2018-2019学年北师大版选修4-5 简单形式的柯西不等式 学案(1)
2018-2019学年北师大版选修4-5         简单形式的柯西不等式    学案(1)第2页

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