柯西不等式与排序不等式练习题

柯西不等式与排序不等式练习题
柯西不等式与排序不等式练习题

柯西不等式练习题

1. 设a 、b 、c 为正数,求()4936++a b c a b c ??

++

??

?的最小值。 2.设,,x y z R ∈且2225x y z ++=,则23x y z ++的最大值为,此时x=y=z=

3. 设,,x y z R ∈且2

2

2

4x y z ++=,则22x y z -+的最大值为,最小值

4.设,,x y z R ∈且226x y z --=,则222x y z ++的最小值为,此时x=y=z=

5.设,,x y z R ∈且233x y z -+=,则()2

221x y z +-+的最小值为,此时y=

6.设,,x y z R ∈且2280x y z +++=,则()()()2

2

2

123x y z -+++-的最小值?此时x 、y 、z 的取值?

7.已知,x y R ∈,2

2

36x y +≤,求2x y +的最值

8设23529x y z ++=,求函数y

9.若,,,a b c d R +

∈且满足,则最大值为

证明题:

1. 设a 、b 、c 为正数且各不相等,求证:2229a b b c c a a b c

++>+++++

2. a 、b 为非负数,a+b=1,12,x x R +∈,求证:()()121212ax bx bx ax x x ++≥

3. 若a b c >>,求证:114a b b c a c

+>---

4. 若,,a b c R +

∈,求证:32

a b c b c c a a b ++≥+++

5. 若,,a b c R +

∈,求证:222

a b c a b c b c a

++≥++

排序不等式练习题

1.设121212,,......0, ,,......0, ...1n n n x x x a a a x x x ≥≥+++=,则222112

2...n n a x a x a x ++的最小值为 2.设123,,x x x 是不同的自然数,则3

12149

x x x S =

++的最小值为 3.设12,,......n a a a 为实数,求证:222112212......n n n a c a c a c a a a ++≤++其中12,,......n c c c 是12,,......n a a a 的任一排列。

4.已知,,a b c 为正数,用排序不等式证明:()

()()()333222

2a b c a b c b a c c a b ++≥+++++

5.设,,a b c 为正数,求证:32

a b c b c c a a b ++≥+++(本题用均值、柯西、排序不等式都能证明)

6.设12,,......n a a a 为1,2,3...,n 的一个排列,112

23121 2

3n n

a a a n n a a a --+++≤+++ 求证:

7.设12,,......n a a a 为正数,求证:112

12231

+n n n n a a a a a a a a a a a -++++≥++

8.设12,,......n a a a 是n 个互不相等的正整数,321222

121

2323n a a a a n n +++≤++++ 求证:

9.设12,,......n c c c 为正数组12,,......n a a a 的某一排列,证明:12

12n n

a a a n c c c +++≥

10.设12,,......n a a a 为正数,分别用柯西不等式、排序不等式证明:122

22

1212231

+n n n n a a a a a a a a a a a -++++≥++

柯西不等式的应用(整理篇)

柯西不等式的证明及相关应用 摘要:柯西不等式是高中数学新课程的一个新增内容,也是高中数学的一个重要知识点,它不仅历史悠久,形式优美,结构巧妙,也是证明命题、研究最值问题的一个强有力的工具。 关键词:柯西不等式 柯西不等式变形式 最值 一、柯西(Cauchy )不等式: ()2 2211n n b a b a b a +++Λ()()2 222122221n n b b b a a a ++++++≤ΛΛ()n i R b a i i Λ2,1,,=∈ 等号当且仅当021====n a a a Λ或i i ka b =时成立(k 为常数,n i Λ2,1=) 现将它的证明介绍如下: 方法1 证明:构造二次函数 ()()()2 2 222 11)(n n b x a b x a b x a x f ++++++=Λ =()()() 2 222122112222212n n n n b b b x b a b a b a x a a a +++++++++++ΛΛΛ 由构造知 ()0≥x f 恒成立 又22120n n a a a +++≥Q L ()()() 0442 2221222212 2211≤++++++-+++=?∴n n n n b b b a a a b a b a b a ΛΛΛ 即()()() 22221222212 2211n n n n b b b a a a b a b a b a ++++++≤+++ΛΛΛ 当且仅当()n i b x a i i Λ2,10==+ 即12 12n n a a a b b b ===L 时等号成立 方法2 证明:数学归纳法 (1) 当1n =时 左式=()211a b 右式=()2 11a b 显然 左式=右式 当2=n 时 右式 ( )()()()2 2 22 22222212 1211222112a a b b a b a b a b a b =++=+++ ()()()2 22 1122121212222a b a b a a b b a b a b ≥++=+=左式 故1,2n =时 不等式成立 (2)假设n k =(),2k k ∈N ≥时,不等式成立 即 ()()() 22 221222212 2211k k k k b b b a a a b a b a b a ++++++≤+++ΛΛΛ 当 i i ma b =,m 为常数,k i Λ2,1= 或120k a a a ====L 时等号成立 设A=22221k a a a +++Λ B=2 2221k b b b +++Λ 1122k k C a b a b a b =+++L 2 C AB ≥∴

