高一数学排序
高一年级竞赛数学：4.排序不等式与切比雪夫不等式
A4.排序不等式与切比雪夫不等式一、基础知识排序不等式：设12n a a a ≤≤≤,12.n b b b ≤≤≤12,,,n j j j 是1,2,,n 的任意一个排列.则1111k nnnk n k k j k k k k k a ba b a b -+===≤≤∑∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.可简记为反序和≤乱序和≤同序和.切比雪夫不等式：设12n a a a ≤≤≤,12.n b b b ≤≤≤则111()().nnni i i i i i i a b n a b ===≤∑∑∑设12n a a a ≤≤≤,12.n b b b ≥≥≥则111()().n n ni i i i i i i a b n a b ===≥∑∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.二、典型例题与基本方法1.用排序不等式证明：设12,,,n a a a 是正数,1,nii an=≤∑当且仅当12n a a a ===取等.2.用切比雪夫不等式证明：设12,,,n a a a 是正数,则11,1nii ni ianna==≥∑∑当且仅当12n a a a ===取等.3.已知,,0a b c >,证明：888333111.a b c a b c a b c ++++≤4.设,,a b c 是ABC ∆的三边长,证明：222()()()0.a b a b b c b c c a c a -+-+-≥5.设,,,0,a b c d >且22224,a b c d +++=证明：22224+.3a b c d b c d c d a d a b a b c ++≥++++++++6.设0(1,2,,),i a i n >=且11.ni i a ==∑求122313121111nnnn a a a S a a a a a a a a a -=+++++++++++++++的最小值.7.设,,1,a b c >且满足222111 1.111a b c ++=---证明：1111.111a b c ++≤+++8.设,,0,a b c >证明：2().a b b c c a a b c b c c a a b ab bc ca+++++++≤+++++B4.练习 姓名：1.用切比雪夫不等式证明：设12,,,n a a a 是正数,则1nii an=≤∑当且仅当12n a a a ===取等.2.设,,0,x y z >求证：2222220.z x x y y z x y y z z x---++≥+++3.设12,,,(2)n x x x n ≥都是正数,且11,n i i x ==∑求证：1ni =≥A4.排序不等式与切比雪夫不等式参考解答一、基础知识排序不等式：设12n a a a ≤≤≤,12.n b b b ≤≤≤12,,,n j j j 是1,2,,n 的任意一个排列.则1111k nnnk n k k j k k k k k a ba b a b -+===≤≤∑∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.可简记为反序和≤乱序和≤同序和.证明：11111111()()(())()kk k i nnnnn kk kkj k k j n k j i j k k k k k k k i a b a ba b b a b b b b a a -+======-=-=-+--∑∑∑∑∑∑111111111111()()()()()0.k i i n nn k k n k kn k j i j k k i j k k k k k i i k i i a b b b b a a b b a a --++=========-+--=--≥∑∑∑∑∑∑∑∑11111111()()(())()kk k i n nn n n kk kkj k k j n k j i j k k k k k k k i a b a ba b b a b b b b a a -+======-=-=-+--∑∑∑∑∑∑.于是11.knnk j k k k k a ba b ==≤∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.111111111111()()(())()k k k i nn n n n kk n k k j k n k j n n k j n i j k k k k k k k i a ba b a b b a b b b b a a --+-+-+-++======-=-=-+--∑∑∑∑∑∑111111111111111()()()()()0.k i i n n n k k n k kn n k j n i j k k n i j k k k k k i i k i i a b b b b a a b b a a ---+-++-++=========-+--=--≤∑∑∑∑∑∑∑∑于是111.k nnk n k k j k k a ba b -+==≤∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.切比雪夫不等式：设12n a a a ≤≤≤,12.n b b b ≤≤≤则111()().n n ni i i i i i i a b n a b ===≤∑∑∑设12n a a a ≤≤≤,12.n b b b ≥≥≥则111()().n n ni i i i i i i a b n a b ===≥∑∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.证明：法1由排序不等式知道1122112212231112212111122n n n n n n n n n n n na b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b a b -+++=++++++≤++++++≤+++于是121111.nnnniin i i i i i i i a b a b a b n a b ====+++≤∑∑∑∑即111()().nnni i i i i i i a b n a b ===≤∑∑∑当且仅当12n a a a ===或12n b b b ===时取等.