1.二维形式的柯西不等式
(1)定理1(二维形式的柯西不等式)
若a,b,c,d都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立.
(2)(二维变式)·≥|ac+bd|,·≥|ac|+|bd|.
(3)定理2(柯西不等式的向量形式)
设α,β是两个向量,则|α·β|≤|α||β|,当且仅当β是零向量,或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.
(4)定理3(二维形式的三角不等式)
设x1,y1,x2,y2∈R,那么+≥.
(5)(三角变式)设x1,y1,x2,y2,x3,y3∈R,则+≥.
2.柯西不等式的一般形式
设a1,a2,a3,…,an,b1,b2,b3,…,bn是实数,则(a+a+…+a)(b+b+…+b)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2,当且仅当bi=0(i=1,2,…,n)或存在一个数k,使得ai=kbi(i=1,2,…,n)时,等号成立.
3.排序不等式
设a1≤a2≤…≤an,b1≤b2≤…≤bn为两组实数,c1,c2,…,cn为b1,b2,…,bn的任一排列,则有:a1bn+a2bn-1+…+anb1≤a1c1+a2c2+…+ancn≤a1b1+a2b2+…+anbn,当且仅当a1=a2=…=an或b1=b2=…=bn时,反序和等于顺序和.
排序原理可简记作:反序和≤乱序和≤顺序和.