【基础数学】Jensen不等式

本文详细介绍了Jensen不等式,并通过数学归纳法证明了其对于凸函数的适用性。内容涵盖凸函数的基本性质,以及Jensen不等式从n=1,2到更高维度的推广。重点在于理解Jensen不等式如何在概率论和数学分析中起到关键作用。

Jensen不等式:f 是一个凸函数(convex function),X是随机变量,则:

                                         E\left [ f\left ( X \right ) \right ]\geqslant f\left ( EX \right ) \left ( 1\right )

凸函数的性质:p_{1}f\left ( x_{1} \right )+p_{2}f\left ( x_{2} \right )\geq f\left ( p_{1}x_{1} +p_{2}x_{2} \right );p_{1}+p_{2}=1

式(1)等价于

                          

下面用数学归纳法证明Jensen不等式,即式(2):

a、n=1,2时,Jensen不等式显然成立。

b、假设n=k时,Jensen不等式成立,即

                             

说明:n=k+1时,Jensen不等式成立。

c、综合啊,a,b可知Jensen不等式成立

 

 

                              

 

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