a l 钾: _a p p li e dm a t h d a t eo fo r a le x a m i n a t i o n :d e c e m b e r2 0 0 9 u n i v e r s i 哆:q i n g d a ot e c h n o l o g i c a lu n i v e r s i t y 学位论文答辩日期: 指导教师签字: 答辩委员会成员签字: 撕乏 砖黼 汤) , 瞬垂,矽 青岛理工大学理学硕士学位论文 目录 摘要,i a b s t r a c t i i 第1 章绪论l 1 1综述一”l 1 2 论文结构简介3 第2 章正向的h a r d y h i l b e n 不等式6 2 1基本的h i l b e r t 不等式6 2 2 带有负参数的h i l b e n 不等式2 2 2 - 3 带t a y l o r 级数的h i l b e n 不等式2 8 2 4 其它形式的h i l b e n 不等式4 0 第3 章逆向的h 捌y - h i l b e n 不等式5 0 3 1 双参数的h i l b e r t 不等式5 0 结论”6 0 参考文献_ 6 l 攻读硕士学位期问发表的学术论文63 致谢6 4 青岛理工大学理学硕士学位论文 摘要 在分析学中h i l b e n 不等式起着重要的作用。近年来,国内外许多学者就加强 对这类不等式的推广、改进及其应用作了大量工作。 本文主要目的是在经典的h i l b e n 不等式基础上建立一些新的h i l b e n 不等式。 首先,通过引入一些参数,建立了h i l b e n 不等式的一些新的推广;其次,引入两 对共轭指数与负参数,建立两个新的h i l b e n 不等式;再次,借助t a y o l r 级数与y 0 u n g 不等式研究了几个新的h i l b e n 不等式:最后,通过引入两对共轭指数与负参数, 建立两个新的逆向的h i l b e n 不等式。作为应用,考虑了所得h i l b e n 不等式的等价 形式。 关键词:h 莉y _ h i l b e n 不等式;函数;权函数;t a y l o r 级数;y 0 u n g 不等式;共 轭指数;最佳值;等价形式 a b s t r a c t h i l b e ni n e q u a l i t yp i a y sa 如n d a m t a lr o l ei nm 砒锄a t i c a l 锄a l y s i s i nr e c 明t l y y e a 瑙,m a n ys c h o l 躺t a k eo nt h er e s e a r c ho ft h i sf i e l d ,t h e yh a v ea c h i e v e dm 锄yg o o d r e s u l t s t h ea i mo ft h i sp a p e ri st oe s t a b l i s hs o m en e wh i l b e ni n e q u a l i t i e sb yc l a s s i c a l h i l b e ni n e q u a l i t y f i r s t l y t h ev a r i o u sn e we s t e i l s i o n so fh i l b e ni n e q u a l i t y 躺0 b t a i n e d b yi n 仃0 d u c t i n gp a r a i m e t e ra n du s i n gt l l ef h n c t i o n ; s e c o n d l y t w on e wh i l b e r t i n e q u a l i t i e sa r ee s t a b l i s h e db yi n t r o