题型二 多维形式的柯西不等式
【例2】 已知a1,a2,...,an都是正实数,且a1+a2+...+an=1.
求证:++...++≥.
分析:已知条件中a1+a2+...+an=1,可以看作"1"的代换,而要证的不等式的左边为,,...等数的平方和,所以a1+a2+...+an=1,应扩大2倍后再利用.本题还可以利用其他的方法证明.
反思:通过本题不同的证明方法可以看出,无论用柯西不等式或其他重要不等式来证明,构造出所需要的某种结构是证题的难点,因此,对柯西不等式或其他重要不等式,要熟记公式的特点,能灵活变形,才能灵活应用.
题型三 柯西不等式的综合应用
【例3】 设f(x)=lg,若0≤a≤1,n∈N+且n≥2,求证:f(2x)≥2f(x).
分析:由题目可获取以下主要信息:①已知f(x)的函数表达式.②变量的取值范围.③证明相关的不等式.解答本题的关键是将f(2x)≥2f(x)具体化,再根据式子的结构特点选择合适的证明方法.
反思:对于较为复杂的证明问题,可采用"分析法"进行推导,从而找到柯西不等式的结构特征.
题型四 易错辨析
【例4】 已知a2+b2+c2=1,x2+y2+z2=9,ax+by+cz≤t,求t 的最小值.
错解:求t的最小值,即求u=ax+by+cz的最大值.
ax≤,by≤,cz≤,三式相加得:
ax+by+cz≤++=5,
故u=ax+by+cz的最大值为5,从而t的最小值为5.
错因分析:基本不等式得到u=ax+by+cz≤5是正确的,但这只是能说明u的最大值有小于或等于5两种可能,并不能得出u的最大值一定是5.事实上,如果u的最大值为5