例1 (1)已知a2+b2=1,x2+y2=1,求证:|ax+by|≤1;
(2)设a,b,c为正数,求证:++≥(a+b+c).
证明 (1)|ax+by|=≤=1,当且仅当ay=bx时,等号成立.
(2)由柯西不等式,得·≥a+b,
即·≥a+b.
同理,·≥b+c,·≥a+c.
将上面三个同向不等式相加,得
(++)≥2(a+b+c).
∴当且仅当a=b=c时,等号成立.
++≥(a+b+c).
反思与感悟 利用柯西不等式的代数形式证明某些不等式时,要抓住不等式的基本特征:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,其中a,b,c,d∈R或(a+b)(c+d)≥(+)2,其中a,b,c,d∈R+.找出待证不等式中相应的两组数,当这两组数不太容易找时,需分析,增补(特别是对数字的增补:如a=1×a),变形等.
跟踪训练1 已知a1,a2,b1,b2∈R+,求证:(a1b1+a2b2)·≥(a1+a2)2.
证明 ∵a1,a2,b1,b2∈R+,
∴(a1b1+a2b2)=·
≥2=(a1+a2)2.
当且仅当·=·,即b1=b2时,等号成立.
∴(a1b1+a2b2)≥(a1+a2)2.
例2 若实数x,y,z满足x2+4y2+z2=3,求证:|x+2y+z|≤3.
证明 因为x2+4y2+z2=3,
所以由柯西不等式得[x2+(2y)2+z2](12+12+12)≥(x+2y+z)2