高一数学不等式解法例题.doc

典型例题一 例 1 解不等式:( 1)2x3 x2 15 x 0 ;(2) ( x 4)( x 5)2 (2 x)3 0 . 分析:如果多项式 f (x) 可分解为 n 个一次式的积,则一元高次不等式 f ( x) 0 (或f (x) 0 )可用“穿根法”求解,但要注意处理好有重根的情况. 解:( 1)原不等式可化为 x(2x 5)( x 3)0 把方程 x(2 x 5)( x 3) 0 的三个根 x1 0, x2 5 , x3 3顺次标上数轴.然后从右上2 开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分. ∴原不等式解集为x 5 0或 x 3 x 2 ( 2)原不等式等价于 ( x 4)( x 5)2 (x 2)3 0 x 5 0 x 5 (x 4)( x 2) 0 x 4或 x 2 ∴原不等式解集为x x 5或 5 x 4或x 2 说明:用“穿根法”解不等式时应注意:①各一次项中x 的系数必为正;②对于偶次或 奇次重根可转化为不含重根的不等式,也可直接用“穿根法”,但注意“奇穿偶不穿” ,其法如下图. 典型例题二 例 2 解下列分式不等式: ( 1) 3 1 2 ;(2) x2 4x 1 1 x 2 x 2 3x2 7x 2 分析:当分式不等式化为f (x) 0(或0) 时,要注意它的等价变形g( x)

① f ( x) f ( ) g ( ) 0 g( x) x x ② f ( x) f (x) g(x) f ( x) f ( x ) 0或 ( ) ( ) 0 或 g( x) g (x) 0 g (x) f x g x ( 1)解: 原不等式等价于 3 x 3 x 0 x 2 x 2 x 2 x 2 3( x 2) x( x 2) x 2 5x 6 ( x 2)( x 2) (x 2)( x 2) ( x 6)( x 1) 0 (x 6)( x 1)( x 2)(x 2) 0 ( x 2)( x 2) (x 2)( x 2) 0 用“穿根法” ∴原不等式解集为 ( , 2) 1,2 6, 。 ( 2)解法一 :原不等式等价于 2x 2 3x 1 0 3x 2 7x 2 (2x 2 3x 1)(3x 2 7 x 2) 0 2x 2 3x 1 0 2x 2 3x 1 3x 2 7x 2 或 3x 2 7x 2 1 或 1 x 或 x 2 x 2 1 3 ∴原不等式解集为 ( , 1 ) ( 1 ,1) (2, ) 。 3 2 解法二:原不等式等价于 ( 2x 1)( x 1) 0 (3x 1)( x 2) (2x 1)( x 1)(3x 1) (x 2) 0 用“穿根法” ∴原不等式解集为 ( , 1) ( 1 ,1) (2, ) 3 2 典型例题三 例 3 解不等式 x 2 4 x 2

高中数学不等式知识点总结

弹性学制数学讲义 不等式(4课时) ★知识梳理 1、不等式的基本性质 ①(对称性)a b b a >?> ②(传递性),a b b c a c >>?> ③(可加性)a b a c b c >?+>+ (同向可加性)d b c a d c b a +>+?>>, (异向可减性)d b c a d c b a ->-?<>, ④(可积性)bc ac c b a >?>>0, bc ac c b a 0, ⑤(同向正数可乘性)0,0a b c d ac bd >>>>?> (异向正数可除性)0,0a b a b c d c d >>< ⑥(平方法则) 0(,1)n n a b a b n N n >>?>∈>且 ⑦(开方法则)0(,1)n n a b a b n N n >>?>∈>且 ⑧(倒数法则) b a b a b a b a 110;110>?<<> 2、几个重要不等式 ①()222a b ab a b R +≥∈,,(当且仅当a b =时取""=号). 变形公式:22 .2a b ab +≤ ②(基本不等式) 2a b ab +≥ ()a b R +∈,,(当且仅当a b =时取到等号). 变形公式: 2a b a b +≥ 2 .2a b ab +??≤ ??? 用基本不等式求最值时(积定和最小,和定积最大),要注意满足三个条件“一正、二定、

三相等”. ③(三个正数的算术—几何平均不等式) 33a b c abc ++≥()a b c R +∈、、(当且仅当a b c ==时取到等号). ④()222a b c ab bc ca a b R ++≥++∈, (当且仅当a b c ==时取到等号). ⑤ 3333(0,0,0)a b c abc a b c ++≥>>> (当且仅当a b c ==时取到等号). ⑥0,2b a ab a b >+≥若则(当仅当a=b 时取等号) 0,2b a ab a b <+≤-若则(当仅当a=b 时取等号) ⑦b a n b n a m a m b a b <++<<++<1,(其中000)a b m n >>>>,, 规律:小于1同加则变大,大于1同加则变小. ⑧220;a x a x a x a x a >>?>?<->当时,或 22. x a x a a x a