d u c t i n gt 、7 i r op a i r so fc o n j u g a t e 锄dap 蹦硼e t e r 五; t h i r d l ms o m en e w h i l b e ni n e q u a l i t i e s 戤e s t a b l i s h e db yi n 仃o d u c t i n gt a y l o rs 甜e s 锄d y r o u l l gi i l e q u a l i t y ;m o r e o v s o m en e wr c v e r s eh i l b e ni n e q u a l i t i 髓a r ee s t a b l i s h e db y i n 廿o d u c t i n gt w op a i r so fc o n j u g a t e a sa p p l i c a t i o n ,i t se q u i v a l e n tf o 肌a r ec o n s i d e r e d k e yw o r d :h a r d y - h i l b e f ti n e q u a l i t y ;p 如n 鲥o n ;w 葫曲t 缸1 c t i o n ;t a y l o rs 甜e s ;y 0 眦g i n e q u a l i t y ;c o n j u g a t e ;b e s tv a l u e ;e q u i v a l e i l tf o m n j c o 口等出h 南m 边 ( 1 2 ) 这里,常数因子= 罴与i = 熹i 都是最佳值。称( 1 1 ) 式和( 1 2 ) 式为 s i n ( 万p ) l s i n ( 万p ) j 一。一“、一”r 一7 。7 。 h 砌y - h i l b e n 不等式,它在分析学及其应用领域起着重要的作用。在与( 1 1 ) 式相同 的条件下,还有如下经典的h a r d y - h i l b e n 型积分不等式及其等价形式【1 】 j c oj c o 型挚 南m 州出) 1 佃( 胁州佑3 , 巾等m ,出h 赢n 州出 n 4 , 地常数因吖南h 南卜是最黼2 噼一团与文献。 【3 】在此基础上给出了一些推广与改进,讨论了如下形式的不等式 j:oe。:挣b(jco工(|口一ixiipc工,出)17p(e。y(,一ixi一,g-cy,咖)17叮c5, f正。j:静b(f。x(p一-xl一五厂;(x)出)17p(fy ( - 一i i l ,g - ( y ) c 6 ,) 1 7 9 f ( ,6 ) 这里,m = 【l 一页( a ) 】x ( 瓦( 名) 的具体表达形式可参看文献【3 】的9 4 页9 5 页) 且常数因子 b = 了= ;忑是最佳值。2 0 0 5 年,文献【4 】在已有大量文献的基础上,对h i l b e n l s l n i 刀,p l 。一 不等式相关问题作了总结,并提出了一些较好的方法。2 0 0 6 2 0 0 8 年,文献r 5 1 与文 青岛理工大学理学硕士学位论文 献【6 】通过引入参数兄与函数考虑了如下形式的不等式 j c oj c o 焉挚b ( j c o 叫m 出) p ( f 州础) 咖) 9 ( 1 - 7 ) 给出了k ( 五,x ) 与( 允,y ) 的具体表达式,并证明了常数因子是最佳值。其中 1 一g p o 。定义函数( x ,p ) ,( y ,g ) 则有 ,= j c o 另时w 啊咖 + 咖,:j c o 岛( 封咧h 博佃出删+ 仁2 , 证明令f = ;,则由引理2 1 1 呐= 三p 纠中旬辛恸 = 朋一l x i a ) o j 二f - ,- 出:三z t 詈1 x 卜五) l 名南l + f 。 五一 s i n ( 万p ) 采用同样的方法可得( 2 4 ) 式。 