p2+q2=pp+qq=|m·n|≤|m||n|
=·=.
又∵(p+q)2≤2(p2+q2),
∴≤p2+q2≤,
∴≤·,则(p+q)4≤8(p+q).
又p+q>0,
∴(p+q)3≤8,故p+q≤2.
规律总结:
使用二维柯西不等式的向量形式证明不等式,关键是合理构造出两个向量.同时,要注意向量模的计算公式|a|=对数学式子变形的影响.
[再练一题]
1.若本例的条件中,把"p3+q3=2"改为"p2+q2=2",试判断结论是否仍然成立?
【解】 设m=(p,q),n=(1,1),
则p+q=p·1+q·1=|m·n|≤|m|·|n|=·.
又p2+q2=2.
∴p+q≤·=2.
故仍有结论p+q≤2成立.
题型二、运用柯西不等式求最值
例2 若2x+3y=1,求4x2+9y2的最小值.
【精彩点拨】 由2x+3y=1以及4x2+9y2的形式,联系柯西不等式,可以通过构造(12+12)作为一个因式而解决问题.
【自主解答】 由柯西不等式得(4x2+9y2)(12+12)≥(2x+3y)2=1.
∴4x2+9y2≥,
当且仅当2x×1=3y×1,
即x=,y=时取等号.
∴4x2+9y2的最小值为.
规律总结:
1.利用柯西不等式求最值,不但要注意等号成立的条件,而且要善于配凑,保证出现常数结果.