柯西不等式各种形式的证明及其应用

柯西不等式各种形式的证明及其应用 柯西不等式是由大数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的“流数”问题时得到的。但从历史的角度讲,该不等 式应当称为Cauchy-Buniakowsky-Schwarz 不等式,因为, 正是后两位数学家彼此独立地在积分学中推而广之,才将这一不等式应用到近乎完善的地步。 柯西不等式非常重要,灵活巧妙地应用它,可以使一些较为困难的问题迎刃而解。 柯西不等式在证明不等式、解三角形、求函数最值、解方程等问题的方面得到应用。 一、柯西不等式的各种形式及其证明 二维形式 在一般形式中,12122,,,,n a a a b b c b d =====令,得二维形式 ()() ()2 2222 bd ac d c b a +≥++ 等号成立条件:()d c b a bc ad //== 扩展:( )()()2 2222 2222123123112233n n n n a a a a b b b b a b a b a b a b +++???++++???+≥+++???+ 等号成立条件:1122000::::,1,2,3,,i i i i n n i i a b a b a b a b a b a b i n ==?? ==???= ?=????? 当或时,和都等于,不考虑 二维形式的证明: ()()() ()()() 2 22222222222 222222222 2 2,,,220=a b c d a b c d R a c b d a d b c a c abcd b d a d abcd b c ac bd ad bc ac bd ad bc ad bc ++∈=+++=+++-+=++-≥+-=等号在且仅在即时成立 三角形式 ad bc ≥ =等号成立条件: 三角形式的证明: 222111n n n k k k k k k k a b a b ===?? ≥ ??? ∑∑∑

高中不等式所有知识及典型例题(超全)

一.不等式的性质: 二.不等式大小比较的常用方法: 1.作差:作差后通过分解因式、配方等手段判断差的符号得出结果; 2.作商(常用于分数指数幂的代数式);3.分析法;4.平方法;5.分子(或分母)有理化; 6.利用函数的单调性;7.寻找中间量或放缩法 ;8.图象法。其中比较法(作差、作商)是最基本的方法。 三.重要不等式 1.(1)若R b a ∈,,则ab b a 22 2≥+ (2)若R b a ∈,,则2 22b a ab +≤(当且仅当b a =时取“=”) 2. (1)若*,R b a ∈,则ab b a ≥+2 (2)若*,R b a ∈,则ab b a 2≥+(当且仅当b a =时取“=”) (3)若* ,R b a ∈,则2 2?? ? ??+≤b a ab (当且仅当b a =时取“=”) 3.若0x >,则1 2x x +≥ (当且仅当1x =时取“=”); 若0x <,则1 2x x + ≤- (当且仅当1x =-时取“=”) 若0x ≠,则11122-2x x x x x x +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=”) 若0>ab ,则2≥+a b b a (当且仅当 b a =时取“=”) 若0ab ≠,则 22-2a b a b a b b a b a b a +≥+≥+≤即或 (当且仅当b a =时取“=” ) 4.若R b a ∈,,则2 )2 (2 22b a b a +≤+(当且仅当b a =时取“=”) 注:(1)当两个正数的积为定植时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定植时,可以求 它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大”. (2)求最值的条件“一正,二定,三取等” (3)均值定理在求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题方面有广泛的应用. 5.a 3+b 3+c 3≥3abc (a,b,c ∈ R +), a +b +c 3 ≥3abc (当且仅当a =b =c 时取等号); 6. 1 n (a 1+a 2+……+a n )≥12n n a a a (a i ∈ R +,i=1,2,…,n),当且仅当a 1=a 2=…=a n 取等号; 变式:a 2+b 2+c 2≥ab+bc+ca; ab ≤( a +b 2 )2 (a,b ∈ R +) ; abc ≤( a +b +c 3 )3(a,b,c ∈ R +) a ≤ 2a b a +b ≤ab ≤ a +b 2 ≤ a 2+b 2 2 ≤b.(0b>n>0,m>0; 应用一:求最值 例1:求下列函数的值域(1)y =3x 2+12x 2 (2)y =x +1 x

