柯西-施瓦茨不等式的表述可以如下:对于一个内积空间中的任意两个向量 \( u \) 和 \( v \),有
\[
|\langle u, v \rangle|^2 \leq \langle u, u \rangle \cdot \langle v, v \rangle
\]
其中,\( \langle u, v \rangle \) 表示向量 \( u \) 和 \( v \) 的内积。当且仅当 \( u \) 和 \( v \) 线性相关时,等号成立。
这一不等式的名字来源于两位著名的数学家——奥古斯丁·路易·柯西(Augustin-Louis Cauchy)和赫尔曼·阿曼德·施瓦茨(Hermann Amandus Schwarz)。尽管它主要以他们的名字命名,但它的发现和发展经历了多位数学家的贡献。
柯西最早在他的研究中提出了类似的结果,而施瓦茨则进一步完善了这一理论,并将其推广到更广泛的数学背景中。因此,这一不等式有时也被称作柯西不等式或者施瓦茨不等式。
在实际应用中,柯西-施瓦茨不等式经常用于证明其他不等式、解决优化问题以及评估函数之间的相似性。例如,在信号处理中,它被用来比较两个信号的相关程度;在量子力学中,它用于描述态矢量之间的关系。
总之,柯西-施瓦茨不等式不仅是数学理论的重要组成部分,也是连接理论与实践的一座桥梁,其影响力贯穿于现代科学和技术的多个方面。