1、二一般形式的柯西不等式考纲定位重难突破1.理解三维形式的柯西不等式,在此基础上,过渡到柯西不等式的一般形式2.会用三维形式的及一般形式的柯西不等式证明有关不等式.重点:一般形式的柯西不等式的几何意义难点:会用一般形式的柯西不等式进行简单的数学应用.授课提示:对应学生用书第30页自主梳理一、三维形式的柯西不等式设a1,a2,a3,b1,b2,b3R,则(aaa)(bbb)(a1b1a2b2a3b3)2.当且仅当b1b2b30或存在一个数k,使得a1kb1,a2kb2,a3kb3时,等号成立二、一般形式的柯西不等式设a1,a2,a3,an,b1,b2,b3,bn是实数,则(aaaa)(bbbb)(
2、a1b1a2b2anbn)2,当且仅当bi0(i1,2,3,n)或存在一个数k,使得aikbi(i1,2,3,n)时,等号成立双基自测1设a,b,cR,且满足abc1,则的最大值为()A1BC.D2解析:a,b,cR,()2(111)2(121212)(abc)3,当且仅当,即abc时,等号成立,的最大值为,故选C.答案:C2已知x,y,z0,且xyz1,则x2y2z2的最小值是()A1 B C. D3解析:由柯西不等式得(x2y2z2)(121212)(xyz)21.x2y2z2,当且仅当xyz时,等号成立,即所求最小值为.答案:B3设a、b、c是正实数,且abc9,则的最小值是_解析:(a
3、bc)()2()2()2218.2.答案:24边长为a,b,c的三角形,其面积为,外接圆半径为1,若s,t,则s与t的大小关系是_解析:S,即abc1,tabbcca,t2(abbcca)()2s2,又a,b,c0,st.答案:st授课提示:对应学生用书第30页探究一利用柯西不等式证明不等式例1已知a,b,c0,求证:9.证明由柯西不等式,知2(111)29,当且仅当abc时,等号成立故原不等式成立应用柯西不等式需要掌握的方法与技巧(1)构造符合柯西不等式的形式及条件可以巧拆常数(2)构造符合柯西不等式的形式及条件可以重新安排各项的次序(3)构造符合柯西不等式的形式及条件,可以改变式子的结构,
4、从而达到使用柯西不等式的目的(4)构造符合柯西不等式的形式及条件,可以添项 1设a,b,cR,求证:a5b5c5a3bcb3cac3ab.证明:a,b,cR,(a5b5c5)(a2b2c2)2,(a5b5c5)(a2b2c2)2.又a2b2c2abbcca,a5b5c5(a2b2c2)abc,即a5b5c5a3bcb3acc3ab.探究二利用柯西不等式求最值例2已知a、b、c(0,),2,求a2b3c的最小值及取得最小值时a、b、c的值解析(a2b3c)()2()2()22(123)236,又2,a2b3c18,当且仅当abc3时,等号成立,综上,当abc3时,a2b3c取得最小值18.利用柯
5、西不等式求最值时,关键是对原目标函数进行配凑,以保证出现常数结果,同时,要注意等号成立的条件2设2x3y5z29,求函数u的最大值解析:易知x,y,z,且u0,由于u2()2(111)2(121212)()2()2()23(2x3y5z11)340,00,b0,c0,函数f(x)|xa|xb|c的最小值为4.(1)求abc的值;(2)求a2b2c2的最小值解析(1)因为f(x)|xa|xb|c|(xa)(xb)|c|ab|c,当且仅当axb时,等号成立又a0,b0,所以|ab|ab,所以f(x)的最小值为abc.又已知f(x)的最小值为4,所以abc4.3分(2)由(1)知abc4,由柯西不等
6、式,得(491)2(abc)216,即a2b2c2.6分当且仅当,即a,b,c时等号成立,故a2b2c2的最小值是.10分规律探究(1)结合本题特征,用绝对值三角不等式求函数f(x)|xa|xb|c的最小值简单快捷非常方便,此外本题也可作出函数f(x)的图象,利用数形结合思想方法求解(2)本题第(2)问的求解显然需要构造三维形式柯西不等式的条件及结构特点,因为现有的两组数为和(a,b,c),因此需构造一组常数(4,9,1)才能符合三维柯西不等式的条件.随堂训练对应学生用书第32页1若aaa1,bbb4,则a1b1a2b2anbn的最大值为()A1B1C2 D2解析:(a1b1a2b2anbn)2(aaa)(bbb)4,a1b1a2b2anbn2,故选C.答案:C2已知a,bR,且a2b10,则a2b2的最小值为()A5 B10C20 D30解析:根据柯西不等式有(a2b2)(122)(a2b)2100.a2b220,当且仅当a2时取等号答案:C3不等式(aaa)(bbb)|a1b1a2b2anbn|中等号成立的条件是_解析:此不等式是柯西不等式的变形,它由柯西不等式两边开平方所得,等号成立的条件与柯西不等式中等号成立的条件相同答案:bi0(i1,2,n)或.