弓i 理2 1 3 设g l ,五 o ,o 占 名( i 1 ) ,贝o j f of 士击时州弘抛= 证明由o 占 旯( 虿一i ) ,可得! + 三 则 qq q q 6 s 哼仉 ( 2 3 ) ( 2 4 ) 一办 一咖 一 一 万一矶 万一,万、 ,面 面 一蜘 s ) b 棚 刈 呗 争 争 y 一名 一力 = = ) 0 力 劢 化 妙 吲 心 。 j f o c 专击时雌m 触 j f of ,专p 以触 l ,1 p + 1 q = 1 ,o 名s m i n p ,g ) ,( 曲,g ( x ) o 且 则有 o f o 户x l - a 厂p 饷0 州h 矿( 曲咖如 孟丽堋h 出my 争i x l 棚烈泐r 仁5 , 这里常数因子南是最佳值。 s l n i 万,口, 证明由h o l d e r 不等式可得 j c oj c o 譬牡= j c o j c o 一,p 劬) p g 叮蛐) 叮 若上式能取等号,则存在常数彳,b 使得 斟。饼加:b 蜉( 硝撕”( 圹 即有矽p ( x ) x 专一詈五:- ( 夕) 少;一;五“= c ,不妨设彳o ,则有詈- l x p ( x ) = c 出即有矽p ( x ) x 2 2 = 9 ( 夕) 少2 2 = c ,不妨设彳o ,则有x 2 ”。p ( x ) = c 出 这与题设条件0 f 石i 詈- i x i 棚p ( x ) 出 矛盾,因此只能取严格不等号。再由引理 2 1 2 可得 7 酵 彳 青岛理工大学理学硕士学位论文 j c oj c o 垒堕竿净 ( j c o 心c 五们厂,c x ) 出) 1 佃( j c o ( y ,g ,9 4 ( y ,砂) 9 = 南咿堋h 机,出九胪唧呐烈y ,咖) l g 下证南是最佳值,定义两个函数 衲= 0 。州品蝴二三高纠= 岳州蝴;三器 假设o g o 且七 南使得 以s i n i 万,p l九s l n f 万d l 后( f l 害一1 ) ( 1 一五夕pc 】。臼k ) 1 7 ,( c oy ( ;一l l 一五季- c y ,咖) l _ = 妻 c 2 6 , 另一方面,令f = y 工工五可得 f of o 鼍髫掣妙去j f oe 士苎普竺触 = 三j f o 只专南等触= 三j f o 。专击时p 引 触 = 三j f o c o 专击删以妣弓j f or 士南峋例私抛 。= 击j c o 圳矿砌沈一知= 击睁转斟知 显然,占一o + 时,上式与( 2 6 ) 式矛盾,所以_ _ 每是最佳值。 以s l n i 万,pj 8 青岛理工大学理学硕士学位论文 j c oj c o 垒丝妄羚 三( j c o 厂,c x ,出) 2 ( j c o g - ( x ,砂) 2 特别,当五= l 时,可得( 1 1 ) 式。 推论在定理2 1 1 的条件下有 争x l - 抑卜睁出卜岛争肌_ 锹7 , 这里常数因子 南 p 是最佳值,且c 2 刀式与c 2 渤式等价。 训吣蒯争x l - 抑卜势a x 卜岬劫一 胪唧叫曲肛胪唧叫卜弩出卜j c oj c d 笋 , a l 、, 名一1 孟丽堋m h 出九胪唧卅咖,咖厂 咿川h 烈肿) h 9 = p 州h 卜睁出h 仞 1 ,1 p + l g = l ,: o ( 江1 ,2 ) ,a o 且名= ,;+ 吒。若”( x ) , v ( j ,) 0 且可微,”7 ( 功,( j ,) o “( o + ) = 1 ,( o + ) = 0 “( ) = y ( ) = 且“( 1 ) :“1 ) 。 定义函数k ( z ) ,k ( y ) 证明令f - 【罴刑o ( 工) = & r ”t 工) 。 呐) = j c o 而专舻器咖 ( 2 8 ) ”j c o 而专萨器出 ( x ) = 昙【”( x ) 】一丘b ( 鲁,詈) k ( 加扣j ,) 】- 坝鲁,争 ( 。