人教版数学高二作业第三讲二、一般形式的柯西不等式

一、基础达标 1.已知a 21+a 22+…+a 2n =1,x 21+x 22+…+x 2 n =1,则a 1x 1+a 2x 2+…+a n x n 的最大 值是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析 (a 1x 1+a 2x 2+…+a n x n )2≤(a 21+a 22+…+a 2n )·(x 21+x 22+…+x 2n )=1×1=1. 当且仅当a i =x i =n n (i =1,2,…,n )时,等号成立. 故a 1x 1+a 2x 2+…+a n x n 的最大值是1. 答案 A 2.n 个正数的和与这n 个正数的倒数的和的乘积的最小值是( ) A.1 B.n C.n 2 D.1n 解析 设n 个正数是x 1,x 2,…,x n , 由柯西不等式,得 (x 1+x 2+…+x n )? ????1x 1+1 x 2+…+1x n ≥? ? ???x 1·1x 1+x 2·1x 2+…+x n ·1x n 2 =(1+1+…+1)2=n 2. 当且仅当x 1=x 2=…=x n 时,等号成立. 答案 C 3.若则a 21+a 22+…+a 2 n =5,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n -1a n +a n a 1的最小值为( ) A.-25 B.-5 C.5 D.25 解析 由柯西不等式,得(a 21+a 22+…+a 2n )(a 22+a 23+…+a 2n +a 21)≥(a 1a 2+a 2a 3 +…+a n -1a n +a n a 1)2, ∴|a 1a 2+a 2a 3+…+a n -1a n +a n a 1|≤5. ∴-5≤a 1a 2+a 2a 3+…+a n -1a n +a n a 1≤5,

不等式知识点详解

考试内容: 不等式.不等式的基本性质.不等式的证明.不等式的解法.含绝对值的不等式. 考试要求: (1)理解不等式的性质及其证明. (2)掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单的应用. (3)掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式. (4)掌握简单不等式的解法. (5)理解不等式│a │-│b │≤│a+b │≤│a │+│b │ §06. 不 等 式 知识要点 1. 不等式的基本概念 (1) 不等(等)号的定义:.0;0;0b a b a b a b a b a b a ?>- (2) 不等式的分类:绝对不等式;条件不等式;矛盾不等式. (3) 同向不等式与异向不等式. (4) 同解不等式与不等式的同解变形. 2.不等式的基本性质 (1)a b b a (对称性) (2)c a c b b a >?>>,(传递性) (3)c b c a b a +>+?>(加法单调性) (4)d b c a d c b a +>+?>>,(同向不等式相加) (5)d b c a d c b a ->-?<>,(异向不等式相减) (6)bc ac c b a >?>>0,. (7)bc ac c b a 0,(乘法单调性) (8)bd ac d c b a >?>>>>0,0(同向不等式相乘) (9)0,0a b a b c d c d >><(异向不等式相除) 11(10),0a b ab a b >>? <(倒数关系) (11))1,(0>∈>?>>n Z n b a b a n n 且(平方法则) (12))1,(0>∈>?>>n Z n b a b a n n 且(开方法则) 3.几个重要不等式 (1)0,0||,2≥≥∈a a R a 则若 (2))2||2(2,2222ab ab b a ab b a R b a ≥≥+≥+∈+或则、若(当仅当a=b 时取等号) (3)如果a ,b 都是正数,那么 .2 a b +≤(当仅当a=b 时取等号) 极值定理:若,,,,x y R x y S xy P +∈+==则: ○ 1如果P 是定值, 那么当x=y 时,S 的值最小; ○2如果S 是定值, 那么当x =y 时,P 的值最大. 利用极值定理求最值的必要条件: 一正、二定、三相等.

(完整word版)柯西不等式各种形式的证明及其应用

柯西不等式各种形式的证明及其应用 柯西不等式是由大数学家柯西(Cauchy)在研究数学分析中的“流数”问题时得到的。但从历史的角度讲,该不等 式应当称为Cauchy-Buniakowsky-Schwarz 不等式,因为, 正是后两位数学家彼此独立地在积分学中推而广之,才将这一不等式应用到近乎完善的地步。 柯西不等式非常重要,灵活巧妙地应用它,可以使一些较为困难的问题迎刃而解。 柯西不等式在证明不等式、解三角形、求函数最值、解方程等问题的方面得到应用。 一、柯西不等式的各种形式及其证明 二维形式 在一般形式中,12122,,,,n a a a b b c b d =====令,得二维形式 ()() ()2 2222 bd ac d c b a +≥++ 等号成立条件:()d c b a bc ad //== 扩展:( )()()2 2222 2222123123112233n n n n a a a a b b b b a b a b a b a b +++???++++???+≥+++???+ 等号成立条件:1122000::::,1,2,3,,i i i i n n i i a b a b a b a b a b a b i n ==?? ==???= ?=????? 当或时,和都等于,不考虑 二维形式的证明: ()()() ()()() 2 22222222222 222222222 2 2,,,220=a b c d a b c d R a c b d a d b c a c abcd b d a d abcd b c ac bd ad bc ac bd ad bc ad bc ++∈=+++=+++-+=++-≥+-=等号在且仅在即时成立 三角形式 ad bc =等号成立条件: 三角形式的证明: 222111n n n k k k k k k k a b a b ===?? ≥ ??? ∑∑∑

