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(完整版)高中数学-公式-柯西不等式(最新整理)
第一课时 3.1 二维形式的柯西不等式（一）2. 练习：已知a 、b 、c 、d 为实数，求证22222()()()a b c d ac bd ++≥+① 提出定理1：若a 、b 、c 、d 为实数，则.22222()()()a b c d ac bd ++≥+ 证法一：（比较法）=….=22222()()()a b c d ac bd ++-+2()0ad bc -≥证法二：（综合法）222222222222()()a b c d a c a d b c b d ++=+++. （要点：展开→配方）222()()()ac bd ad bc ac bd =++-≥+证法三：（向量法）设向量，，则，(,)m a b = (,)n c d = ||m = ||n = ∵ ，且，则. ∴ …..m n ac bd ∙=+ ||||cos ,m n m n m n =<> A A A ||||||m n m n ≤ A A 证法四：（函数法）设，则22222()()2()f x a b x ac bd x c d =+-+++≥0恒成立.22()()()f x ax c bx d =-+-∴ ≤0，即…..22222[2()]4()()ac bd a b c d ∆=-+-++③二维形式的柯西不等式的一些变式：或 .||ac bd ≥+||||ac bd ≥+ac bd ≥+④ 提出定理2：设是两个向量，则.,αβ ||||||αβαβ≤A 即柯西不等式的向量形式（由向量法提出 ）→ 讨论：上面时候等号成立？（是零向量，或者共线）β ,αβ⑤ 练习：已知a 、b 、c 、d .≥ 证法：（分析法）平方 → 应用柯西不等式→ 讨论：其几何意义？（构造三角形）2. 教学三角不等式：①出示定理3：设1122,,,x y x y R ∈≥分析其几何意义 → 如何利用柯西不等式证明→ 变式：若，则结合以上几何意义，可得到怎样的三角不等式？112233,,,,,x y x y x y R ∈3. 小结：二维柯西不等式的代数形式、向量形式；三角不等式的两种形式（两点、三点）第二课时 3.1 二维形式的柯西不等式（二）教学过程：22222()()()a b c d ac bd ++≥+≥3. 如何利用二维柯西不等式求函数?y =+要点：利用变式.||ac bd +≤二、讲授新课：1. 教学最大（小）值：① 出示例1：求函数y =+ 分析：如何变形？ → 构造柯西不等式的形式 → 板演→ 变式：→ 推广：y =+,,,,,)y a b c d e f R +=+∈② 练习：已知，求的最小值.321x y +=22x y + 解答要点：（凑配法）.2222222111()(32)(32)131313x y x y x y +=++≥+= 2. 教学不等式的证明：① 出示例2：若，，求证：.,x y R +∈2x y +=112x y+≥分析：如何变形后利用柯西不等式？ （注意对比 → 构造）要点：…2222111111()(]22x y x y x y +=++=++≥讨论：其它证法（利用基本不等式）② 练习：已知、，求证：.a b R +∈11()()4a b a b++≥3. 练习：① 已知，且，则的最小值.,,,x y a b R +∈1a b x y+=x y + 要点：…. → 其它证法()a b x y x y x y +=++=② 若，且，求的最小值. （要点：利用三维柯西不等式）,,x y z R +∈1x y z ++=222x y z ++变式：若，且的最大值.,,x y z R+∈1x y z ++=+第三课时 3.2 一般形式的柯西不等式2. 提问：二维形式的柯西不等式？如何将二维形式的柯西不等式拓广到三维？ 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. 教学一般形式的柯西不等式：① 提问：由平面向量的柯西不等式，如果得到空间向量的柯西不等式及代数形式？||||||αβαβ≤ A 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，则1212,,,,,,,n n a a a b b b R ∈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？