二次型与CBS不等式

将内积用二次型表示,得到了CBS不等式以及取得等号的充要条件.

Def

半内积

是数域 上的向量空间, 定义 上的半内积 满足:

CBS不等式

等号成立的充要条件是存在不全为 0 的数 使得 .

Proof

根据半内积的定义, ​, 为叙述方便, 记 下面利用二次型研究CBS不等式, 存在两种情况:

(1). 方程 没有非零解, 此时 是正定矩阵, 等价于所有顺序主子式大于 0 .

(2). 方程 存在非零解, 等价于 .

综合上述分析, 我们有 并且取等号的充要条件是 存在非零解, 即存在不全为 0 的数 使得