高中数学不等式解法15种典型例题

不等式解法15种典型例题 例1 解不等式:(1)01522 3>--x x x ;(2)0)2()5)(4(3 2 <-++x x x . 分析:如果多项式)(x f 可分解为n 个一次式的积,则一元高次不等式0)(>x f (或0)(-+x x x 把方程0)3)(52(=-+x x x 的三个根3,2 5,0321=-==x x x 顺次标上数轴.然后从右上开始画线顺次经过三个根,其解集如下图的阴影部分. ∴原不等式解集为? ?????><<- 3025x x x 或 (2)原不等式等价于 ?? ?>-<-≠????>-+≠+?>-++2 450)2)(4(050 )2()5)(4(32x x x x x x x x x 或 ∴原不等式解集为{} 2455>-<<--+-+-x x x x 2 12 1 310 2730 132027301320 )273)(132(2 22222><<+->+-?>+-+-?x x x x x x x x x x x x x x x 或或或∴原不等式解集为),2()1,21()31,(+∞??-∞。 解法二:原不等式等价于 0) 2)(13() 1)(12(>----x x x x 0)2()13)(1)(12(>-?---?x x x x 用“穿根法”∴原不等式解集为),2()1,2 1()31 ,(+∞??-∞ 典型例题三 例3 解不等式242+<-x x 分析:解此题的关键是去绝对值符号,而去绝对值符号有两种方法:一是根据绝对值的意义? ??<-≥=)0() 0(a a a a a 二是根据绝对值的性质:a x a x a x a a x >?<<-?<.,或a x -<,因此本题有如下两种解法. 解法一:原不等式?????+<-<-?????+<-≥-?2 40 4240422 22x x x x x x 或 即? ? ?>-<<<-???<<--≤≥1222222x x x x x x x 或或或 ∴32<≤x 或21<-+<-) 2(42 422x x x x ∴312132<<<-x x x x 故或. 典型例题四 例4 解不等式 04125 62 2<-++-x x x x . 分析:这是一个分式不等式,其左边是两个关于x 二次式的商,由商的符号法则,它等价于下列两个不等式组: ?????>-+<+-041205622x x x x 或?????<-+>+-0 4120 562 2x x x x 所以,原不等式的解集是上面两个不等式级的解集的并集.也可用数轴标根法求解.

一般形式的柯西不等式 教案

澜沧拉祜族自治县第一中学教案 【一般形式的柯西不等式】 学科:数学 年级:高三 班级:202、203 主备教师:沈良宏 参与教师:郭晓芳、龙新荣 审定教师:刘德清 一、教材分析:柯西不等式是人教A 版选修 4-5不等式选讲中的内容,是学生继均值不等式后学习的又一个经典不等式,它在教材中起着承前启后的作用。一方面可以巩固不等式的基本证明方法,和函数最值的求法,另一方面为后面学习三角不等式与排序不等式奠定基础。本节课的核心内容是柯西不等式一般形式的推导及其简单应用。 二、教学目标: 1、知识与技能:.认识柯西不等式的几种不同形式,理解其几何意义; 2、过程与方法:通过柯西不等式与其它基本不等式的关系,感悟柯西不等式的美; 3、情感、态度与价值观:在运用柯西不等式分析、解决问题的过程中,体会柯西不等式的应用方法. 三、教学重点:柯西不等式的一般形式、变形以及它与一些基本不等式的关系,柯西不等式的使用方法. 四、教学难点:在具体问题中怎样使用柯西不等式. 五、教学准备 1、课时安排:1课时 2、学情分析:学生不仅已经掌握了不等式证明的基本方法,还具备了一定的观察、分析、逻辑推理的能力。通过对两种方法的证明,让学生体会对柯西不等式的向量形式和代数法证明的不同之处. 3、教具选择:多媒体 实物展台 六、教学方法:启发引导、讲练结合法 七、教学过程 1、自主导学:一、创设问题情境,检查课后学习情况: 问题1:你知道二维形式的柯西不等式吗?有几种形式? 定理1:(二维柯西不等式)设d c b a ,,,均为实数,则22222)())((bd ac d c b a +≥++, 等号当且仅当bc ad =时成立. 定理2:(向量形式)设α ,β 为平面上的两个向量,则αβαβ? ≥,其中等号当且仅 当两个向量方向相同或相反(即两个向量共线)时成立. 定理3:(三角形不等式)设332211,,,,,y x y x y x 为任意实数,则: 231231232232221221)()()()()()(y y x x y y x x y y x x -+-≥-+-+-+- 问题2:你会用柯西不等式证明下面的两个不等式吗? (1)222a b ab +≥ (2)2221()2 a b a b ++≥ 解析: (1)2222222222))()(2),)(2)a b a b ab ab ab a b ab +++=+∵((≥∴(≥

