Нерівність Карлемана — нерівність в математиці, названа ім'ям шведського математика Торстена Карлемана, який довів її в 1923T. Carleman, Sur les fonctions quasi-analytiques, Conférences faites au cinquième congres des mathématiciens Scandinaves, Helsinki (1923), 181-196. і використав для доведення теореми Денжу–Карлемана про квазі-аналітичні класи.

Дискретна версія

Якщо — послідовність невід'ємних дійсних чисел, то

Константа (число Ейлера) в нерівності є оптимальною, тобто нерівність не буде справедливою для меншого числа. Нерівність є строгою якщо в послідовності є ненульові елементи.

Інтегральна версія

для будь-якої f ≥ 0.

Узагальнення

Узагальнення Леннарта Карлесона:

для будь-якої опуклої функції g із g(0) = 0, і будь-якого -1 < p < ∞,

Перетворюється в нерівність Карлемана при p = 0.

Доведення Безпосереднє З нерівності нерівності MA-MG для чисел маємо

де MG — середнє геометричне MA — середнє арифметичне. Формула Стірлінга: для дає

for all

Тому,

отже

Нерівність Карлемана для ненульових чисел завжди є строгою, бо гармонічний ряд є розбіжним.

З використанням нерівності Гарді

для невід'ємних чисел , ,… та , заміняючи на , і спрямовуючи .

Примітки