( 功+ “。( x ) f ) 五尼( “。( x ) f ) 卜1 膪 :! m ( x ) 广 c 司 + f ) 一名佬 + f ) 一彳7 。 竺! 生 【“( x ) 】i _ 1f 卜 f 等出:与“ fc 出= 二“ c 咖( j ,) i d t 曰( 互,垒) c c 同理可由( 2 9 ) 式得( 2 1 1 ) 式所需结论。 引理2 l 6 在引理2 1 4 及引理2 1 5 的条件下,设o s 粥有 l o ( 2 1 0 ) ( 2 1 1 ) ,一c 电 0 r j c ) 叫 “ 唯 一 ,j 、, x ,i “ - _ l 1 一c j f o 赤r 州计赤净批硼占_ o - 亿 证明因o 占 粥,则有互一;一1 丘一1 c 口 c 。 j f o 赤斛赤垮批 呻= l ,2 ) ,五 o 且a = ,i + 。 若 “( x ) ,( j ,po 且可微, “( x ) ,( y ) o ,“( o + ) = “o + ) = o ,”( ) = v ( ) = 且 “( 1 ) = 1 ,( 1 ) 。如果 则有 o j c o 蜉以帕 由 陬x ) r 一尸 孓孓黼由 f j c o 肾p c 功p j c o 静叮c 力咖) 叮c 2 t 3 , 这单,常数因子b :! 曰( 丘,垒) 是最佳的。 证明由h o l d c r 不等式与引理2 1 5 可得 青岛理工大学理学硕士学位论文 j c oj c o 若鬻产2j c oj c o 一 j c oj c o f p 蚴门肿姗广 如果上式取等号,则存在常数彳,曰,使得 器喘署吲器喘署 晡酱喇篱引c 脯此不妨地 则有 啭孑九加写等 这与条件f 。肾p c x ,出 矛盾。因而只能取严格不等号。再由引理 j c oj c o 篇篇产 x ,臀以工述1 m 嗡手坳,咖r 叫j c o 嘴协,出hj c o 啭坳,咖r 下证f 是最佳的,定义两个函数 。 f o 石( o ,1 ) i o y ( o ,1 ) x 2 t 【“( x ) r 一- 一;”,( x ) x 【l ,) 季y 2 t 【v ( y ) 】 一t 一言y ,( y ) y 【l ,) 假设o 占 0 且七 曰使得 1 2 青岛理工大学理学硕士学位 尼( j c o 肾p c x ,出 i 印( j c o 静9 c 少,咖 l 细= 冬c 2 4 , 另一方面,令扣l 罴l 可得 f oj c o 蒜静 :j f oj f o 婊k 叫一乞b ) 妫 = 丢f 如丁而希和“+ 以x ,一竹卜,抛 = 丢f 丁高尹 ( 志厂触 结合引理2 1 4 与引理2 1 6 可得 。 丢j f o 如丁赤 争( 志厂批 = 昙j f oj c o 赤产( 去厂批之j f o 正耕赤声 ( 去厂批 = 去曰( 三一昙,詈+ 昙 一丢伏- ,= 去( 曰( 鲁一昙,考+ 毒) + 。c ,)c s c q ccq c ) c c s cq c c q c ) 显然,当g o + 时,上式与( 2 1 4 ) 式矛盾,所以曰。是最佳的。 推论l 在定理2 1 2 的条件下,有 j c o 器p 瑞咖卜们9 j c o 啭署坳2 , 这里,( 曰) 9 是最佳的:且( 2 1 5 ) 与( 2 1 3 ) 式等价。 1 3 则由( 2 1 3 ) 式可得 厂p ( x ) 出 江戏器由 砷啭茅九批1 f 啭坳,咖r 由上式可得 r o c o i 旬 l ( 2 1 6 ) “p 啭,咖r 综合( 1 ) ( 2 ) 即得推论1 结论。 推论2 在定理2 1 2 的条件下,取吒= 旯p ,= 旯g 及 1 4 竺r 川一曲j一、 砷一l ,il h 一 竺r 川一曲水i| 力一卜 卜一 则有下面两个等价不等式 j-f。i:i:静 2 一m i n p ,g ) 及 。 o ( f = 1 ,2 ) ,五 o 且五= 吒+ 吃。