二维形式的柯西不等式知识点梳理

课题:二维形式的柯西不等式 备课教师:沈良宏参与教师:郭晓芳、龙新荣审定教师:刘德清 1、教学重点:二维形式柯西不等式的证明思路,二维形式柯西不等式的应用. 2、教学难点:二维形式柯西不等式的应用. 3、学生必须掌握的内容: 1.二维形式的柯西不等式 若a,b,c,d都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立. 2.柯西不等式的向量形式 设α,β是两个向量,则|α·β|≤|α||β|,当且仅当β是零向量,或存在实数k,使α=kβ时,等号成立. 3.二维形式的三角不等式 设x1,y1,x2,y2∈R,那么x21+y21+x22+y22≥(x1-x2)2+(y1-y2)2. 注意: 1.二维柯西不等式的三种形式及其关系 定理1是柯西不等式的代数形式,定理2是柯西不等式的向量形式,定理3是柯西不等式的三角形式. 根据向量的意义及其坐标表示不难发现二维形式的柯西不等式及二维形式的三角不等式均可看作是柯西不等式的向量形式的坐标表示. 2.理解并记忆三种形式取“=”的条件 (1)代数形式中当且仅当ad=bc时取等号. (2)向量形式中当存在实数k,α=kβ或β=0时取等号. (3)三角形式中当P1,P2,O三点共线且P1,P2在原点O两旁时取等号. 3.掌握二维柯西不等式的常用变式 (1) a2+b2·c2+d2≥|ac+bd|. (2) a2+b2·c2+d2≥|ac|+|bd|. (3) a2+b2·c2+d2≥ac+bd. (4)(a+b)(c+d)≥(ac+bd)2. 4.基本不等式与二维柯西不等式的对比 (1)基本不等式是两个正数之间形成的不等关系.二维柯西不等式是四个实数之间形成的不等关系,从这个意义上讲,二维柯西不等式是比基本不等式高一级的不等式. (2)基本不等式具有放缩功能,利用它可以比较大小,证明不等式,当和(或积)为定值时,可求积(或和)的最值,同样二维形式的柯西不等式也有这些功能,利用二维形式的柯西不等式求某些特殊函数的最值非常有效. 4、容易出现的问题: 在二维形式的柯西不等式相关要点中,对式子(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2取等号的条件容易忽略,由于式子过长容易弄错各个数据之间的对应关系,使用公式时容易混淆公式中数据之间的关系,数据位置易出错。 5、解决方法:

(完整)高中数学不等式练习题

高中数学不等式练习题 一.选择题(共16小题) 1.若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是() A.a+<<log2(a+b))B.<log2(a+b)<a+ C.a+<log2(a+b)<D.log2(a+b))<a+< 2.设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则() A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z 3.若x,y满足,则x+2y的最大值为() A.1 B.3 C.5 D.9 4.设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A.﹣15 B.﹣9 C.1 D.9 5.已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是()A.0 B.2 C.5 D.6 6.设x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为() A.0 B.1 C.2 D.3 7.设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是()A.[﹣3,0]B.[﹣3,2]C.[0,2]D.[0,3] 8.已知变量x,y满足约束条件,则z=x﹣y的最小值为()A.﹣3 B.0 C.D.3

9.若变量x,y满足约束条件,则目标函数z=﹣2x+y的最大值为()A.1 B.﹣1 C.﹣ D.﹣3 10.若a,b∈R,且ab>0,则+的最小值是() A.1 B.C.2 D.2 11.已知0<c<1,a>b>1,下列不等式成立的是() A.c a>c b B.a c<b c C.D.log a c>log b c 12.已知x>0,y>0,lg2x+lg8y=lg2,则的最小值是() A.2 B.2 C.4 D.2 13.设a>0,b>2,且a+b=3,则的最小值是() A.6 B.C.D. 14.已知x,y∈R,x2+y2+xy=315,则x2+y2﹣xy的最小值是() A.35 B.105 C.140 D.210 15.设正实数x,y满足x>,y>1,不等式+≥m恒成立,则m的最大值为() A.2 B.4 C.8 D.16 16.已知两正数x,y 满足x+y=1,则z=的最小值为()A.B.C.D. 二.解答题(共10小题) 17.已知不等式|2x﹣3|<x与不等式x2﹣mx+n<0的解集相同. (Ⅰ)求m﹣n; (Ⅱ)若a、b、c∈(0,1),且ab+bc+ac=m﹣n,求a+b+c的最小值. 18.已知不等式x2﹣2x﹣3<0的解集为A,不等式x2+x﹣6<0的解集为B.(1)求A∩B;

