不等式(inequality)用不等号将两个解析式连结起来所成的式子
例如2x+2y≥2xy,sinx≤1,ex>0,2x<3等
根据解析式的分类也可对不等式分类,不等号两边的解析式都是代数式的不等式,称为代数不等式;只要有一边是超越式,就称为超越不等式
例如lg(1+x)>x是超越不等式
通常不等式中的数是实数,字母也代表实数,不等式的一般形式为F(x,y,……,z)≤G(x,y,……,z)(其中不等号也可以为<,≥,>中某一个),两边的解析式的公共定义域称为不等式的定义域,不等式既可以表达一个命题,也可以表示一个问题
不等式的最基本性质有:①如果x>y,那么y<x;如果y<x,那么x>y;②如果x>y,y>z;那么x>z;③如果x>y,而z为任意实数,那么x+z>y+z;④如果x>y,z>0,那么xz>yz;⑤如果x>y,z<0,那么xz<yz
由不等式的基本性质出发,通过逻辑推理,可以论证大量的初等不等式,其中比较有名的有:柯西不等式:对于2n个任意实数x1,x2,…,xn和y1,y2,…,yn,恒有(x1y1+x2y2+…+xnyn)2≤(x12+x22+…+xn2)(y12+y22+…+yn2)
排序不等式:对于两组有序的实数x1≤x2≤…≤xn,y1≤y2≤…≤yn,设yi1,yi2,…,yin是后一组的任意一个排列,记S=x1yn+x2yn-1+…+xny1,M=x1yi1+x2yi2+…+xnyin,L=x1y1+x2y2+…+xnyn,那么恒有S≤M≤L
根据不等式的基本性质,也可以推出解不等式可遵循的一些同解原理
主要的有:①不等式F(x)<G(x)与不等式G(x)>F(x)同解
②如果不等式F(x)<G(x)的定义域被解析式H(x)的定义域所包含,那么不等式F(x)<G(x)与不等式F(x)+H(x)<G(x)+H(x)同解
③如果不等式F(x)<G(