如果 “( x ) 0 ,“( z ) 0 。“( o + ) = 0 ,“ ) = 。定义函数( y ) ,w ( x ) 啪,= j c o 南浠咖 亿忉 呐) = j c o 丽赤丽爵出, ( 2 1 8 ) 则有 w ( z ) = 【“( x ) r 您去曰( ,) k ( y ) = 【“( y ) 】1 三曰( 三,) 证明把( 筹卜则 啪,= j c o 南爵出 = f 譬帝= j c o 黔 山 l + f 【“( y ) 】1 1 、77 南l + f 【“( j ,) 】一1 可吃扣南r 等斫_ 【酬吨烈矧 名山l + f 、7 0 名 i 五7 旯 采用同种方法可由( 2 1 8 ) 式得( 2 2 0 ) 式。 引理2 1 8 设g l ,旯 o ,o 占 磊,则有 胪,赤印;) 批硼,川 1 6 ( 2 1 9 ) ( 2 2 1 ) 青岛理工大学理学硕士学位论文 证晶因o f 巩,则 。 舻2 赤p ;) 妣 o ( f = l ,2 ) ,名 o 且旯= 吒+ 呸厂( x ) g ( j ,) d 。”( 石) o 且”( x ) o ,“( o + ) = o ,“( o o ) = 。如果 则 o j c o 蜉八帕 与 x ) r j j c oj c o 高静 。 j c o 啭茅烈y ,多 0 且七 艿,使得 f j c o 高鬻一 七 j c o 肾夕,c x 协) p j c o 肾;9 c y ,咖) 叮= 鲁 另一方面,定妨( 筹卜有 j c oj c o 高器产w 黯陬叫叫乞b 蚴 = 去j f o 如,。簪知专k 叫川声1 触 = 去j f o 如,赤击批:) 批 1 8 由引 = 主i ( b c 去c 一号,去c 吃+ 号,+ 。c ,) 由上婀得:* ( 矧州,心 这与后 曰+ 矛盾,因此矿是最佳值。 s 专o 推论l 在定理2 1 3 的条件下可得 j c o 器扛舶出卜叮喘茅门2 斟, 这晕常数因子( f ) 9 是最佳值。( 2 2 4 ) 式与( 2 2 2 ) 式等价。 训m ”滞p 尚 1 川 出 ,则 j 烈加桀p 斋出) 户 亿2 5 , 由( 2 2 2 ) 式与( 2 2 7 ) 式,可得 j c o 啭茅烈y 渺 南 叭j ,) r o 、。 叫p 嘴茅八工协1j c o 啭茅 1 9 p 矿( y ) 方 j 青岛理工大学理学硕士学位论文 。 p 肾烈y ,砂卜p 茄p 哥出h 佃 “p 嘴茅九触r ( 2 ) 由h o l d e r 不等式与( 2 2 4 ) 式,可得 扛糈 叫f 嚆厂p c x 皿) , ( 臀9 9 c y ,砂) 9 结合( 1 ) ( 2 ) 可得推论l 的结论。 推论2 在定理2 1 3 的条件下,令= 兄p 吒= a g 且 。 j c o 学八x 边 山叭x ) 】p 一7。 j c o 甓署烈y 肌 则( 2 2 6 ) 式与( 2 2 7 ) 式等价。 j c oj c o 高静 叫扛臀九工胁hj c o 糈烈y ,方r 亿2 6 , j c o 爵p 耐出m 州pj c o 噬署九石远。亿2 7 , 这罩,常数因子且2 南同样是最佳值。 l s l n l 万,p i 推论3 在定理2 1 3 的条骶设= 等+ = 等+ 吉, 2 0 竺r l 一2 l i l i n 1 p ,l g 允且 。 咐筹m j c o 唏烈一 则( 2 2 8 ) 式与( 2 2 9 ) 式等价。 j c oj c o 嵩静 叫p 筹门x 胁1f 嫦烈肭r 仁2 8 , j c o 爵p 尚出卜c 州筹九z 亿2 9 , 这里,常数因子岛= 曰( 旦笔焉孚,望麦寿坚) 是最佳值: 。 l2 p 五72 9 五j 一: 推论4 在定理2 1 3 的条件下,设吒= ( 名一1 ) g + 1 p ,吒= ( 旯一1 ) p + l g , 2 一协g 一。 