Пространство : случай
[10/90%]Возьмём . Тогда и .
Докажите неравенство Коши—Шварца
Пусть таковы, что 1, и возьмём функции . Мы хотим обобщить неравенство Гёльдера, показав, что и .
Сначала покажите, что , обобщив результат из курса матанализа, данный в разделе. [Здесь .]
Если или или , утверждение тривиально.
Используйте (a), чтобы доказать утверждение, когда .
Докажите утверждение, когда положительны.
Имеет место равенство в неравенстве Гёльдера тогда и только тогда, когда существуют неотрицательные числа и , не оба нулевые, с -п.в. на Ω.
Для данной существует с и .
Теперь исследуем условия равенства в неравенстве Минковского. Пусть .
При тогда и только тогда, когда существует положительная -измеримая , определённая на , с -п.в. на .
Для равенство имеет место тогда и только тогда, когда существуют неотрицательные вещественные числа и , не оба нулевые, такие что -п.в. на .
Пусть таковы, что . Пусть и . Тогда и .
Если , неравенство Минковского даёт для любых .
Пусть — непрерывная и строго возрастающая функция, определённая на , с и . Тогда для каждого имеем
причём равенство имеет место тогда и только тогда, когда .
Указание: сначала покажите, что для каждого . Может помочь рисунок. Результат из курса матанализа, приведённый в разделе, можно получить, положив и .
Докажите следующее расширение пункта (c) Утверждения 2 раздела 7.5, где и : Если , то и .
Утверждение 2 раздела 7.5: Пусть лебегово измерима, и пусть обозначает сдвиг на некоторый : для каждого . Тогда: (a) лебегово измерима; (b) если неотрицательна, то ; (c) если , то , и снова .