Citat:
Ursprungligen postat av muminporr
Man borde väl kunna visa den omvända olikheten med hjälp av den vanliga, ska kolla vidare på det nu.
När du nämner det så är det ju ganska uppenbart att det går.
Låt x < y < z vara reella tal, och låt f vara en konkav funktion.
Av konkaviteten följer att punkten (y, f(y)) ligger ovanför sträckan mellan (x, f(x)) och (z, f(z)). Detta är "den vanliga" olikheten.
Men detta är ekvivalent med att säga att strålen från (z, f(z)) mot (y, f(y)) ligger ovanför strålen från (z, f(z)) mot (x, f(x)), vilket är ekvivalent med att säga att (x, f(x)) ligger under linjen genom (y, f(y)) och (z, f(z)), vilket i vårt fall är olikheten vi vill visa.
Vi vill alltså visa att för icke-negativa reella tal y, z gäller
y/p +z/q ≤ y^(1/p) z^(1/q)
Antag att y < z. (Återigen tror jag andra fallet kan göras på liknande sätt.)
Låt x = y/p + z/q, och låt
p' = 1/p,
q' = -q/p.
Då är x/p' + z/q' = y, och p', q' > 0 och uppfyller 1/p' + 1/q' = 1. Alltså följer av "den vanliga" olikheten att
y ≥ x^(1/p') z^(1/q')
dvs
y ≥ x^p z^(-p/q)
och det vi ska visa följer.
Dock så känns det här fortfarande ganska omständligt för att vara en tentafråga. Kanske finns det nåt smart sätt att direkt använda den vanliga Hölders olikhet, utan att gå omvägen via Youngs olikhet?