（当且仅当时取等号，假设）1212n n a a a b b b === 0i b ≠联想：设，，，则有，可联想到一1122n n B a b a b a b =+++22212n A a a a =++ 22212n C b b b =+++ 20B AC -≥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 ，则2222121122)2()n n n f x a a a x a b a b a b x =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+（）（22212()n b b b +++⋅⋅⋅+.2221122()()())0n n f x a x b a x b a x b =++++⋅⋅⋅+≥+（又，从而结合二次函数的图像可知，222120n a a a ++⋅⋅⋅+>≤0[]22221122122()4()n n n a b a b a b a a a ∆=+++-++ A 22212()n b b b +++ 即有要证明的结论成立. （注意：分析什么时候等号成立.）④ 变式：. （讨论如何证明）222212121()n n a a a a a a n++≥++⋅⋅⋅+ 2. 教学柯西不等式的应用：① 出示例1：已知，求的最小值.321x y z ++=222x y z ++ 分析：如何变形后构造柯西不等式？ → 板演 → 变式：② 练习：若，且，求的最小值.,,x y z R +∈1111x y z++=23y z x ++③ 出示例2：若>>，求证：.a b c c a c b b a -≥-+-411 要点：21111()([()()]((11)4a c a b b c a b b c a b b c-+=-+-+≥+=----② 提出排序不等式（即排序原理）：设有两个有序实数组:···;···.···是，···的任一排12a a ≤≤n a ≤12b b ≤≤n b ≤12,,c c n c 12,b b ,n b 列,则有···+ (同序和)1122a b a b ++n n a b +···+ (乱序和)1122a c a c ≥+n n a c+···+ (反序和)121n n a b a b -≥+1n a b 当且仅当···=或···=时，反序和等于同序和.12a a ==n a 12b b ==n b （要点：理解其思想，记住其形式）2. 教学排序不等式的应用：① 出示例1：设是n 个互不相同的正整数，求证：12,,,n a a a ⋅⋅⋅.32122211112323n a a a a n n+++⋅⋅⋅+≤+++⋅⋅⋅+ 分析：如何构造有序排列？ 如何运用套用排序不等式？证明过程：设是的一个排列，且，则.12,,,n b b b ⋅⋅⋅12,,,n a a a ⋅⋅⋅12n b b b <<⋅⋅⋅<121,2,,n b b b n ≥≥⋅⋅⋅≥ 又，由排序不等式，得222111123n>>>⋅⋅⋅> (332)2112222222323n n a a b b a b a b n n+++⋅⋅⋅+≥+++⋅⋅⋅+≥ 小结：分析目标，构造有序排列.② 练习：已知为正数，求证：.,,a b c 3332222()()()()a b c a b c b a c c a b ++≥+++++ 解答要点：由对称性，假设，则，a b c ≤≤222a b c ≤≤于是 ，， 222222a a b b c c a c b a c b ++≥++222222a a b b c c a b b c c a ++≥++两式相加即得.。
(完整版)高中历史-公式-柯西不等式
(完整版)高中历史-公式-柯西不等式介绍柯西不等式（Cauchy-Schwarz Inequality）是代数学和数学分析中的一项基本不等式。
它是由法国数学家奥古斯特·柯西（Augustin-Louis Cauchy）发现的，是描述内积空间性质的重要定理之一。
在高中数学中，柯西不等式经常被用于解决一元二次方程组、线性方程组、向量的运算和证明等问题。
公式表达柯西不等式可以用以下数学公式来表达：对于实数a1, a2, ..., an和b1, b2, ..., bn，有|∑(ai×bi)| ≤ √(∑(ai^2) × ∑(bi^2))其中，∑代表对所有i从1到n的求和。
这个公式的意义在于，两个向量的内积的绝对值小于等于它们的模的乘积。
证明思路证明柯西不等式的思路可以简化为以下几步：1. 将公式化简为一个关于t的一元二次方程。
2. 判断该方程的判别式是否小于等于0，如果是，则该方程无解，柯西不等式成立。
3. 如果判别式大于0，根据求解一元二次方程的公式可以得到两个解t1和t2。
4. 对求得的两个解进行讨论：- 如果t1和t2均在0到1之间，则柯西不等式成立。
- 如果t1和t2不全在0到1之间，则柯西不等式不成立。
应用示例柯西不等式可以在以下应用中发挥重要作用：1. 解决线性方程组：通过将线性方程组中的系数视为向量，使用柯西不等式可以对方程组求解。
2. 证明不等式：柯西不等式的证明思路可以应用于其他数学不等式的证明过程中，例如均值不等式、三角不等式等。
3. 向量运算：柯西不等式可以用于向量的模、向量夹角及向量的投影等问题的计算中。
