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高校数学の裏技コミュの積分不等式

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以下では関数f(x)やg(x)は全て連続関数とします.

■1.シュワルツの積分不等式
{∫[a,b]f(x)^2dx}{∫[a,b]g(x)^2dx}≧{∫[a,b]f(x)g(x)dx}^2

■2.定積分不等式(1)
区間a≦x≦bでf(x)≦g(x)のとき
 ∫[a,b]f(x)dx≦∫[a,b]g(x)dx

■3.定積分不等式(2)
a≦bのとき
 |∫[a,b]f(x)dx|≦∫[a,b]|f(x)|dx

■4.定積分不等式(3)
2つの微分可能な関数f(x),g(x)がf'(x)≧0,g'(x)≧0,g(0)=0をみたす.このとき,x≧0に対して
 ∫[0,x]f(t)g'(t)dt≦f(x)g(x)

■5.定積分不等式(4)
f(x)が∫[a,b]f(x)dx=0をみたし,区間a≦x≦bにおいて増加する関数をg(x)とすると
 ∫[a,b]f(x)g(x)dx>0

■6.ヤングの不等式
f(x)はf(0)=0をみたす増加関数,g(x)はf(x)の逆関数とするとき,a>0,b>0として
 ∫[0,a]f(x)dx+∫[0,b]g(x)dx≧ab

※ヤングの不等式が入試に出題されるときは
1/p+1/q=1,p>0,q>0のとき任意の正数a,bに対して
 a^p/p+b^q/q≧ab
を証明させるものがほとんど(f(x)=x^(p-1)と考えればよい)

コメント(6)

上の被積分関数は連続である必要はないと思いますよ。

最後の不等式はヘルダーの不等式の結果ですね。
不連続で成り立つものもありますが、高校範囲では連続関数の積分しか扱わないので全部連続でまとめちゃいました(^_^;)

高校では積分可能性すら習いませんからねぇ、ホント順番滅茶苦茶です
5 番の不等式間違ってませんか?
f = -x, g = x, a = -1, b = 1 とか.
ルベーグ積分の範囲で考えてもいいね。。。
5番訂正

f(x)は増加関数としてください

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