法2 11111111111()()()().nnnnnnnnnnni iiii ii ji ii jiiji i i i j i j i j i j na b a b a b a b a b a b a b b ===========-=-=-=-∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑11111111()()()()().n n n n n n n ni i i i j j j j j j i i i i j j j i j n a b a b n a b a b a b b ========-=-=-∑∑∑∑∑∑∑∑于是1111111112(()())()()()()0.n n n n n n nn ni iiiiijjji i j i j i i i i j i j i j na b a b a b b a bb a a b b =========-=-+-=--≥∑∑∑∑∑∑∑∑∑于是111()().nnniii ii i i a b n a b ===≥∑∑∑当且仅当12n aa a ===或12nb b b ===时取等.二、典型例题与基本方法1.用排序不等式证明：设12,,,n a a a 是正数,1,nii an=≤∑当且仅当12n a a a ===取等.证明：由排序不等式知道12121112111111.nnn n nx x x x x x n x x x x x x -+++≥+++= 即1211.nn n x x x n x x x -+++≥ 令G =12112122,,,.nn na a a a a a x x x G GG===于是1211221211211.nn n n nn a a a a a a GG G n a a a a a a a G G G--+++≥即12.na a a n G GG+++≥ 于是1.nii anG =≤∑1.nii an=∑当且仅当12n a a a ===取等.2.用切比雪夫不等式证明：设12,,,n a a a 是正数,则11,1nii ni ian na ==≥∑∑当且仅当12n a a a ===取等.证明：不妨设120,n a a a ≥≥≥>则12111.na a a ≤≤≤由切比雪夫不等式知211111()().nn ni i i i i i in n a a a a ====⋅≤∑∑∑所以11.1ni i ni ia n n a ==≥∑∑当且仅当12n a a a ===取等.3.已知,,0a b c >,证明：888333111.a b c a b c a b c++++≤ 证明：不妨设0,a b c ≥≥>则555333333111,,a b c bc ca ab b c c a a b≥≥≤≤≥≥由排序不等式知 888555555222333333333333333333.a b c a b c a b c a b c a b c b c c a a b c a a b b c c a b++=++≥++=++又222333111,,a b c a b c ≥≥≤≤于是再使用排序不等式得222222333333111.a b c a b c c a b a b c a b c++≥++=++所以888333111.a b c a b c a b c++++≤4.设,,a b c 是ABC ∆的三边长,证明：222()()()0.a b a b b c b c c a c a -+-+-≥证明：等价于证明333222222.a b b c c a a b b c c a ++≥++再等价于222.a b c ab bc cac a b c a b++≥++(*) 不妨设,a b c ≥≥则111.a b c≤≤ 又,,a b c 是ABC ∆的三边长,所以,a b c +>从而()()().a b a b c a b +-≥-即22.a bc b ac +≥+因为,b c a +>从而()()().b c b c a b c +-≥-即22.b ac c ab +≥+所以222.a bc b ac c ab +≥+≥+由排序不等式知222222.a bc b ac c ab a bc b ac c aba b c c a b++++++++≤++ 即222.bc ac ab a b c a b c c a b++≤++于是(*)得证.从而222()()()0.a b a b b c b c c a c a -+-+-≥5.设,,,0,a b c d >且22224,a b c d +++=证明：22224+.3a b c d b c d c d a d a b a b c ++≥++++++++ 证明：不妨设.a b c d ≥≥≥则22221111,.a b c d b c d c d a d a b a b c≥≥≥≥≥≥++++++++先切比雪夫不等式,再使用柯西不等式,最后使用平均值不等式得2222222211114(+)()(+)a b c d a b c d b c d c d a d a b a b c b c d c d a d a b a b c++≥+++++++++++++++++++++211114(1111)644(+)3()3()b c d c d a d a b a b c a b c d a b c d +++=++≥=++++++++++++++16.3≥=于是22224+.3a b c d b c d c d a d a b a b c ++≥++++++++6.设0(1,2,,),i a i n >=且11.ni i a ==∑求122313121111nnnn a a a S a a a a a a a a a -=+++++++++++++++的最小值.解：1212222nna a aS a a a =+++---. 不妨设1210,n a a a >≥≥≥>则121110.222na a a ≥≥≥>--- 使用切比雪夫不等式有12121211111111()()().222222n n nS a a a na a a n a a a ≥++++++=+++------ 在使用柯西不等式得2121211111(111)()().22222221n n n S n a a a n a a a n +++≥+++≥=----+-++-- 当且仅当121n a a a n ====等号成立.