小结柯西不等式是高中数学中常用的重要不等式之一，可以用于解决线性方程组、证明不等式和进行向量运算。
它的公式表达简洁清晰，证明思路相对简单。
熟练掌握柯西不等式的应用可以提高数学解题的能力，同时也有助于深入理解代数学和数学分析的相关知识。
柯西不等式公式四个
柯西不等式公式四个在数学中，柯西不等式是一组非常重要的公式，它们涉及到向量、序列、乃至实数和复数的不等式。
这些公式常常被用于解决各种数学问题，极大地推动了数学的发展和应用。
柯西不等式公式主要分为四类，下面我们逐一介绍。
一、向量内积柯西不等式向量内积柯西不等式是柯西不等式的最基本形式，它给出了两个向量内积的上界，即：|a·b|≤|a||b|其中，a和b是两个向量，·表示向量的内积（即点积），|a|和|b|表示它们的模长。
这个不等式的意义是：两个向量的内积的绝对值不会超过它们的模长的乘积。
这个不等式有很多重要应用，比如可以用来证明三角函数的单位圆定理，也可以用来推导出共振频率公式等。
二、平均值不等式平均值不等式是柯西不等式的推广形式，它给出了n个正实数的算术平均值与几何平均值之间的关系。
具体来说，对于任意n个正实数a1,a2,…,an，平均值不等式给出：(a1+a2+⋯+an)/n ≥√(a1a2⋯an)这个不等式的意义是：n个正实数的算术平均值不会小于它们的几何平均值。
这个不等式也有很多应用，比如在概率论中可以用来证明柯西-施瓦茨不等式，还可以用来证明熵的基本不等式等。
三、积分柯西不等式积分柯西不等式是柯西不等式在函数空间中的推广形式，它给出了两个函数的积分乘积的上界。
具体来说，对于两个Lebesgue可积函数f和g，积分柯西不等式给出：|∫fgdx| ≤ (∫f^2dx)^1/2 (∫g^2dx)^1/2这个不等式的意义是：两个函数f和g的积分的绝对值不会超过它们L^2范数的乘积。
这个不等式可以用来证明傅里叶分析、正交多项式等。
四、复数柯西不等式复数柯西不等式是柯西不等式在复数域中的推广形式，它给出了一个复数序列的绝对值平方序列与形如一个无限和的级数的关系。
具体来说，对于任意自然数n和一个复数序列c1,c2…cn，复数柯西不等式给出：|c1z1+c2z2+‧‧‧cnzn|²≤(|c1|+|c2|+‧‧‧+|cn|)×(|z1|²+|z2|²+‧‧‧+|zn|²)其中，zi是任意复数，|zi|表示它的模长。
柯西施瓦茨不等式公式
柯西施瓦茨不等式公式
柯西施瓦茨不等式是一个很重要的数学不等式，它可以用来描述一组数据的分布特征。
它是由德国数学家卡尔·柯西施
瓦茨（Karl Theodor Wilhelm Weierstrass）研究并发表于1867
年的。
柯西施瓦茨不等式的公式是：$$\sum_{i=1}^{n}f(x_i) \geq n[\min_{i=1}^{n}f(x_i)+\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}[f(x_i)-
\min_{i=1}^{n}f(x_i)]]$$其中，n 为数据的数量，f(x_i) 为数据
的值，$\min_{i=1}^{n}f(x_i)$ 为数据的最小值。
该不等式可以用来表示一组数据的分布特征，它表明，任何一组数据的总和都应该大于它们的最小值加上它们的平均值，也就是说，任何一组数据的最小值都不能低于它们的平均值。
柯西施瓦茨不等式被广泛应用于统计学中，它可以用来评估一组数据的分布特征，如均值、中位数等。
此外，柯西施瓦茨不等式还可以用来解决最小二乘法的优化问题，它可以帮助我们求解最佳拟合参数。
总之，柯西施瓦茨不等式是一个非常重要的数学不等式，它可以用来表示一组数据的分布特征，也可以用来解决优化问题，因此，它在统计分析和优化方面具有重要的意义。
柯西不等式高中
柯西不等式高中柯西不等式在高中数学中的应用引言：柯西不等式是数学分析中的经典不等式之一，它以法国数学家Augustin-Louis Cauchy的名字命名。
柯西不等式是数学中的一个基本定理，有着广泛的应用，特别是在线性代数和函数分析中。
在高中数学教学中，柯西不等式也是一个重要的概念，它具有简单的形式和直观的几何意义，可以帮助学生更好地理解和应用各种数学知识。
本文将详细介绍柯西不等式在高中数学教学中的应用。
一、柯西不等式的表述柯西不等式的一般形式如下：若a1，a2，...，an和b1，b2，...，bn为任意实数，则有：(a1^2 + a2^2 + ... + an^2)(b1^2 + b2^2 + ... + bn^2) ≥ (a1b1 + a2b2 + ... + anbn)^2二、柯西不等式在向量的长度和夹角之间的应用在高中数学中，向量是一个重要的概念。
通过柯西不等式，我们可以得出向量长度和夹角之间的重要关系。
设有两个向量a和b，它们的长度分别为|a|和|b|，夹角为θ。
根据柯西不等式，我们有：|a||b| ≥ |a · b|其中，|a · b|表示向量a和b的点积。