1 ,五 一l ,o s 7 = 三一,贝0 有 p + 1 j f o 士l ;南 抛删) , 一0 + 证明因o 占 1 一,则! + 三 ,且 0p+、pq心p 。 f 专f 南( 扩舭 l ,名 一l ,o s 孑一1 ,则有 j f o 专f 南芋触删,一+ 证明因 石乩则半 击且 。 j f d 专 南芋掀 1 ,1 p + 1 g :l ,五 一l 。厂,g 为非负函数及 。 o f x 一p ( 功出 o f 少一2 矿) 砂 则有 j c oj c o 带( 蜊y ) 姗 即有出广1 厂p ( 曲= 矽一1 矿= c ,这与条件f p 一2 厂,( 功出 矛盾,因而只譬取 严格不等号。再由引理2 2 1 可得 j c oj c o 带( 力g o ) 蛐 j c o ( p ( 叫i j c o 屹矿却 = ( j c o 广y 叫“p ( j c o 广2 矿广 1 o x ( o ,1 ) 厂( x ) = 盥 【x ,x 【1 ,) 1 假设o 占 1 一,则 p + l 2 4 f o y ( o ,1 ) 烈加t j ,宁川1 一 # 芦蚴= j f o r h 鬻爿抛 ,厂蚴= j f o r hr 器等乒了抛 = p i o 帮爿抛一pf 帮“ 弓抛 p 毫 l 丐 凼威+ f r l 。j f o = ! f 烈以,! 一三) + 觑以,三+ 兰) 1 + q 1 ) s q qpq ) i ! j p 幽出+ 伙1 ) 显然,当占专0 + 时,上式与( 2 4 2 ) 式矛盾,所以口是最佳的。 推论在定理2 2 1 的条件下,有 j c o 广2 警浮八叫p 州科f 竹出 亿4 3 , 这里,常数因子( ) p 是最佳值且( 2 4 3 ) 式与( 2 4 1 ) 式等价。 证帅嘞矿警爷厂c 曲出 纠,则由c 2 4 t ,式,可得 胪删咖= p 尸g 警筹八帕卜 丛p篙 r j 由上式可得 = j c oj c o 帮础) 螂 召( c ox ,一2 厂p ( 力出) 1 7 ,( 互? j 尸一2 9 - c y ,砂) 9 。 渺杈叫1 = 胪尸匈口帮州小矽( j c o 瑚叫坳 ( 2 ) 若( 2 4 3 ) 式为真,由h o l d e r 不等式可得 f j c o 帮蛐,锄 = 弧眷t 吣蝴乒蛐 旷2 ( f 帮删出m 眇? 叫啊 。 l ,l p + l g = l ,名 一1 。厂,g 为非负函数及 则有 o f x p 2 厂p ( 曲出 o j c o 少一2 矿) 咖 r j c o 带枞蚴 f ( j c o ,y 出m 删砂卜 这里常数因子矿= b ( 一旯,l p ) + 曰( 一名,l g ) 最佳。 证明由h o l d e r 不等式,可得 j c oj c o 静咖) 撕 2 6 = j c oj c o 警浮吲伽m 磁力撕 j c oj c o 静9 八蝴1 j c oj c o 帮p 烈y ,姗r 类似定理2 2 1 的证明,可得上式取严格不等号。由引理2 2 3 可得 j c oj c o 带( 蛐) 姗 m 悯出门j c o 广 划( j c o 州出) ,广 下证矿最佳。定义两个函数 f o x ( o ,1 ) 厂( x ) = ! , 【石, x 【l ,o d ) 假设o 占 o 且七 曰, 季c y ,= y 墨二三: p ( y ) 妙= p 叶咖= 使得 fj c o 带鼬,撕 后( 肌叫佃( 胁肿) g = 鲁 另一方面,令y = 锻由引理2 2 4 可得 j c oj c o 带触) 蛐 = j f oj f o 警x 芋y 芋撕= p 6 g 帮材诜出 = p j c o 群“一* 掀小。1 。0 帮“一* 触 = p 0 南“刊抛+ p 呷j f o 南“ 掀删) 2 7 证明c ,设g c y ,= ( j c o 彳等等铲厂c x ,出 p 1 咖,则由c 2 钳,式,可得 j c o 矿c y ,咖= j c o ( f 号娄兰;声厂c 砷出 ,咖 = f j c d 警笋删删蚴 f 眇c 叫p ( p ) 峋 由上式可得 。 