Cauchyho–Schwarzova nerovnost
V matematice je Cauchyho–Schwarzova nerovnost (též známá jako: Schwarzova, Bunjakovského, Cauchyho–Bunjakovského nebo Cauchyho–Bunjakovského–Schwarzova nerovnost) užitečná nerovnost často používaná v různých odvětvích matematiky, jako je lineární algebra, analýza nebo teorie pravděpodobnosti. Bývá považována za jednu z nejdůležitějších nerovností v matematice. Má různá zobecnění, mezi nejdůležitější patří Hölderova nerovnost.
Znění
Na unitárním prostoru se skalárním součinem platí:
- .
Můžeme obě strany nerovnosti odmocnit a dostaneme ekvivalentní tvrzení:
- .
Navíc, rovnost nastává právě tehdy, když jsou a lineárně závislé.
Důkaz
Pro každé existuje takové, že:
- , kde .
Za použití Pythagorovy věty dostaneme:
Z čehož plyne:
- .
Což je po úpravě požadovaná nerovnost.
Pokud máme rovnost, tak nutně a tudíž: jsou lineárně závislé.