所以S 的最小值为.21nn -7.设,,1,a b c >且满足222111 1.111a b c ++=---证明：111 1.111a b c ++≤+++ 证明：因为2222222221113,111111a b c a b c a b c ++=++-------所以222222 4.111a b c a b c ++=---又22222222211144(),111111a b c a b c a b c ++==++------所以2222224440.111a b c a b c ---++=--- 不妨设,a b c ≥≥于是222222,.111111a b c a b c a b c a b c ---+++≥≥≤≤+++--- 这是因为23()111x f x x x -==-++在(1,)+∞单调递增,23()111x g x x x +==+--在(1,)+∞单调递减. 于是使用切比雪夫不等式得22222244412222220()().1113111111a b c a b c a b c a b c a b c a b c ------+++=++≤++++---+++--- 因为,,1,a b c >所以2220.111a b c a b c +++++>--- 于是2220.111a b c a b c ---++≥+++ 因为22213131311133()0.111111111a b c a b c a b c a b c a b c ---+-+-+-++=++=-++≥+++++++++ 所以1111.111a b c ++≤+++8.设,,0,a b c >证明：2().a b b c c a a b c b c c a a b ab bc ca+++++++≤+++++ 证明：即证2()()().a b b c c aab bc ca a b c b c c a a b+++++++≤+++++ 因为()()().a b a b bcab bc ca a a b b c b c ++++=++++ 同理()()().b c b c caab bc ca b b c c a c a++++=++++ ()()().c a c a ab bc ca ab c c a a b a b++++=++++ 于是()()()()()()()()a b b c c a a b bc b c ca c a abab bc ca a a b b b c c c a b c c a a b b c c a a b++++++++++≤++++++++++++++ 222()()().a b bc b c ca c a aba b c ab bc ca b c c a a b+++=+++++++++++于是只须证明()()().a b bc b c ca c a abab bc ca b c c a a b+++++≤+++++(*)不妨设,a b c ≥≥于是111.a b c ≤≤从而111111.a b b c c a +≤+≤+即.a b c a b c ab ca bc+++≤≤ 所以.ab ca bca b c a b c≥≥+++又.a b a c b c +≥+≥+ 使用排序不等式得()()()()()().a b bc b c ca c a ab ab ca bca b c a b c ab bc ca b c c a a b a b c a b c+++++≤+++++=++++++++于是(*)得证.从而2().a b b c c a a b c b c c a a b ab bc ca+++++++≤+++++B4.练习 姓名：1.用切比雪夫不等式证明：设12,,,n a a a 是正数,则1nii an=≤∑当且仅当12n a a a ===取等.证明：不妨设120.n a a a ≥≥≥>由切比雪夫不等式知2211111()()().nnnnnii i i i i i i i i i nan a a a a a ======⋅≤=∑∑∑∑∑所以1nii an=≤∑当且仅当12n a a a ===取等.2.设,,0,x y z >求证：2222220.z x x y y z x y y z z x---++≥+++证明：所证不等式等价于222222.z x y x y z x y y z x z x y y z z x++≥++++++++(*)不妨设,x y z ≤≤则222111,.x y z x y x z y z≤≤≥≥+++ 使用排序不等式得(*).所以原不等式成立.3.设12,,,(2)n x x x n ≥都是正数,且11,ni i x ==∑求证：1ni =≥证明：不妨设12,n x x x ≥≥≥1x ≥≥≥-使用切比雪夫不等式得1111()(nnn ni i i i x n ===≥=∑使用柯西不等式得1ni n=≤==于是1nni =≥≥。
5.4柯西不等式与排序不等式 课件(人教A版选修4-5)
练习
1.设a1 , a2 ,..., an为实数，证明： a1c1 a2c2 ... an cn a a ... a ,
2 1 2 2 2 n
其中c1 , c2 ,..., cn是a1 , a2 ,..., an的任一排列。
练习
2.已知a, b, c为正数，用排序不等式证明 2(a b c ) a (b c) b (a c) c (a b).
当且 仅当 (i=1, 2,…, n) 或存 在一
ai kbi
bi 0
一般形式的三角不等式
x y z
2 1 2 1 2 1
x y z
2 2 2 2 2
2 2 2
( x1 x2 ) ( y1 y2 ) ( z1 z 2 )
2 2 2 x12 x2 ... xn 2 2 y12 y2 ... yn
x y x y ( x1 x2 ) ( y1 y2 )
2 1 2 1 2 2 2 2 2
2
例题
例1.已知a,b为实数,证明：
(a4+b4) (a2+b2)≥ (a3+b3)2
例2.求函数y 5 x 1 10 2 x的最大值.
例3.设a,b∈R+,a+b=1,求证
例2 设a1,a2,…,an是n个互不相等的正整数， 求证：
an a2 a3 1 1 1 1 ... a1 2 2 ... 2 2 3 n 2 3 n
证明：设b1,b2,…,bn是a1,a2,…an的一个排列， 且有 b1<b2<…<bn 因为b1,b2,…,bn是互不相等的正整数， 所以b1≥1,b2≥2,…,bn≥n.
