Soit f et g deux fonctions à valeurs
réelles, positives, définies sur l’intervalle et vérifiant :
.
Montrer que l’on a :
Un produit d’intégrales ? L’inégalité de Cauchy-Schwarz n’est probablement pas loin …
Les fonctions f et g étant positives, on peut
considérées leurs racines carrées : et
.
Celles-ci sont continues sur l’intervalle
comme composées de fonctions continues (f et g
sont continues sur
,
à valeurs dans
et la fonction racine carrée est continue sur
cet ensemble). L’inégalité de Cauchy-Schwarz s’écrit alors :
Le deuxième membre de cette inéquation s’écrit :
Par ailleurs, comme on a : ,
il vient
et :
Donc :
On obtient finalement :
D’où le résultat cherché.
Pour
toutes fonctions f et g à valeurs réelles, définies sur ,
positives, continues et vérifiant :
,
on a :