Probar desigualdad sumatoria de raíces.

Pruébese que:

$$\Big(\sum_{i=1}^{n} (x_i+y_i)^2\Big)^{1/2}\leq\Big(\sum_{i=1}^{n} x_i^2\Big)^{1/2} + \Big(\sum_{i=1}^{n} y_i^2\Big)^{1/2}$$

Gracias.

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Lo voy a intentar pero no sé si se podrá de una manera elemental o habrá que usar algún teorema previo. En ese caso mal podré porque no sé cuáles habéis dado. Me vendría muy bien si me dijeras el libro que usáis para ver si está en internet.

Esperaré respuesta un rato antes de empezar.

El libro es:

Análisis Clásico Elemental de Jerrold E. Marsden y Michael J. Hoffman

Dada la dificultad de las expresiones y que el ordenador se atasca cuando se sobrecarga el editor de ecuaciones voy a dar varios pasos a la vez en alguna ocasión.

Primero elevamos al cuadrado ambos miembros, la desigualdad se conserva.

$$\sum_{i=1}^n(x_i+y_i)^2 \le \sum_{i=1}^nx_i^2+\sum_{i=1}^ny_i^2+2 \sqrt{\sum_{i=1}^nx_i^2 }\sqrt{\sum_{i=1}^ny_i^2}$$

Desarrollamos la parte izquierda operando los binomios y queda

$$\begin{align}&\sum_{i=1}^nx_i^2+\sum_{i=1}^ny_i^2 +2\sum_{i=1}^nx_iy_i\le  \\ &\\ &\sum_{i=1}^nx_i^2+\sum_{i=1}^ny_i^2+2 \sqrt{\sum_{i=1}^nx_i^2 }\sqrt{\sum_{i=1}^ny_i^2}\end{align}$$

Simplificando adecuadamente queda

$$\sum_{i=1}^nx_iy_i\le \sqrt{\sum_{i=1}^nx_i^2}\sqrt{\sum_{i=1}^ny_i^2}$$

Y eso es la desigualdad de Cauchy-Schwarz para el producto escalar en Rn

|<x,y>| <= ||x||·||y||

Luego la desigualdad es cierta.

Y eso es todo.

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