高一数学中的组合数学初步是什么
高一数学中的组合数学初步是什么在高一数学的学习中，我们会接触到一个新的领域——组合数学初步。
组合数学听起来似乎有些高深莫测，但实际上它与我们的日常生活和许多实际问题都有着紧密的联系。
组合数学简单来说，就是研究如何按照一定的规则安排和选取事物的数学分支。
它关注的是计数、排列和组合等问题。
先来说说计数。
假设我们要从班级里选出一名班长，有 50 名同学可供选择，那么有多少种不同的选法呢？这就是一个简单的计数问题。
再比如，从一副扑克牌中抽取 5 张牌，有多少种可能的组合？这也是组合数学要研究的内容。
排列则是考虑顺序的选取方式。
比如，从 10 个不同的数字中选取 3 个并按照一定的顺序排列，有多少种排列方式？如果我们要给书架上的 5 本书进行排序，又有多少种不同的排列顺序？组合则不考虑顺序。
从 10 个同学中选出 3 个参加比赛，不考虑他们的出场顺序，有多少种选法？组合数学会告诉我们答案。
组合数学在现实生活中有很多实际应用。
比如，在密码学中，为了保证密码的安全性，需要生成复杂的组合；在彩票游戏中，计算中奖的可能性就涉及到组合数学的知识；在计算机科学中，算法的优化、数据的存储和检索等也离不开组合数学。
在高一数学中，我们学习的组合数学初步知识主要包括基本的计数原理、排列组合的公式和应用。
基本的计数原理有两个，分别是分类加法计数原理和分步乘法计数原理。
分类加法计数原理是指，如果完成一件事有 n 类不同的方案，在第1 类方案中有 m1 种不同的方法，在第 2 类方案中有 m2 种不同的方法……在第 n 类方案中有 mn 种不同的方法，那么完成这件事共有 N ＝ m1 ＋ m2 ＋… ＋ mn 种不同的方法。
比如说，从甲地到乙地，有 3 条陆路可走，2 条水路可走，那么从甲地到乙地共有 3 ＋ 2 ＝ 5 种不同的走法。
分步乘法计数原理是指，如果完成一件事需要 n 个步骤，做第 1 步有 m1 种不同的方法，做第 2 步有 m2 种不同的方法……做第 n 步有mn 种不同的方法，那么完成这件事共有 N ＝m1 × m2 × … × mn 种不同的方法。
高中数学排列与组合综合测试卷
高中数学排列与组合综合测试卷(含解析)选修2-3 1.2.2第三课时排列与组合习题课一、选择题1．(2021山东潍坊)6个人分乘两辆不同的汽车，每辆车最多坐4人，则不同的乘车方法数为()A．40B．50C．60D．70[答案]B[解析]先分组再排列，一组2人一组4人有C26＝15种不同的分法；两组各3人共有C36A22＝10种不同的分法，因此乘车方法数为252＝50，故选B.2．有6个座位连成一排，现有3人就坐，则恰有两个空座位相邻的不同坐法有()A．36种B．48种C．72种D．96种[答案]C[解析]恰有两个空座位相邻，相当于两个空位与第三个空位不相邻，先排三个人，然后插空，从而共A33A24＝72种排法，故选C.3．只用1,2,3三个数字组成一个四位数，规定这三个数必须同时使用，且同一数字不能相邻显现，如此的四位数有()A．6个B．9个C．18个D．36个[答案]C[解析]注意题中条件的要求，一是三个数字必须全部使用，二是相同的数字不能相邻，选四个数字共有C13＝3(种)选法，即1231,1232,1233，而每种选择有A22C23＝6(种)排法，因此共有36＝18(种)情形，即如此的四位数有18个．4．男女学生共有8人，从男生中选取2人，从女生中选取1人，共有30种不同的选法，其中女生有()A．2人或3人B．3人或4人C．3人D．4人[答案]A[解析]设男生有n人，则女生有(8－n)人，由题意可得C2nC18－n＝30，解得n＝5或n＝6，代入验证，可知女生为2人或3人．5．某幢楼从二楼到三楼的楼梯共10级，上楼能够一步上一级，也能够一步上两级，若规定从二楼到三楼用8步走完，则方法有() A．45种B．36种C．28种D．25种[答案]C[解析]因为108的余数为2，故能够确信一步一个台阶的有6步，一步两个台阶的有2步，那么共有C28＝28种走法．6．某公司聘请来8名职员，平均分配给下属的甲、乙两个部门，其中两名英语翻译人员不能分在同一个部门，另外三名电脑编程人员也不能全分在同一个部门，则不同的分配方案共有()A．24种B．36种C．38种D．108种[答案]B[解析]本题考查排列组合的综合应用，据题意可先将两名翻译人员分到两个部门，共有2种方法，第二步将3名电脑编程人员分成两组，一组1人另一组2人，共有C13种分法，然后再分到两部门去共有C13A22种方法，第三步只需将其他3人分成两组，一组1人另一组2人即可，由因此每个部门各4人，故分组后两人所去的部门就已确定，故第三步共有C13种方法，由分步乘法计数原理共有2C13A22C13＝36(种)．7．组合数Crn(n1，n，rZ)恒等于()A.r＋1n＋1Cr－1n－1 B．