一二维形式的柯西不等式
1.二维形式的柯西不等式
(1)定理1:若a,b,c,d都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立.
(2)二维形式的柯西不等式的推论:
(a+b)(c+d)≥(+)2(a,b,c,d为非负实数);
·≥|ac+bd|(a,b,c,d∈R);
·≥|ac|+|bd|(a,b,c,d∈R).
2.柯西不等式的向量形式
定理2:设α,β是两个向量,则|α·β|≤|α|·|β|,当且仅当β是零向量,或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.
[注意] 柯西不等式的向量形式中α·β≤|α||β|,取等号"="的条件是β=0或存在实数k,使α=kβ.
3.二维形式的三角不等式
(1)定理3:+≥(x1,y1,x2,y2∈R).
当且仅当三点P1,P2与O共线,并且P1,P2点在原点O异侧时,等号成立.
(2)推论:对于任意的x1,x2,x3,y1,y2,y3∈R,有
+
≥.
事实上,在平面直角坐标系中,设点P1,P2,P3的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),根据△P1P2P3的边长关系有|P1P3|+|P2P3|≥|P1P2|,当且仅当三点P1,P2,P3共线,并且点P1,P2在P3点的异侧时,等号成立.
利用柯西不等式证明不等式