课程笔记

04Lp空间——Lp空间与范数

Lingfeng 2024-06-11

04Lp空间——Lp空间与范数

定理1 当时, 有

证明
一方面, 对于任意, 显然不是的本性上界, 因此令显然有. 此时因此再令, 故另一方面, 显然有因此因此有


定理2 若, , , , 则

证明
若, 注意到故因此.

若, 由, , 故存在, , 使得显然故证毕.


引理 设, 则


Young不等式 若, , , , 且, 则取等当且仅当.

证明
先证明更广义的的Young不等式 设单增, , , 有取等当且仅当.

这是因为因此故令, 由, 有因此


Holder不等式 设与互为共轭指标, 则即取等当且仅当

证明
只需设此时由Young不等式, 有两边取积分即得故证毕.


Minkowski不等式 若, 则

证明
由Holder不等式, 有故


广义Minkowski不等式 设在上可测, 若, , 且, 则
证明
首先注意到, 当时, 由Fubini定理显然因此故


Jenson不等式 若为凸函数, 则

证明
由积分中值定理, 存在, 使得由凸函数定义, 有两边取积分得到因此

推论1 在设为随机变量, 有.

证明
这是因为显然
推论2 若, , 则

证明
取, 显然是凸函数, 则故证毕.

更新于 2026-09-07 20:48:54