(n＋1)(r＋1)Cr－1n－1C．nrCr－1n－1 D.nrCr－1n－1[答案]D[解析]∵Crn＝n！r！(n－r)！＝n(n－1)！r(r－1)！[(n－1)－(r－1)]！＝nrCr－1n－1，故选D.8．已知集合A＝{5}，B＝{1,2}，C＝{1,3,4}，从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标，则确定的不同点的个数为() A．33 B．34C．35 D．36[答案]A[解析]①所得空间直角坐标系中的点的坐标中不含1的有C12A33＝12个；②所得空间直角坐标系中的点的坐标中含有1个1的有C12A33＋A33＝18个；③所得空间直角坐标系中的点的坐标中含有2个1的有C13＝3个．故共有符合条件的点的个数为12＋18＋3＝33个，故选A.9．(2021四川理，10)由1、2、3、4、5、6组成没有重复数字且1、3都不与5相邻的六位偶数的个数是()A．72 B．96C．108 D．144[答案]C[解析]分两类：若1与3相邻，有A22C13A22A23＝72(个)，若1与3不相邻有A33A33＝36(个)故共有72＋36＝108个．10．(2021北京模拟)假如在一周内(周一至周日)安排三所学校的学生参观某展览馆，每天最多只安排一所学校，要求甲学校连续参观两天，其余学校均只参观一天，那么不同的安排方法有()A．50种B．60种C．120种D．210种[答案]C[解析]先安排甲学校的参观时刻，一周内两天连排的方法一共有6种：(1,2)、(2,3)、(3,4)、(4,5)、(5,6)、(6,7)，甲任选一种为C16，然后在剩下的5天中任选2天有序地安排其余两所学校参观，安排方法有A25种，按照分步乘法计数原理可知共有不同的安排方法C16A25＝120种，故选C.二、填空题11．安排7位工作人员在5月1日到5月7日值班，每人值班一天，其中甲、乙二人都不能安排在5月1日和2日，不同的安排方法共有_____ ___种．(用数字作答)[答案]2400[解析]先安排甲、乙两人在后5天值班，有A25＝20(种)排法，其余5人再进行排列，有A55＝120(种)排法，因此共有20210＝2400(种)安排方法．12．今有2个红球、3个黄球、4个白球，同色球不加以区分，将这9个球排成一列有________种不同的排法．(用数字作答)[答案]1260[解析]由题意可知，因同色球不加以区分，实际上是一个组合问题，共有C49C25C33＝1260(种)排法．13．(2021江西理，14)将6位理想者分成4组，其中两个组各2人，另两个组各1人，分赴世博会的四个不同场馆服务，不同的分配方案有___ _____种(用数字作答)．[答案]1080[解析]先将6名理想者分为4组，共有C26C24A22种分法，再将4组人员分到4个不同场馆去，共有A44种分法，故所有分配方案有：C26C 24A22A44＝1 080种．14．(2021山东济宁)要在如图所示的花圃中的5个区域中种入4种颜色不同的花，要求相邻区域不同色，有________种不同的种法(用数字作答)．[答案]72[解析]5有4种种法，1有3种种法，4有2种种法．若1、3同色，2有2种种法，若1、3不同色，2有1种种法，有432(12＋11)＝72种．三、解答题15．(1)运算C98100＋C199200；(2)求20C5n＋5＝4(n＋4)Cn－1n＋3＋15A2n＋3中n的值．[解析](1)C98100＋C199200＝C2100＋C1200＝100992＋200＝4950＋200＝5150.(2)20(n＋5)！5！n！＝4(n＋4)(n＋3)！(n－1)！4！＋15(n＋3)(n＋2)，即(n＋5)(n＋4)(n＋3)(n＋2)(n＋1)6＝(n＋4)(n＋3)(n＋2)(n＋1)n6＋15(n＋3) (n＋2)，因此(n＋5)(n＋4)(n＋1)－(n＋4)(n＋1)n＝90，即5(n＋4)(n＋1)＝90.因此n2＋5n－14＝0，即n＝2或n＝－7.注意到n1且nZ，因此n＝2.[点拨]在(1)中应用组合数性质使问题简化，若直截了当应用公式运算，容易发生运算错误，因此，当mn2时，专门是m接近于n时，利用组合数性质1能简化运算．16．(2021东北师大附中模拟)有一排8个发光二极管，每个二极管点亮时可发出红光或绿光，若每次恰有3个二极管点亮，但相邻的两个二极管不能同时点亮，依照这三个点亮的二极管的不同位置和不同颜色来表示不同的信息，求这排二极管能表示的信息种数共有多少种？[解析]因为相邻的两个二极管不能同时点亮，因此需要把3个点亮的二极管插放在未点亮的5个二极管之间及两端的6个空上，共有C36种亮灯方法．然后分步确定每个二极管发光颜色有222＝8(种)方法，因此这排二极管能表示的信息种数共有C36222＝160(种)．17．按下列要求把12个人分成3个小组，各有多少种不同的分法？