1、2.2排序不等式1.了解排序不等式的数学思想和背景.2.理解排序不等式的结构与基本原理,会用排序不等式解决简单的不等式问题.基础初探教材整理1顺序和、乱序和、反序和的概念设a1a2an,b1b2bn为两组实数,c1,c2,cn为b1,b2,bn的任一排列,称a1b1a2b2anbn为这两个实数组的顺序和;称a1bna2bn1anb1为这两个实数组的反序和;称a1c1a2c2ancn为这两个实数组的乱序和.教材整理2定理(排序原理,又称为排序不等式)设a1a2an,b1b2bn为两组实数,c1,c2,cn为b1,b2,bn的任一排列,则有a1bna2bn1anb1a1c1a2c2ancna1b1
2、a2b2anbn,等号成立(反序和等于顺序和)a1a2an或b1b2bn,可简记作:反序和乱序和顺序和.已知xy,Mx4y4,Nx3yy3x,则M与N的大小关系是()A.MNB.MNC.M0,于是,又c0,0,从而.同理,bc0,于是,a0,0,于是得,从而.(2)由(1)知0且abc0,a2b2c2.由排序不等式,顺序和乱序和得,故.利用排序不等式证明不等式的技巧在于仔细观察、分析所要证明的式子的结构,从而正确地构造出不等式中所需要的带有大小顺序的两个数组.再练一题1.已知0a1a2an,求证:a1a2an. 【导学号:38000035】【证明】0a1a2an,aaa,由排序不等式知,乱序和
3、不小于反序和,得aaa.因此a1a2an.字母大小顺序不定的不等式证明设a,b,c为正数,求证:.【精彩点拨】(1)题目涉及到与排序有关的不等式;(2)题目中没有给出a,b,c的大小顺序.解答本题时不妨先设定abc,再利用排序不等式加以证明.【自主解答】不妨设0abc,则a3b3c3,00,则a2b2c2,则a2b2c2(乱序和)a2b2c2(反序和),同理,b2c2a2(乱序和)a2b2c2(反序和).两式相加再除以2,可得abc.利用排序不等式求最值设a,b,c为任意正数,求的最小值.【精彩点拨】由对称性,不妨设abc0,注意到1,设法构造数组,利用排序不等式求解.【自主解答】不妨设abc
4、,则abacbc,由排序不等式得,上两式相加,则23,即.当且仅当abc时,取最小值.1.分析待求函数的结构特征,构造两个有序数组.2.运用排序原理求最值时,一定验证等号是否成立,若等号不成立,则取不到最值.再练一题3.已知x,y,z是正数,且xyz1,求t的最小值. 【导学号:38000036】【解】不妨设xyz0,则x2y2z2,.由排序不等式,乱序和反序和.x2y2z2xyz.又xyz1,1,当且仅当xyz时,等号成立.故t的最小值为1.探究共研型排序不等式的特点探究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;
5、反方向单调(一增一减)时所得两两乘积之和最小.注意等号成立的条件是其中一个序列为常数序列.探究2排序原理的思想是什么?【提示】在解答数学问题时,常常涉及一些可以比较大小的量,它们之间并没有预先规定大小顺序,那么在解答问题时,我们可以利用排序原理的思想方法,将它们按一定顺序排列起来,继而利用不等关系来解题.因此,对于排序原理,我们要记住的是处理问题的这种思想及方法,同时要学会善于利用这种比较经典的结论来处理实际问题.若某网吧的3台电脑同时出现了故障,对其维修分别需要45 min,25 min和30 min,每台电脑耽误1 min,网吧就会损失0.05元.在只能逐台维修的条件下,按怎样的顺序维修,
6、才能使经济损失降到最小?【精彩点拨】这是一个实际问题,需要转化为数学问题.要使经济损失降到最小,即三台电脑维修的时间与等候的总时间之和最小,又知道若维修第一台所用时间t1 min时,三台电脑等候维修的总时间为3t1 min,依此类推,等候的总时间为3t12t2t3 min,求其最小值即可.【自主解答】设t1,t2,t3为25,30,45的任一排列,由排序原理知3t12t2t332523045180(min),所以按照维修时间由小到大的顺序维修,可使经济损失降到最小.1.首先,理解题意,实际问题数学化,建立恰当模型.2.三台电脑的维修时间3t12t2t3就是问题的数学模型,从而转化为求最小值(运
7、用排序原理).再练一题4.有5个人各拿一只水桶到水龙头接水,如果水龙头注满这5个人的水桶需要时间分别是4分钟,8分钟,6分钟,10分钟,5分钟,那么如何安排这5个人接水的顺序,才能使他们等待的总时间最少?【解】根据排序不等式的反序和最小,可得最少时间为4554638210184(分钟).即按注满时间为4分钟,5分钟,6分钟,8分钟,10分钟依次等水,等待的总时间最少.1.设a1,a2,a3为正数,且a1,a2,a3的任一排列为a1,a2,a3,则的最小值为()A.3B.6C.9D.12【解析】由题意,不妨设a1a2a30,则0,3,当且仅当a1a2a3时等号成立.【答案】A2.设a,b,c为正
8、数,Pa3b3c3,Qa2bb2cc2a,则P与Q的大小关系是()A.PQB.PQC.P0,则a2b2c20.由排序不等式得a2ab2bc2ca2bb2cc2a.PQ.【答案】B3.锐角三角形中,设P,Qacos Cbcos Bccos A,则P,Q的关系为()A.PQB.PQC.PQD.不能确定【解析】不妨设ABC,则abc,cos Acos Bcos C,则由排序不等式有Qacos Cbcos Bccos Aacos Bbcos Cccos AR(2sin Acos B2sin Bcos C2sin Ccos A)Rsin(AB)sin(BC)sin(AC)R(sin Csin Asin B)P.【答案】C4.若c1,c2,c3是4,5,6的一个排列,则c12c23c3的最大值是_,最小值是_.【解析】由排序不等式,顺序和最大,反序和最小.最大值为14253632,最小值为16253428.【答案】32285.已知a,b,c为正数,abc,求证:. 【导学号:38000037】【证明】abc0,a5b5c5,0,由顺序和乱序和得,.我还有这些不足:(1) (2) 我的课下提升方案:(1) (2)