一般形式的柯西不等式全面版

课 题:§3.2一般形式的柯西不等式 教学目标:认识一般形式的柯西不等式,会用函数思想方法证明一般形式的柯西不等式,并 应用其解决一些不等式的问题.. 教学重点:会证明一般形式的柯西不等式,并能应用. 教学难点:理解证明中的函数思想. 教学过程: 一、复习引入: 1. 提问:二维形式的柯西不等式、三角不等式? 几何意义? 答案:22222()()()a b c d ac bd ++≥+2. 思考:如何将二维形式的柯西不等式拓广到三维?四维呢? 答案:22222()()()a b c d ac bd ++≥+;2222222()()()a b c d e f ad be cf ++++≥++。。。。。。 二、讲授新课: 1. 一般形式的柯西不等式: ① 提问:由平面向量的柯西不等式||||||αβαβ?≤ ,如何得到空间向量的三维形式的柯西不等式及代数形式? ② 猜想:n 维向量的坐标?n 维向量的柯西不等式及代数形式? 结论:设1212,,,,,,,n n a a a b b b R ∈ ,则 222222212121122()()()n n n n a a a b b b a b a b a b ++++++≥+++ 讨论:什么时候取等号? 联想:设1122n n B a b a b a b =+++,222 12n A a a a =++ ,22212n C b b b =+++ ,则有 20B AC -≥,可联想到一些什么? ③ 讨论:如何构造二次函数证明n 维形式的柯西不等式?(注意分类) 要点:令2222121122)2()n n n f x a a a x a b a b a b x =++???++++???+()(222 12()n b b b +++???+ ,则 22 21122 ()()())0n n f x a x b a x b a x b =++++???+≥+(. 又222120n a a a ++???+>,从而结合二次函数的图像可知, []2 2221122122()4()n n n a b a b a b a a a ?=+++-++? 22212()n b b b +++ ≤0 即有要证明的结论成立. ④分析什么时候等号成立? 二次函数f x ()有唯一零点时,判别式0?=,这时不等式取等号; 00i i a x b ?=?+=0i b ?=或i i a kb =(1,2,,i n = ) 定理4:(一般形式的柯西不等式):设n 为大于1的自然数,i i b a ,(=i 1,2,…,n )为任意实数,则: 21 1 2 1 2)(∑∑∑===≥n i i i n i i n i i b a b a ,当且仅当0=i b (=i 1,2,…,n )或存在 一个数k ,使得i i a kb =(1,2,,i n = )时等号成立。 ⑤探究:一般形式的三角不等式是怎样的?(可以让学生课后去探究) 利用一般形式的柯西不等式,容易推导出一般形式的三角不等式: (,,1,2,,)i i x y R i n ∈= 具体证法为:展开2 ,然后由柯西不等式推出展开式中的,进而完成全部证明。教学中可由学生探究具体证明过程,以加强其对一般形式柯西不等式与一般形式三角不等式之间联系的认识。 ⑤ 变式:222212121()n n a a a a a a n ++≥++???+ . (讨论如何证明) 2. 柯西不等式的应用:

不等式选讲知识点归纳及近年高考真题

不等式选讲知识点归纳及近年高考真题 考点一:含绝对值不等式的解法 例1.(2011年高考辽宁卷理科24)已知函数f (x )=|x-2|-|x-5|. (I )证明:-3≤f (x )≤3;(II )求不等式f (x )≥x 2-8x+15的解集. 解:(I )3, 2,()|2||5|27,25,3, 5.x f x x x x x x -≤?? =---=-<+-=a x a x x f (1)当1=a 时,求不等式23)(+≥x x f 的解集;(2)如果不等式0)(≤x f 的解集为{} 1-≤x x ,求a 的值。

柯西不等式及排序不等式及其应用经典例题透析

经典例题透析类型一:利用柯西不等式求最值1.求函数 的最大值.思路点拨:利用不等式解决最值问题,通常设法在不 等式一边得到一个常数,并寻找不等式取等号的条件.这个函数的解析式是两部分的和,若能化为ac+bd的形式就能利用柯西不等式求其最大值.也可以利用导数求解。 解析:法一:∵且, ∴函数的定义域为,且, 当且仅当时,等号成立, 即时函数取最大值,最大值为法二:∵且, ∴函数的定义域为 由, 得 即,解得∴时函数取最大值,最大值 为. 总结升华:当函数解析式中含有根号时常利用柯西不等式求解.不等式中的等号能否取得是求最值问题的关键. 举一反三: 【变式1】(2011,24)已知函数f(x)=|x-2|-|x-5|。 (I)证明:-3≤f(x)≤3; (II)求不等式f(x)≥x2-8x+15的解集。 【答案】 (Ⅰ) 当时,. 所以.…………5分

(Ⅱ)由(Ⅰ)可知, 当时,的解集为空集; 当时,的解集为; 当时,的解集为. 综上,不等式的解集为.……10分 【变式2】已知,,求的最值. 【答案】法一: 由柯西不等式 于 是的最大值为,最小值为. 法二: 由柯西不等式 于是的最大值为,最小值为. 【变式3】设2x+3y+5z=29,求函数的最大值. 【答案】 根据柯西不等式 , 故。 当且仅当2x+1=3y+4=5z+6,即时等号成立, 此时,评注:根据所求最值的目标函数的形式对已知条件进行配凑. 类型二:利用柯西不等式证明不等式

