L’inégalité de Cauchy‒Schwarz


Bertrand Hauchecorne

L’inégalité de Cauchy – Schwarz est multiforme : elle peut être arithmétique, intégrale, géométrique ; on la retrouve même dans le cadre du calcul des probabilités. Suivons l’histoire de son élaboration, de la formulation numérique de Cauchy vers 1820 à sa forme générale cent ans plus tard.

Si des cas particuliers de l’inégalité de Cauchy‒Schwarz, ou tout simplement de Cauchy, ou de Schwarz, ou encore de Bouniakowsky, ont été utilisés depuis longtemps dans des démonstrations mathématiques, sa première formulation, accompagnée d’une démonstration, la considérant ainsi comme un résultat d’intérêt en lui-même, est l’œuvre de Cauchy.

 

Cauchy et l’inégalité numérique

Augustin-Louis Cauchy s’empare le premier du sujet dans la note 2 de son Analyse géométrique, qui reprend son cours dispensé à l’École polytechnique et qui est publié en 1821. La note s’intitule Sur les formules qui résultent de l’emploi du signe > ou <, et sur les moyennes entre plusieurs quantités.

Après l’énoncé de nombreuses inégalités évidentes ou classiques, le quinzième théorème affirme :

Soient a, a′, a″… des quantités quelconques, en nombre n. Si ces quantités ne sont pas toutes égales entre elles, la valeur numérique de la somme a + a′ + a″+… sera inférieure au produit   de sorte que l’on aura :

 

On remarque que Cauchy n’utilise pas de symbole particulier pour noter la valeur absolue, qu’il nomme valeur numérique.

On retrouve au théorème suivant l’inégalité ... Lire la suite