2019-2020学年北师大版选修4-5 第二章 2 排序不等式 学案
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  §2 排序不等式

  

  1.了解排序不等式的意义,理解排序不等式的实质.

  2.能用排序不等式证明简单的问题.

  

  定理1设a,b和c,d都是实数,如果a≥b,c≥d,那么ac+bd≥ad+bc,当且仅当a=b(或c=d)时取"="号.

  顺序和,乱序和,逆序和的概念

  设实数a1,a2,a3,b1,b2,b3满足a1≥a2≥a3,b1≥b2≥b3,j1,j2,j3是1,2,3的任一排列方式.

  通常称a1b1+a2b2+a3b3为顺序和,a1bj1+a2bj2+a3bj3为乱序和,a1b3+a2b2+a3b1为逆序和(倒序和).

  定理2(排序不等式) 设有两个有序实数组,a1≥a2≥...≥an及b1≥b2≥...≥bn,则a1b1+a2b2+...+anbn≥a1bj1+a2bj2+...+anbjn≥a1bn+a2bn-1+...+anb1.

  其中j1,j2,...,jn是1,2,...,n的任一排列方式.上式当且仅当a1=a2=...=an(或b1=b2=...=bn)时取"="号.

  (1)排序不等式又称排序原理,可以简单的记作:逆序和≤乱序和≤顺序和,排序不等式取等号的条件a1=a2=...=an或b1=b2=...=bn要牢记.

  (2)排序不等式也有广泛的应用,许多重要的不等式(如柯西不等式、平均不等式等)都可以由它推得.此外,它在涉及最优化问题的实际生活中也是重要的解决工具.

  (3)排序不等式也可以理解为两实数序列同向单调时,所得两两乘积之和最大;反向单调(一增一减)时,所得两两乘积之和最小.

  

  已知两组数a1≤a2≤a3≤a4≤a5,b1≤b2≤b3≤b4≤b5,其中a1=2,a2=7,a3=8,a4=9,a5=12,b1=3,b2=4,b3=6,b4=10,b5=11,将bi(i=1,2,3,4,5)重新排列记为c1,c2,c3,c4,c5.那么a1c1+a2c2+...+a5c5的最大值和最小值分别是多少?

  提示:由顺序和最大,知最大值为a1b1+a2b2+a3b3+a4b4+a5b5=304.

  由逆序和最小,知最小值为:a1b5+a2b4+a3b3+a4b2+a5b1=212.