由此可知，在任意情况下，两个向量的点积不会超过它们的长度的乘积。
当夹角θ为0时，两个向量的点积达到最大值，即|a · b| = |a||b|。
三、柯西不等式在解析几何中的应用柯西不等式在解析几何中也有着重要的应用。
考虑平面上两条直线L1和L2，它们的方程分别为ax + by + c1 = 0和ax + by + c2 = 0。
设点P1(x1, y1)和P2(x2, y2)分别是直线L1和L2上的两个点，则根据柯西不等式，我们可以得到下面的结论：(x1^2 + y1^2)(x2^2 + y2^2) ≥ (x1x2 + y1y2)^2这个不等式告诉我们，对于直线L1和L2上的任意两个点P1和P2，它们的坐标的平方和的乘积不会小于它们的坐标的乘积的平方。
柯西不等式的应用(整理篇).doc
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：a 1b 1 a 2 b 2 a n b n2a 12 a 22a n 2b 12 b 22 b n 2 a i ,b i R, i 1,2 n等号当且仅当 a 1 a 2 a n0 或 b ika i 时成立（ k 为常数， i 1,2n ）现将它的证明介绍如下：方法 1 证明：构造二次函数f ( x) a x b 2a x b2a x b21122nn= a 12 a 22a n 2 x 2 2 a 1b 1 a 2 b 2a nb n x b 12 b 22b n 2由构造知f x0 恒成立又 Q a 12 a 22 L a n n4 a 1b 1 a 2 b 2a nb n 2 4 a 12 a 22 a n 2 b 12 b 22b n 2即 a 1b 1a 2b 2a nb n2a 12 a 22a n 2b 12 b 22b n 2当且仅当 a i xb i 0 i 1,2n即a1a 2 L a n 时等号成立b 1b 2 b n方法 2证明 :数学归纳法（ 1） 当 n 1 时左式 = a 1b 1 22右式 =a 1b 1显然左式 =右式当 n2 时a 12 a 22b 12 b 22a 1b 1 2 a 2 b 22a 12b 22右式a 22b 12222a a bb2 左式a ba b2a b a b1 12 212 1 1 222故 n 1,2时 不等式成立（ 2）假设 n k k, k 2 时，不等式成立即 a 1b 1 a 2 b 2 a k b k2a 12 a 22a k 2b 12 b 22b k 2当 b i ma i ， m 为常数， i 1,2 k 或 a 1a 2 L a k0 时等号成立设 A= a 12 a 22a k 2B= b 12 b 22b k 2C a 1b 1 a 2b 2 L a k b kAB C 2则 A a k21 B b k21 AB Ab k21 Ba k21 a k21b k21C 2 2Ca k 1b k 1 a k2 1b k2 1C 2ak 1bk 1a12 a22 L a k2 a k2 b12 b22 L b k2 b k21 a1b1 21 a2b2Lakbkak 1bk 1当b i ma i，m为常数， i 1,2 k 1 或 a1 a2 a k 1时等号成立即n k 1时不等式成立综合（ 1）（2）可知不等式成立二、柯西不等式的简单应用柯西不等式是一个非常重要的不等式，学习柯西不等式可以提高学生的数学探究能力、创新能力等，能进一步开阔学生的数学视野，培养学生的创新能力，提高学生的数学素质。
柯西不等式高中公式
柯西不等式高中公式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，才能将这一不等式应用到近乎完善的地步。
基本信息中文名:柯西不等式外文名:Cauchy-Buniakowsky-Schwarz Inequality应用学科:数学适用领域范围:数学-积分学推广者:维克托·布尼亚科夫斯基提出时间:18世纪提出者:奥古斯丁·路易·柯西柯西不等式[1]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。
(a^2+b^2+c^2)*(1+1+1)>=(a+b+c)^2=1(柯西不等式)所以(a^2+b^2+c^2)>=1/3(1式)又a^3+b^3+c^3=(a^3+b^3+c^...（平方的和的乘积不小于乘积的和的平方）|a|*|b|≥|a*b|,a=（x1，y1），b=（x2，y2）(x1x2+y1y2)^2≤(x1^2+y1^2)(x2^2+y2^2)[1](a1·b1+a2·b2+a3·b3+...+an·bn)^2≤((a1^2)+(a2^2)+(a3^2)+...+(an^2))((b1^2)+(b2^2)+(b3^2)+...( bn^2))√(a^2+b^2)+√(c^2+d^2)≥√[(a+c)^2+(b+d)^2]等号成立条件：ad=bc注：“√”表示根|α||β|≥|α·β|，α=(a1，a2，…，an)，β=(b1，b2，...，bn)(n∈N，n≥2)等号成立条件：β为零向量，或α=λβ(λ∈R)。
