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答 案 :15
-5-
§1 柯西不等式 12
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D S 典例透析 IANLITOUXI
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2 .一 般 形式的柯西不等式
(1)定理 2:
设 a1,a2,…,an 与 b1,b2,…,bn 是两组实数,则有(������12 + ������22+…+���������2���)(������12 + ������22+…+���������2��� )≥(a 1b 1+a2b 2+…+anbn)2,当向量(a1,a 2,…,an)与向量(b 1,b2,…,b n)共 线时,等号成立.
题.
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§1 柯西不等式 12
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1 .简 单 形式的柯西不等式 (1)定理 1(二维形式的柯西不等式的代数形式): 对任意实数 a,b,c,d,有(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当向量(a,b)与向量(c,d) 共线时,等号成立. (2)简单形式的柯西不等式的向量形式: 设 α=(a,b),β=(c,d)是平面上任意两个向量,则|α||β|≥|α·β|,当向量(a,b) 与向量(c,d)共线时,等号成立.
【做一做 2-2】 已知 x,y,z∈R+,且 x+y+z=1,则 x2+y2+z2 的最小值是
()
A.14
B.13
C.12
D.15
解 析 :根据柯西不等式,有
x当2+且y2仅+z当2=113(=12+1 1=2+11,即2)·(xx=2+y=yz2+=z12时)≥等13(号1×成x+立1.×y+1×z)2=13(x+y+z)2=13.
பைடு நூலகம்-4-
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12
【做一做 1-1】 已知不等式(x+y)
1 + ������
������ ������
≥9 对任意的正实数 x,y 恒成
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12
【做一做 2-1】 设 a=(1,0,-2),b=(x,y,z),若 x2+y2+z2=16,则 a·b 的最大
值为
.
解 析 :由题知,a·b=x-2z,由 柯西不等式知 [12+02+(-2)2](x2+y2+z2)≥(x+0-2z)2,
当且仅当向量 a 与 b 共线时“=”成立,
∴5×16≥(x-2z)2,∴-4 5≤x-2z≤4 5,
即-4 5≤a·b≤4 5.故 a·b 的最大值为 4 5.
答案:4 5
+
������ ������
能取到最小值(
������+1)2,故
只需(1+ ������)2≥9,即 a≥4 即可.
答 案 :B
【做一做 1-2】 已知 x+2y=1,则 x2+y2 的最小值为
.
解 析 :∵1=x+2y,
∴1=(x+2y)2≤(1+22)(x2+y2).
当且仅当 x=15,y=25时,取等号,∴(x2+y2)min=15.
������ ������ ������
3
答 案 :B
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1 .对 柯 西不等式的理解 剖 析 :柯西不等式的几种形式,都涉及对不等式的理解与记忆,因此,二 维 形 式的柯西不等式可以理解为由四个有顺序的数来对应的一种不等关 系 ,或 构造成一个不等式,如基本不等式是由两个数来构造的,但怎样构造要 仔 细 体会.(a2+b2)(c2+d2)≥(a c+bd )2,(a2+b2)(d2+c2)≥(a d+bc)2,谁与谁组合、 联 系 ,要有一定的认识. “二 维 ”是根据向量的个数来说的,在平面上一个向量有两个量:横、纵 坐 标 ,因此“二维”就要有四个量,还可以认为是四个数组合成的一种不等关 系. 2 .一 般 形式的柯西不等式的应用 剖 析 :我们主要利用柯西不等式来证明一些不等式或求值等问题,但往 往 不 能直接应用,需要对数学式子的形式进行变化,拼凑出与一般形式的柯 西 不 等式相似的结构,才能应用,因而适当变形是我们应用一般形式的柯西 不 等 式的关键,也是难点.我们要注意在数学式子中,数或字母的顺序要对比 柯 西 不等式中的数或字母的顺序,以便能使其形式一致,然后应用解题.
(2)推论(三维形式的柯西不等式):
设
a1,a2,a3,b1,b2,b3
是两组实数,则有(������
2 1
+
������22
+
������32)·(������12
+
������22
+
������32)≥(a1b1+a2b2+a3b3)2.当向量(a1,a2,a3)与向量(b1,b2,b3)共线时,等号成立.
立,则正实数 a 的最小值为( )
A.2
B.4
C.6
D.8
解 析 :由柯西不等式可求出(x+y)
1 + ������
������ ������
≥
������·1������ +
������·
������ ������
2
=(1+
������)2,当 x=1,y=
������时,(x+y)·1������
第二章 几个重要的不等式
-1-
§1 柯西不等式
-2-
§1 柯西不等式
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1.认识柯西不等式的几种简单形式,理解它们的几何意义. 2.会证明一般形式的柯西不等式,并能利用柯西不等式来解决有关问