(1)各组人数分别为2,4,6个；(2)平均分成3个小组；(3)平均分成3个小组，进入3个不同车间．[解析](1)C212C410C66＝13 860(种)；(2)C412C48C44A33＝5 775(种)；(3)分两步：第一步平均分三组；第二步让三个小组分别进入三个不同车间，故有C412C48C44A33A33＝C412C48C44＝34 650(种)不同的分法．18．6男4女站成一排，求满足下列条件的排法共有多少种？(1)任何2名女生都不相邻有多少种排法？(2)男甲不在首位，男乙不在末位，有多少种排法？(3)男生甲、乙、丙排序一定，有多少种排法？(4)男甲在男乙的左边(不一定相邻)有多少种不同的排法？[解析](1)任何2名女生都不相邻，则把女生插空，因此先排男生再让女生插到男生的空中，共有A66A47种不同排法．(2)方法一：甲不在首位，按甲的排法分类，若甲在末位，则有A99种排法，若甲不在末位，则甲有A18种排法，乙有A18种排法，其余有A88种排法，综上共有(A99＋A18A18A88)种排法．方法二：无条件排列总数A1010－甲在首，乙在末A88甲在首，乙不在末A99－A88甲不在首，乙在末A99－A88甲不在首乙不在末，共有(A1010－2A99＋A88)种排法．(3)10人的所有排列方法有A1010种，其中甲、乙、丙的排序有A33种，又对应甲、乙、丙只有一种排序，因此甲、乙、丙排序一定的排法有A 1010A33种．要练说，得练听。
3.3 排序不等式 课件(人教A选修4-5)
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[悟一法]
利用排序不等式证明不等式的关键是构造出不等式 中所需要的带大小顺序的两个数组，由于本题已知a≥b≥c， 所以可直接利用已知构造两个数组．
[通一类]
π 1．已知 0<α<β<γ< ，求证：sin αcos β＋sin βcos γ＋sin γcos 2 1 α> (sin 2α＋sin 2β＋sin 2γ)． 2 π π 证明：∵0<α<β<γ< ，且 y＝sin x 在(0， )为增函数， 2 2 π y＝cos x 在(0， )为减函数， 2 ∴0<sin α<sin β<sin γ，cos α>cos β>cos γ>0.
anb1 ≤ a1c1＋a2c2＋…＋ancn ≤
a1b1＋a2b2＋…＋an或 b1＝b2＝…＝bn 时，反序和等
于顺序和．
[小问题· 大思维] 1．排序不等式的本质含义是什么？ 提示：排序不等式的本质含义是：两实数序列同方向单 调(同时增或同时减)时所得两两乘积之和最大，反方向 单调(一增一减)时所得两两乘积之和最小，注意等号成 立条件是其中一序列为常数序列．
中地位的对称性，限定一种大小关系．
[通一类]
a1a2 a2a3 a3a1 2．设 a1，a2，a3 为正数，求证： ＋ ＋ ≥a1＋a2＋a3. a3 a1 a2 证明：不妨设 a1≥a2≥a3>0，于是
1 1 1 ≤ ≤ ，a a ≤a a ≤a1a2， a1 a2 a3 2 3 3 1 由排序不等式：顺序和≥ 乱序和得 a1a2 a3a1 a2a3 1 1 1 ＋ ＋ ≥ ·a＋ ·a＋ ·a a a a a3 a2 a1 a2 2 3 a3 3 1 a1 1 2 ＝a3＋a1＋a2. a1a2 a2a3 a3a1 即 ＋ ＋ ≥a1＋a2＋a3. a3 a1 a2
人教数学高一第一册知识点
人教数学高一第一册知识点第一章有理数有理数的概念及性质有理数的四则运算有理数的比较与排序绝对值与有理数数轴与有理数有理数的整除与因式分解第二章平方根与实数实数的概念与性质数轴上的实数平方根的概念与性质二次根式的概念实数的运算第三章代数式与代数方程代数式的概念与性质单项式与多项式代数式的运算代数式的因式分解一元一次方程解一元一次方程的方法一元一次方程的应用第四章一次函数与方程一次函数的概念与性质函数的表示一次函数图像的性质一次函数的图像函数与方程解一元一次方程的图像法线性方程组的概念与性质解线性方程组的方法线性方程组的应用第五章几何初步几何的基本概念与基本性质点、线、面的位置关系线段的垂直平分线线段的中点角的概念与性质角的平分线全等图形的概念与性质平行线及其性质平行线分线段成比例第六章等腰三角形、等边三角形与直角三角形等腰三角形的概念与性质等边三角形的概念与性质直角三角形的概念与性质勾股定理及逆定理等腰三角形、等边三角形与直角三角形的判定第七章平面向量向量的概念及表示向量的运算向量共线及线性运算向量的数量积与数量积的运算几何应用与向量的坐标表示第八章线性规划线性规划的基本概念线性规划问题的建立线性规划的解法线性规划的应用以上是人教数学高一第一册的知识点内容概要，涵盖了有理数、平方根与实数、代数式与代数方程、一次函数与方程、几何初步、等腰三角形、等边三角形与直角三角形、平面向量以及线性规划等内容。
