1、一 二维形式的柯西不等式二 一般形式的柯西不等式一览众山小诱学导入材料:柯西不等式()2是柯西在1931年研究数学分析中的“留数”问题时得到的.表面上看,这一不等式并不难理解,也很容易验证它的正确性,特别是它的二阶形式(a2+b2)(c2+d2)(ac+bd)2,几乎是不证自明的.但是,我们能看出这一平凡无奇的不等式成立,是因为事先已经知道两边是什么式子,而最先发现这样的不等关系,则是一个创造的过程,并不是那么容易的. 问题:为何要将柯西不等式列为“不等式选讲”的重要内容? 导入:柯西不等式的几种形式都有较为深刻的背景和广泛的应用.向量形式|不仅直观地反映了这一不等式的本质,而且和物理学中的矢
2、量、高等数学中的内积空间、赋范空间内在地联系在一起;一般形式()2有一个推广形式:(a1p+a2p+anp)(b1q+b2q+bnq)a1b1+a2b2+anbn(=1)(该不等式称为赫尔德(Holder)不等式,当p=q=2时,即为柯西不等式),是数学分析中最有用的不等式之一.此外,平面三角不等式是柯西不等式的等价形式,它的推广形式(闵可夫斯基不等式)也是数学分析中的经典不等式.所以将柯西不等式列为“不等式选讲”的重要内容,正是看中它的这一数学背景.温故知新 1.我们知道绝对值|a|有着很明确的几何意义,即数轴上坐标为a的点到原点的距离.那么不等式|x-c|+|x-b|a的几何意义是什么呢?答:不等式|x-c|+|x-b|a的解可以直接理解为数轴上满足到坐标为c的点的距离与到坐标为b的点的距离之和大于等于a的点的坐标,而上述距离之和的最小值显然为|b-c|(在c,b之间的点取到),因此,不等式的解取决于|b-c|与a的大小关系.用类似的方法也不难证明|a-b|a-c|+|c-b|,实际上只需要注意到a,b,c在数轴上的位置关系即可.利用绝对值的几何意义,可以很好地证明和求解一些基本的含绝对值的不等式. 2.任意两个向量,的夹角的余弦值是什么?答:任意两个向量,的夹角的余弦cos=.