主題
Search

伯努利不等式


伯努利不等式指出

 (1+x)^n>1+nx,
(1)

其中 x>-1!=0 是一個 實數,且 n>1 是一個 整數

這個不等式可以透過取 (1+x)^n麥克勞林級數來證明,

 (1+x)^n=1+nx+1/2n(n-1)x^2+1/6n(n-1)(n-2)x^3+....
(2)

由於對於整數 n,該級數在有限項後終止,因此對於 x>0,伯努利不等式可以透過截斷到一階項獲得。

-1<x<0 時,需要稍微更精細的處理。在這種情況下,令 y=|x|=-x>0,使得 0<y<1,並取

 (1-y)^n=1-ny+1/2n(n-1)y^2-1/6n(n-1)(n-2)y^3+....
(3)

由於 y 的每個 都乘以一個小於 <1 的數,並且由於每個後續項的 係數絕對值小於前一項,因此三階及後續項的和是一個數。因此,

 (1-y)^n>1-ny,
(4)

或者

 (1+x)^n>1+nx,    for -1<x<0,
(5)

完成不等式在所有引數範圍內的證明。

對於 x>-1!=0,伯努利不等式的以下推廣對於實數指數有效

 (1+x)^a>1+ax     if a>1 or a<0,
(6)

 (1+x)^a<1+ax     if 0<a<1
(7)

(Mitrinović 1970)。


使用 探索

參考文獻

Mitrinović, D. S. 解析不等式。 紐約:Springer-Verlag,1970年。

在 中被引用

伯努利不等式

引用為

Weisstein, Eric W. "伯努利不等式。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/BernoulliInequality.html

主題分類