这些知识点是高中数学学习的基础，掌握好这些内容对于后续的学习非常重要。
努力学习，加油！。
2019年春季高一数学竞赛讲义-第七讲-排序不等式-教师版
例题精讲【例1】.设12,,,n a a a 是两两不同的正整数，证明：2111n n k k k a k k==≥∑∑解析用排序不等式。
对于任意给定的正整数n ，将12,,,n a a a 按从小到大顺序排列为12n a a a '''≤≤≤ 。
因为2222211111(1)321n n <<<<<- ，据排序不等式得12122222221111111212n n a a a a a a n n '''+++≤+++ ，即22111n n k k k k a a k k =='≥∑∑。
又因为12,,,n a a a''' 为两两不等的正整数，所以k a k '≥（n k ,...2,1=），于是221111n n n k k k k a k k k k ==='≥=∑∑∑，故∑∑==≥nk n k kk k a 1121。
【例2】假设12,,,n b b b 是正数12,,,n a a a 的某一排列，证明：1n i i ianb =≥∑解析由对称性，不妨设120n a a a ≥≥≥> ，则1211111n n a a a a -≥≥≥≥ ，注意到12111,,,n b b b 是12111,,,na a a 的一个排列，故由排序不等式：乱序和大于等于逆序和第7讲排序不等式12121212111111...n n n na a a a a a nb b b a a a ⋅+⋅++⋅≥⋅+⋅++⋅= 即证1212...n na a a nb b b +++≥【例3】若0,1i x i n >≤≤，利用排序不等式，再次证明如下命题：222223112122341n n n n x x x x x x x x x x x x x -+++++≥+++ 思考：本题和第2题有什么不同之处？解析对22212,,,n x x x ，12111,,,nx x x 而言不能直接排序（因为不是对称式）.设12,,,n x x x 从小到大的排序是12,,,n a a a ，从而22212n a a a ≤≤≤ ，12111n a a a ≥≥≥ 再设12,,,n b b b 是12,,,n x x x 的任意一个排列，则由排序不等式：乱序和大于等于逆序和，有2222221212111212111111n n n n i i i i n n a a a a a a a x b b b a a a ==⋅+⋅+⋅≥⋅+⋅+⋅==∑∑ 注意到可取i b 为分母2i a 所对应的j x ，则知22222212121223112111n n n nx x x a a a x x x x x x b b b +++=⋅+⋅+⋅≥+++ 【例4】设ABC ∆的三内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，其周长为1，求证：1113(a b c A B C A B C++≥++解析注意到排序不等式，由对称性，不妨设a b c ≥≥，则有A B C ≥≥，则有111C B A≥≥由排序不等式：乱序和大于等于逆序和，则有1113()a b c a b c a b c A B C A B Ca b c b c a c a b A B C A B C A B C a b c A B C ++++++++=++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++++++ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭≥++设,,a b c 为正数，求证333a b c a b c bc ac ab++≥++解析方法一：排序不等式不妨设a b c ≥≥，则111bc ac ab ≥≥，a b c bc ac ab≥≥，则由排序不等式：顺序和大于等于乱序和，有222222a b c a b c ab bc ac ac ab bc a b c b c a a b c bc ac ab bc ac ab c a b c a b++≥++=++≥++=++方法二：利用柯西不等式和均值不等式()()()()3334442222223*********a b c a b c bc ac ab abca b c a b c abc abc a b c a b c ++=++⎡⎤≥++≥++⎢⎥⎣⎦=++⋅≥++【例6】设0a b c d e ≤≤≤≤≤，且1a b c d e ++++=，求证15ad dc cb be ea ++++≤解析因为a b c d e ≤≤≤≤，所以d e c e b d a c a b +≥+≥+≥+≥+，利用切比雪夫不等式，有()()()()()12()[()()()()()]55a d ebc e c bd d a ce a b a b c d e d e c e b d a c a b +++++++++≤+++++++++++++=也即22()5ad dc cb be ea ++++≤，因此15ad dc cb be ea ++++≤【例7】将1,2,3(2018)n n ≥ 这n 个正整数任意排列可以得到!n 个不同的数列，问其中是否存在4个数列：123,,,n a a a a ，123,,,n b b b b ，123,,,n c c c c ，23,,,n d d d d 使得11221122332()n n n n a b a b a b c d c d c d c d +++=++++ .解析考虑形如1122n n a b a b a b +++ 的和式的最大值和最小值.由排序不等式，有：2221122112(1)(21)6n n a b a b a b n n n n +++≤+++=++ 11222211112(1)1(1)1(1)(1)(1)(21)26n n n n n k k k a b a b a b n n n n n k n k n k k n n n ===+++≥⋅+⋅-++⋅+=+-=+-=-++∑∑∑ 可知最大值和最小值之比小于2故不存在.（国际数学奥林匹克）设12...n x x x ≤≤≤，12...n y y y ≤≤≤，又12,,...,n z z z 是12,,...,n y y y 的一个排列，求证：2211()()n ni i i i i i x y x z ==-≤-∑∑解析由排序不等式，得11n n i i i i i i x y x z ==≥∑∑，即1122n ni i i i i i x y x z ==-≤-∑∑，但222211()()n ni i i i i i x y x z ==+=+∑∑，所以222211(2)(2)n ni i i i i i i i i i x x y y x x z z ==-+≤-+∑∑，也就是2211()()n ni i i i i i x y x z ==-≤-∑∑【例9】设c b a ,,是三角形的三边长，求证：222()()()3a b c a b c a b c a b c abc +-++-++-≤解析不妨设c b a ≥≥，首先有先得()()()a b c a b c a b c a b c +-≤+-≤+-，由排序不等式，则有222()()()()()()a b c a b c a b c a b c ab c a b bc a b c ca b c a +-++-++-≤+-++-++-以及222()()()()()()a b c a b c a b c a b c ab b c a bc c a b ca a b c +-++-++-≤+-++-++-以上两不等式相加便得.。
高一数学排序不等式知识点
高一数学排序不等式知识点数学是一门需要逻辑思维和推理能力的学科，其中不等式是数学中重要的一个分支。
排序不等式是在不等式的基础上，对一系列数值进行排序的一种方法。
在高一数学中，掌握排序不等式的知识点对于学生来说是非常重要的。
一、基础概念首先，我们来复习一下不等式的基础概念。
不等式是表示两个数或两个算式的关系的一种数学表达式。
常见的不等式包括大于号（>），小于号（<），大于等于号（≥），小于等于号（≤）等。
二、排序不等式的意义为什么要学习排序不等式？首先，排序不等式是数学中解决实际问题的重要工具。
在现实生活中，我们经常需要对一些数进行排序，例如排名、分数等。
其次，掌握排序不等式可以帮助我们更好地理解数的大小关系。
三、常见排序不等式1. 加减法法则：考虑到加减法运算的性质，对于任意实数a，b，c，有如下排序不等式：- 若a > b，那么a ± c > b ± c；- 若a > b，且c > 0，那么a × c > b × c；- 若a > b，那么a ÷ c > b ÷ c（其中c ≠ 0）。
2. 乘法法则：考虑到乘法运算的性质，对于任意实数a，b，c （其中c > 0），有如下排序不等式：- 若a > b，那么a × c > b × c；- 若a < b，那么a × c < b × c。
3. 幂法则：考虑到幂运算的性质，对于任意实数a，b，c（其中a > 0，b > 0，c > 0），有如下排序不等式：- 若a > b，那么a^c > b^c；- 若a < b，那么a^c < b^c。
四、综合运用了解了常见的排序不等式后，我们来看几个综合的例子，进一步理解排序不等式的应用。
例1：比较两个不等式的大小关系：3 + 5 × 2和6 × 2 - 4。
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