1、选修4-5练习 3.1.2柯西不等式(3) 姓名 1、已知,求证: 2、已知是不全相等的正数,求证: 3、已知. 4、 设 求证: 5、已知实数满足, 求的取值范围. 6、已知 且 求证: 7、已知正数满足 证明 8、解方程组 9、若n是不小于2的正整数,试证:。 参考答案: 一般形式的柯西不等式: 设为大于1的自然数,(1,2,),则:, 其中等号当且仅当时成立(当时,约定,1,2,). 等号成立当且仅当 柯西不等式不仅在高等数学中是一个十分重要的 不等式,而且它对初等数学也有很可的指导作用,利用它能高远瞩、居高临下,从而方便 地解决一些中学数学中的有关问题。例1 解:由柯西不等式得,有 即
2、 由条件可得, 解得,当且仅当 时等号成立, 代入时, 时 例2解:由柯西不等式,得 又. 即不等式中只有等号成立. 从而由柯西不等式中等号成立的条件,得它与联立,可得 例3证明:由柯西不等式得,记为的面积,则故不等式成立。例4 证明:由柯西不等式,得 当且仅当时,上式取等号, 于是 。 例5 分析:这道题初看似乎无法使用柯西不等式,但改变其结构,我们不妨改为证:证明:为了运用柯西不等式,我们将写成于是 即 故我们进一步观察柯西不等式,可以发现其特点是:不等式左边是两个因式这和,其中每一个因式都是项平方和,右边是左边中对立的两两乘积之和的平方,证题时,只要能将原题凑成此种形式,就可以引用柯西不等式来证明。练习 1证: 2、 3 4、 5 6 7证明:利用柯西不等式 又因为 在此不等式两边同乘以2,再加上得:故8. 解:原方程组可化为 运用柯西不等式得, 两式相乘,得 当且仅当x=y=z=w=3时取等号。故原方程组的解为x=y=z=w=3.9、证明:证明: 所以求证式等价于 由柯西不等式有 于是: 又由柯西不等式有