柯西不等式推广公式(一)
柯西不等式推广公式(一)柯西不等式推广公式什么是柯西不等式？柯西不等式是数学中的一种基本不等式，用于描述向量的内积性质。
它可以用来证明其他数学定理以及解决实际问题。
柯西不等式的原始形式是针对两个向量的，即对于向量a和向量b，有以下不等式成立：|a·b| ≤ ||a|| × ||b||该不等式表明，两个向量的内积的绝对值不会超过两个向量的模的乘积。
柯西不等式的推广公式除了上述原始形式的柯西不等式，还存在许多推广公式。
以下是几种常见的推广公式：1.几何形式的柯西不等式：对于n维实数空间中的n个向量a1，a2，…，an，有以下不等式成立：|a1·a2| +|a2·a3| + … + |an·a1| ≤ √(a1·a1) × √(a2·a2)× … × √(an·an) 这个公式表明，n个向量两两之间的内积的绝对值的和不会超过这n个向量模的乘积的开方。
2.数学分析中的柯西不等式：对于n维实数空间中的两个函数f(x)和g(x)，以及一个非零值为常数的函数h(x)，有以下不等式成立：|∫[a,b] f(x) × g(x) × h(x) dx| ≤(∫[a,b] f(x)² × h(x) dx × ∫[a,b] g(x)² × h(x)dx)^(1/2) 这个公式表明，对于给定的函数f(x)和g(x)，它们的乘积的积分的绝对值不会超过这两个函数分别平方并乘以常数函数积分的乘积的开方。
3.组合数学中的柯西不等式：对于n个实数a1，a2，…，an和n个实数b1，b2，…，bn，有以下不等式成立：(a1² + a2² + … + an²) × (b1² + b2² + … + bn²) ≥ (a1 × b1 + a2 × b2 + … + an × bn)² 这个公式表明，对于给定的两组实数，它们的平方和的乘积应大于等于这两组实数逐一相乘的和的平方。
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第一课时 3.1 二维形式的柯西不等式（一）
2. 练习：已知a 、b 、c 、d 为实数，求证22222()()()a b c d ac bd ++≥+
① 提出定理1：若a 、b 、c 、d 为实数，则22222()()()a b c d ac bd ++≥+.
证法一：（比较法）22222()()()a b c d ac bd ++-+=….=2()0ad bc -≥
证法二：（综合法）222222222222()()a b c d a c a d b c b d ++=+++
222()()()ac bd ad bc ac bd =++-≥+. （要点：展开→配方）
证法三：（向量法）设向量(,)m a b =，(,)n c d =，则22||m a b =+，22||n c d =+.
∵ m n ac bd •=+，且||||cos ,m n m n m n =<>，则||||||m n m n ≤. ∴ …..
证法四：（函数法）设22222()()2()f x a b x ac bd x c d =+-+++，则
22()()()f x ax c bx d =-+-≥0恒成立. ∴ 22222[2()]4()()ac bd a b c d ∆=-+-++≤0，即…..
③二维形式的柯西不等式的一些变式：
2222||a b c d ac bd ++≥+ 或 2222||||a b c d ac bd ++≥+ 2222a b c d ac bd ++≥+. ④ 提出定理2：设,αβ是两个向量，则||||||αβαβ≤.
即柯西不等式的向量形式（由向量法提出 ）
→ 讨论：上面时候等号成立？（β是零向量，或者,αβ共线）
⑤ 练习：已知a 、b 、c 、d 222222()()a b c d a c b d ++≥-+- 证法：（分析法）平方 → 应用柯西不等式 → 讨论：其几何意义？（构造三角形）
2. 教学三角不等式：
① 出示定理3：设1122,,,x y x y R ∈22222211221212()()x y x y x x y y ++≥-+-分析其几何意义 → 如何利用柯西不等式证明
→ 变式：若112233,,,,,x y x y x y R ∈，则结合以上几何意义，可得到怎样的三角不等式？
3. 小结：二维柯西不等式的代数形式、向量形式；三角不等式的两种形式（两点、三点）
第二课时 3.1 二维形式的柯西不等式（二）
教学过程：
22222()()()a b c d ac bd ++≥+22222211221212()()x y x y x x y y ++≥-+- 3. 如何利用二维柯西不等式求函数12y x x =--?
