注意到 ,我们有
。
引理:设 在 是上凸函数,则 。证明:根据换元公式和上凸函数的性质: 引理得证。
回到原题,注意到 是 的上凸函数,由引理:
所以
"取等条件"是 。
设 .
我们来估计 和 的范围.
于是 , 这说明 成立.
下面我们来说这个数是最优的, 为此, 特别取 .
我们需要放缩 , 一个合理的想法是想办法让 , 实际上可以证明 , 从而 , 由n的任意性知 .
我再蹲一手新星的解答