令 , ,那么 , 。我们知道 在正方形 的四顶点函数值之和为0,想证明在正方形上 。由Lagrange中值定理有
(注意上面涉及的线段都在正方形内)。四式相加得
因此 。
编辑:这个方法高维推广会遇到困难,因为,比如三维的情况,这样换元就会把正方体变成正八面体,就无法套用中值定理了。还需要更好的方法。
不妨设
设线段(弧长参数)
满足
考虑一元函数 ,其导数为
于是由 中值定理
将四个式子叠加
又
将这两个估计代入
则取一列 列收敛到点 ,由函数的连续性、极限的保号性可知上面的不等式依然成立。
这个证明得到的上界介于
以后有机会再改进改进吧……
所以将这个结论推广到多元函数,函数最大绝对值至少由上界
控制,其中 表示 维闭单位立方体内一点,到各个顶点距离。这个最大值在项点处取得,证略。
利用 求和得到上式右边的粗略估计: