Nierówność Bernoulliego

Ilustracja nierówności Bernoulliego z wykresami: y = ( 1 + x ) r {\displaystyle y=(1+x)^{r}} i y = 1 + r x {\displaystyle y=1+rx} pokazanymi odpowiednio na czerwono i niebiesko. W tym przypadku r = 3. {\displaystyle r=3.}

Nierówność Bernoulliego – jedna z najbardziej znanych i podstawowych nierówności w matematyce. Jej nazwa pochodzi od nazwiska Jakoba Bernoulliego[1], który wykorzystywał tę nierówność w swoich badaniach.

Sformułowanie

Jeżeli x 1 , {\displaystyle x\geqslant -1,} to:

( 1 + x ) α 1 + α x dla 0 < α 1 {\displaystyle (1+x)^{\alpha }\leqslant 1+\alpha x\quad {\text{dla}}\quad 0<\alpha \leqslant 1}

oraz:

( 1 + x ) α 1 + α x dla α 1 {\displaystyle (1+x)^{\alpha }\geqslant 1+\alpha x\quad {\text{dla}}\quad \alpha \geqslant 1}

Dla α = 1 {\displaystyle \alpha =1} obie strony nierówności są równe, natomiast dla α 1 {\displaystyle \alpha \neq 1} równość w każdej z nierówności zachodzi wtedy i tylko wtedy, gdy x = 0. {\displaystyle x=0.}

Szczególny przypadek nierówności Bernoulliego otrzymuje się dla α {\displaystyle \alpha } będącego liczbą naturalną – często mianem nierówności Bernoulliego określa się tę jej szczególną wersję:

( 1 + x ) n 1 + n x {\displaystyle (1+x)^{n}\geqslant 1+nx}

dla n {\displaystyle n} naturalnych.

Przypisy

  1. nierówność Bernoulliego, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-10-02] .
Encyklopedie internetowe (nierówność):
  • Catalana: 0009529