要点：利用变式2222||ac bd a b c d +++.
二、讲授新课：
1. 教学最大（小）值：
① 出示例1：求函数31102y x x =--
分析：如何变形？ → 构造柯西不等式的形式 → 板演
→ 变式：31102y x x =-- → 推广：,(,,,,,)y bx c e fx a b c d e f R +=+-∈ ② 练习：已知321x y +=，求22x y +的最小值.
解答要点：（凑配法）2222222111()(32)(32)131313x y x y x y +=
++≥+=. 2. 教学不等式的证明： ① 出示例2：若,x y R +∈，2x y +=，求证：
112x y
+≥. 分析：如何变形后利用柯西不等式？ （注意对比 → 构造）
要点：2222111111()()[()()][()]22x y x y x y x y x y +=++=++≥…
讨论：其它证法（利用基本不等式）
② 练习：已知a 、b R +∈，求证：11()()4a b a b
++≥. 3. 练习：
① 已知,,,x y a b R +∈，且1a b x y
+=，则x y +的最小值. 要点：()()a b x y x y x y
+=++=…. → 其它证法 ② 若,,x y z R +∈，且1x y z ++=，求222x y z ++的最小值. （要点：利用三维柯西不等式） 变式：若,,x y z R +∈，且1x y z ++=x y z .
第三课时 3.2 一般形式的柯西不等式
2. 提问：二维形式的柯西不等式？如何将二维形式的柯西不等式拓广到三维？
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. 教学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≤，如果得到空间向量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？（当且仅当1212n n
a a a
b b b ===时取等号，假设0i b ≠） 联想：设1122n n B a b a b a b =+++，22212n 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 =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+（
）（22212()n b b b +++⋅⋅⋅+ ，则 2221122()()())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，
[]22221122122()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. （注意：分析什么时候等号成立.）
④ 变式：222212121()n n a a a a a a n
++≥++⋅⋅⋅+. （讨论如何证明） 2. 教学柯西不等式的应用：
① 出示例1：已知321x y z ++=，求222x y z ++的最小值.
分析：如何变形后构造柯西不等式？ → 板演 → 变式：
② 练习：若,,x y z R +∈，且1111x y z ++=，求23y z x ++的最小值. ③ 出示例2：若a >b >c ，求证：c a c b b a -≥-+-411. 要点：21111()()[()()]()(11)4a c a b b c a b b c a b b c
-+=-+-+≥+=---- ② 提出排序不等式（即排序原理）：
设有两个有序实数组:12a a ≤≤···n a ≤;12b b ≤≤···n b ≤.12,,c c ···n c 是12,b b ，···,n b 的任一排列,则有 1122a b a b ++···+n n a b (同序和)
1122a c a c ≥++·
··+n n a c (乱序和) 121n n a b a b -≥++·
··+1n a b (反序和)
当且仅当12a a ==···=n a 或12b b ==···=n b 时，反序和等于同序和. （要点：理解其思想，记住其形式）
2. 教学排序不等式的应用：
① 出示例1：设12,,,n a a a ⋅⋅⋅是n 个互不相同的正整数，求证：
32122211112323n a a a a n n
+++⋅⋅⋅+≤+++⋅⋅⋅+. 分析：如何构造有序排列？ 如何运用套用排序不等式？
证明过程：
设12,,,n b b b ⋅⋅⋅是12,,,n a a a ⋅⋅⋅的一个排列，且12n b b b <<⋅⋅⋅<，则121,2,,n b b b n ≥≥⋅⋅⋅≥.
又222111123n
>>>⋅⋅⋅>，由排序不等式，得 3322112222222323n n a a b b a b a b n n
+++⋅⋅⋅+≥+++⋅⋅⋅+≥… 小结：分析目标，构造有序排列.
② 练习：
已知,,a b c 为正数，求证：3332222()()()()a b c a b c b a c c a b ++≥+++++. 解答要点：由对称性，假设a b c ≤≤，则222a b c ≤≤，
于是 222222a a b b c c a c b a c b ++≥++，222222a a b b c c a b b c c a ++≥++， 两式相加即得.。