■いろいろな不等式(その43)

積分型の関数不等式に一般化されることによって、幾何学のみならず解析学の舞台にも上がれることになる。積分型の関数不等式の利点は次元が出てこないことである(次元によらず評価されていることにある, dimension free form).

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【1】ハーディーの不等式

 p>1とする。

  ∫(0,∞)|f(t)|^pdt≧(1-1/p)^p∫(0,t)(1/t・∫(0,t)|f(x)|^pdx)^pdt

∫(0,t)(1/t・∫(0,t)|f(x)|^pdx)は平均値

u(t)=∫(0,t)f(x)dx, u(0)=0とおけば

  ∫(0,∞)|u'(t)|^pdt≧(1-1/p)^p∫(0,∞)|u(t)|^p/t^pdt

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 p>1とする。

  ∫(0,∞)f(t)^p・t^(p-r)dt≧(|r-1|/p)^p∫(0,∞)F(t)^p/t^rdt

F(t)=∫(0,t)f(s)ds,r>1

F(t)=∫(t,∞)f(s)ds,r<1

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【2】ハーディーの離散型不等式

Σ(1,∞)xi^p≧(1-1/p)^pΣ(1,∞){(x1+x2+・・・+xn)/n}^p

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