数学におけるヤングの畳み込み不等式(ヤングのたたみこみふとうしき、英: Young's convolution inequality)は、ウィリアム・ヘンリー・ヤング(英語版)に名を因む、ふたつの函数の畳み込みに関する不等式である[1]。
実解析において、ヤングの畳み込み不等式[2](Theorem 3.9.4)は以下のようなものである:
おなじことだが、以下のように述べることもできる:
p, q > 1 の場合、ヤングの不等式はより強く、適当な定数 cp,q < 1 を含む
最適化定数 1 のヤングの不等式には、初等的な証明がある[6]。
位相群の不変積分版の証明を以下に示す:
G はハール測度 μ を持つ単模群とし、函数 f, g, h: G → ℝ は非負かつ可積分とする。また、任意の可測集合 S ⊂ G に対して反転不変性: μ ( S ) = μ ( S − 1 ) {\textstyle \mu (S)=\mu (S^{-1})} が成立する(したがって、積分も反転不変)という事実を用いる。
いま、 p ( 2 − 1 q − 1 r ) = q ( 2 − 1 p − 1 r ) = r ( 2 − 1 p − 1 r ) = 1 {\textstyle p(2-{\frac {1}{q}}-{\frac {1}{r}})=q(2-{\frac {1}{p}}-{\frac {1}{r}})=r(2-{\frac {1}{p}}-{\frac {1}{r}})=1} であるから、
ヤングの不等式の応用の一つの例が、L2-ノルムを用いて 熱半群(英語版)が縮小半群である(つまり、ヴァイヤシュトラス変換が L2-ノルムを大きくしない)ことを示すことである。