。 ( j c o 矿。,砂) 1 。;= j c o ( j c o 号笔辛字八功出) ,砂1 肠 ( j c o 广西出) , ( 2 ) 若( 2 4 6 ) 式为真,由h 。l d e r 不等式可得 j c oj c o 警爷删咖,蛐 帮几,出h b 酬啊 矿( 肌叫伽c 肭) g 结合( 1 ) ( 2 ) 可得推论的结论。 2 3 带t a y i o r 级数的h i l b e r t 不等式 本章将用到如下标记 青岛理工大学理学硕士学位论文 , ( 若 = = - , c ,z = = ,2 ,3 , 引理2 3 1 设0 旯 1 ) 。定义函数( x ) ,w 2 ( x ) 们,= j c o 而9 砂 哪,= j c o 而粉( 出 石百而万+ 石i 而i 证明令y = 孵,则由( 2 4 7 ) 式可得 ( 2 4 7 ) ( 2 4 8 ) h 五, 仁4 9 , 厶= r 石i 弓专( ;) 9 砂= f 石j 乏歹南一;幽 = f 寿4 如= 和”e ) f ( _ 晡 = 薹c 一,”( 刀:名) 石南 作变换x = 缈,则由( 2 4 7 ) 式同样可得 j:二joi:;:iji;(;)1佃a少=eii_:;i:jii南。一_+l,-一2c丙z = f 静小即幽= 扣n 名) f ( - m 旷即如 = 姜c 一,4 ( 甩:五 石南 采用同样的方法处理( 2 4 8 ) 式并结合,厶可得( 2 4 9 ) 式。 引理2 3 2 设o 名 1 ) ,定义函数( x ) ,( y ) 帅,= f 而等咖 2 9 ( 2 5 0 ) = 、j 口 以 ,一 青岛理工大学理学硕士学位论文 则有等式 呐,= j c o 而鲁出 c 工,= x p 。2 薹c 一,”( 以:名 月= o 7 l瓦瓦万万+ 石百币谚 t y ,= y r 2 薹c t ,”( 疗:旯) n = o , l瓦i 而万+ 万百币谚 证明令j ,= 孵,则由( 2 5 0 ) 式可得 :广 匦兰型! 与( x + y ) 卜2m i n x a ,y 五)等归一f 而毒耐弓幽 矿2 f 寿异坳如科屯静础c 也靠咖幽 寸2 静一面 做变换x = 砂,则由( 2 5 0 ) 式同样可得 厶= f 刮 ( 2 5 1 ) 等咖一f 丽南卜刎 一f 寿小峋幽一甜孙c 咖旷峋幽 = 石p 2 姜( 刀:五 南 由,厶可得( 2 5 2 ) 式,采用同样的方法可得( 2 5 3 ) 式。 引理2 3 3 设o 占 l ,o 例( “如出 ( 2 5 2 ) ( 2 5 3 ) 出 抒 上 = 矗篙r 产h 州矗赫) 2 f x 争出 p q 九+ p s qj、p q 九+ p 一q 。 j = 2 ( ? l 一) , p q + p 一q 弓l 理2 3 4 设o 占 l ,o l ,l p + l g = l ,o 允 m m l p 1 g ) 厂,g 为非负函数及 o j c o 厂p ( x ) 出 o 。o f g 叮( y ) 砂 o o 。 则有 j c oj c o d 等等砉竽竖擀 b cf 厂p c x ,出,吉cj c o g - c y ,秒,;c 2 5 4 , 这里,常数因子b = 姜c t ,4 ( 疗:五) 证明由h o l d e r 不等式,可得 瓦百币万+ 万百币万 j c oj c o 瓦髯鞠( 加( y ) 撕 = j c of 别吲伽删擘,螂 是最佳值。 j c oj c o 一9 螂1 j c o j c o 一( 圹螂r 如果上式取等号,则存在常数彳,曰,使得 3 l 如 赫 上, 青岛理工大学理学硕士学位论文 9 = 曰考粉 即有矽,( 曲x = 9 沙= c 这与条件f 厂户( x ) 出 矛盾。