参考答案
探究1.【提示】 归纳类比二维形式、三维形式和一般形式的柯西不等式的结构特征,可知柯西不等式的结构特点为:左边为平方和的积,右边是积的和的平方.
探究2.【提示】 不可以.若bi=0而ai≠0,则k不存在.
【例1】【分析】 利用柯西不等式证明其他不等式时,关键是构造两组数,向着柯西不等式的形式转化.本例中对应三维柯西不等式,记a1=,a2=,a3=,b1=,
b2=,b3=,而a1b1=a2b2=a3b3=1,因而得证.
【证明】 由柯西不等式知
左边=×
≥2
=(1+1+1)2=9.
∴原不等式成立.
【变式训练1】证明 证法一:(利用基本不等式)
++=(x+y+z)+(x+y+z)+(x+y+z)
=14+++≥14+4+6+12=36.
当且仅当y=2x,z=3x,且x+y+z=1,
∴x=,y=,z=时等号成立.
证法二:(利用柯西不等式)
(x+y+z)
≥2
=(1+2+3)2=36,
当且仅当x2=y2=z2,
即x=,y=,z=时等号成立.
【例2】【分析】 利用柯西不等式的向量形式,目标式的左边应是两个向量的数量积.由于变量a,b,c的系数都相等,由整体性可构造向量m=(,,),n=(1,1,1).利用|m·n|<|m||n|可得证.
【证明】 令m=(,,),n=(1,1,1),则m·n=+