利用柯西不等式证明某些不等式显得特别方便,而利用柯西不等式的技巧也有很多。如常数的巧拆、结构的巧变、巧设数组等。 (1)巧拆常数:2.设、、为正数且各不相等,求证: 思路点拨:∵、、均为正,∴为证结论正确只需证: 而,又,故可利用柯西不等式证明之。 证明: 又、、各不相等,故等号不能成立 ∴。 (2)重新安排某些项的次序:3.、为非负数,+=1,,求证: 思路点拨:不等号左边为两个二项式积, ,直接利用柯西不等式,得不到结论,但当把第二个小括号的两项前后调换一下位置,就能证明结论了。 证明:∵+=1 ∴ 即(3)改变结构:4、若>>,求证: 思路点拨:初见并不能使用柯西不等式,改造结构后便可使用柯西不等式了。 ,,∴,∴所证结论改为证

(完整版)高中数学不等式习题及详细答案

第三章 不等式 一、选择题 1.已知x ≥2 5 ,则f (x )=4-25+4-2x x x 有( ). A .最大值45 B .最小值4 5 C .最大值1 D .最小值1 2.若x >0,y >0,则221+)(y x +221 +)(x y 的最小值是( ). A .3 B . 2 7 C .4 D . 2 9 3.设a >0,b >0 则下列不等式中不成立的是( ). A .a +b + ab 1≥22 B .(a +b )( a 1+b 1 )≥4 C 22 ≥a +b D . b a ab +2≥ab 4.已知奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式x x f x f ) ()(--<0 的解集为( ). A .(-1,0)∪(1,+∞) B .(-∞,-1)∪(0,1) C .(-∞,-1)∪(1,+∞) D .(-1,0)∪(0,1) 5.当0<x <2 π时,函数f (x )=x x x 2sin sin 8+2cos +12的最小值为( ). A .2 B .32 C .4 D .34 6.若实数a ,b 满足a +b =2,则3a +3b 的最小值是( ). A .18 B .6 C .23 D .243 7.若不等式组?? ? ??4≤ 34 ≥ 30 ≥ y x y x x ++,所表示的平面区域被直线y =k x +34分为面积相等的两部分,则k 的值是( ). A . 7 3 B . 37 C . 43 D . 34 8.直线x +2y +3=0上的点P 在x -y =1的上方,且P 到直线2x +y -6=0的距离为

柯西不等式(原始版)题型分类

柯西不等式(原始版)的习题分类 柯西不等式已经成为高考当中的新贵,去年全国卷II 的选修4-5不等式选讲,已经出现了柯西不等式命题,因此对柯西不等式几种典型习题加以分类,有助于知识的掌握。 一、柯西不等式(原始版) 1、()()()22211222 1222 1b a b a b b a a +≥++,当且仅当向量()21,a a a = ,()21,b b b = 同向时候成立,如果0,21≠b b 时,那么当且仅当2 211b a b a =时成立。 2、()() ()2 332211232221232221b a b a b a b b b a a a ++≥++++,当且仅当321321::::b b b a a a =时等号成立。 3、2 11212 ??? ??≥?∑∑∑===n k k k n k k n k k b a b a ,当且仅当n n b b b b a a a a :...::::...:::321321=时等号成立。 由以上柯西不等式(原始版)来看,柯西不等式是齐次,不等式左右两边的式子的次数相等,因此做题的时候可以抓住这个关键进行应用。 二、常见题型 1、()常数次次≥-?11。 例1、已知1=+b a ,且0,>b a ,求b a 11+的最小值。 解析:这道题的方法非常多,利用二元的均值定理可以求解,但是应用柯西不等式更加方便。考虑最后求解的形式一定是k b a ≥+11,k 为某个常数,那么不等式左边1-次,右边为0次,并不相等,所以左边要乘以 b a +,这样左边变成了()??? ? ?++b a b a 11,次数就成为了0,就可以应用柯西不等式。 ()41111112=??? ? ???+?≥+??? ??+=+b b a a b a b a b a ,当且仅当21==b a 时等号成立,所以b a 11+的最小值为4。 显然以上对例1的求解,柯西不等式比均值定理更为简单,有些优势,而且柯西不等式的应用范围更加广泛。 例2、若0,,>c b a ,求证()9111≥++??? ? ?++c b a c b a 。 解析:可以直接应用柯西不等式 ()91111112=??? ? ???+?+?≥++??? ??++c c b b a a c b a c b a ,当且仅当1===c b a 时等号成立。 练习: 1、已知0,,>c b a ,证明: c b a c b a ++≥++9111。 2、已知0,,>c b a ,证明:() c b a a c c b b a ++≥+++++29111。 提示:()()()()a c c b b a c b a +++++=++2。

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