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文檔簡介

1、類型一:利用柯西不等式求最值例1求函數的最大值解:且, 函數的定義域為,且,即時函數取最大值,最大值為法二:且, 函數的定義域為由,得即,解得時函數取最大值,最大值為.當函數解析式中含有根號時常利用柯西不等式求解【變式1】設且,求的最大值及最小值。利用柯西不等式得,故最大值為10,最小值為-10【變式2】已知,求的最值.法一:由柯西不等式于是的最大值為,最小值為.法二:由柯西不等式于是的最大值為,最小值為.【變式3】設2x+3y+5z=29,求函數的最大值根據柯西不等式 ,故。當且僅當2x+1=3y+4=5z+6,即時等號成立,此時,變式4:設= (1,0,- 2),= (x,y,z),若x2

2、 + y2 + z2 = 16,則的最大值為。【解】= (1,0,- 2),= (x,y,z)= x - 2z由柯西不等式12 + 0 + (- 2)2(x2 + y2 + z2) (x + 0 - 2z)25 16 (x - 2z)2- 4 x 4- 4 4,故的最大值為4:變式5:設x,y,z R,若x2 + y2 + z2 = 4,則x - 2y + 2z之最小值為時,(x,y,z) = 解(x - 2y + 2z)2 (x2 + y2 + z2)12 + ( - 2) 2 + 22 = 49 = 36x - 2y + 2z最小值為 - 6,公式法求 (x,y,z) 此時 ,變式6:設x

3、, y, zR,若,則之最小值為_,又此時_。解析:最小值變式7:設a,b,c均為正數且a + b + c = 9,則之最小值為解: ()(a + b + c)()9 (2 + 3 + 4)2 = 81 = 9變式8:設a, b, c均為正數,且,則之最小值為_解:: ,最小值為18變式9:設x,y,z R且,求x + y + z之最大、小值:【解】由柯西不等式知42+()2 + 22 25 1 (x + y + z - 2)25 |x + y + z - 2| - 5 x + y + z - 2 5- 3 x + y + z 7故x + y + z之最大值為7,最小值為 - 3類型二:利用柯

4、西不等式證明不等式基本方法:(1)巧拆常數 (例1) (2)重新安排某些項的次序(例2)(3)改變結構 (例3) (4)添項(例4)例1設、為正數且各不相等,求證:又、各不相等,故等號不能成立。例2、為非負數,+=1,求證:即例3若,求證:解:,所證結論改為證 例4,求證:左端變形,只需證此式即可。【變式1】設a,b,c為正數,求證:,即。同理,將上面三個同向不等式相加得,【變式2】設a,b,c為正數,求證:于是即【變式3】已知正數滿足 證明。解: 又因為在此不等式兩邊同乘以2,再加上得:,故。類型三:柯西不等式在幾何上的應用6ABC的三邊長為a、b、c,其外接圓半徑為R,求證: 證明:由三角

5、形中的正弦定理得,所以,同理,于是左邊=。【變式】ABC之三邊長為4,5,6,P為三角形內部一點,P到三邊的距離分別為x,y,z,求的最小值。且4x+5y+6z=由柯西不等式(4x+5y+6z)2(x2+y2+z2)(42+52+62)(x2+y2+z2)77x2+y2+z2。柯西不等式 等號當且僅當或時成立(k為常數,)利用柯西不等式可處理以下問題:1) 證明不等式例2:已知正數滿足 證明 證明: 又因為 在此不等式兩邊同乘以2,再加上得:故2) 解三角形的相關問題例3 設是內的一點,是到三邊的距離,是外接圓的半徑,證明證明: 記為的面積,則3) 求最值例4已知實數滿足, 試求的最值解: 即由條件可得, 解得,當且僅當

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