因而只能取严格不等 号。再由引理2 3 1 可得 j c oj c o 觜踹辩 卅功出门j c o 删删咖广 = b ( f 厂p c x ,出) p ( f g - o ) 咖) 1 向 下证b 是最佳值。定义两个函数 胁p x ( o ,1 ) x 【1 ,嘞 假设o 占 o 且七 b ,使得 j c of 甚兰喜每娑兰脚 七( j c o 夕p c x ,出) p ( j c o 矿 ,咖) g = 鲁c 2 5 5 , 另一方面,令y = 溉由引理2 3 3 可得 j c oj c 0 訾罐端和= j f o j f o 剖畿粝( 圹帅时。蚴 ll n ”i ( 1 + ”) hi l l i n l ,“五) = j f oj c o 而尚 ( 三) + 。( 三) 1 + 7 9 c 矗。c z x = :j _ e 南( 三) 1 + 。( 丢) 1 + 。7 4 c 。c 6 c r譬孓 3 2 l n “ ( 1 + “) h( 妻) 1 + 暑( 丢) 1 + 8 7 9 c 矗。c 6 r + 。c , 力一 叮一 厂一畎 力一m 盟 一+ 一“ 彳 孽 叮 y y f 占 + + 一、 一、, 一“ 1“ ,卜一, f f + + 一、, 一、一、 一x 一石 ,一 琶一卫j 一j = 鼎 。fr j + 推论在定理2 3 1 的条件下,有 啦瓦器嚣丽m ,出卜 b p 肌触 亿5 6 , 这里,吊裂囚亍b 足最住但;且u ,o ) 八与u ,哪武寺钐r o 证明c ,设g c y ,= ( f o 石i 考厂c x ,出) 川,则由c 2 5 4 ,式,可得 胁肭= j c o ( j c o 两嚣掣丽m 蝌咖 = j c oj c o 瓦糕裂研m 川撕 b ( j c 0 八蚺门p ( 肭) u 4 。 胁y ,咖 h ,9 = j c o ( j c o i i ;了吉娶厂c x ,d k ) ,咖 p b j c o 厂p c x ,d 七 p ( 2 ) 若( 2 5 4 ) 式为真,由h 。l d e r 不等式可得 j c oj c o 等揣撕 j c o ( f o 石i 岩厂e 曲出丁咖 i ,p f o 矿。,咖 峋 l ,l p + l g = l ,d 名 m m l p ,l 彩。厂g 为非负函数及 3 3 青岛理工大学理学硕士学位论文 则有 o j c o x 矿2 厂p ( 曲出 o j c o 少一2 矿) 砂 f c o 訾黼蛐 b 2 八曲出) “p 眇2 烈叫加亿5 7 , 这里,常数因子b = 委c 一,“( 刀:允 证明由h o l d e r 不等式,有 万百币万+ 石万五丽 j c oj c o 苦黼蛐 与与( x + ) ,) 1 一五m i n x ,y 一 = j c oj c o 尝等毖粉芳等蚴 j c oj c 0 齿黼等蚴 l , j c oj c o 黹黼鲁撕r 彳考粉参卸 以_ _ - = 一2d o + y ) 卜五m i i l ,少丑) y 即 是最佳值。 i l l l g 力l 矿少7 , o + 力1 _ 五m i i l ,y 名) x u g 即有缈p ( x ) x 一= 9 ) y 一= c ,这与条件f 工p 一2 厂p ( x ) 出 o o 矛盾,因而只能取 严格不等号。再由引理2 3 2 可得 fj c o 苦黼m 俄y ,妫 ( j c o 屹( x ) 厂,( x ) 出) p ( j c o m ( y ) 矿( y ) 咖广= 召( j c o x 肚厂,( x ) 出) p ( j c o y - ( y ) 咖) “9 f 证b 是最佳值。定义两个函数 。 l o x ( 0 1 ) i o 少( o ,1 ) 八功= j 承功= j - ! 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