2018-2019学年人教A版选修4-5 第三讲 柯西不等式与排序不等式 优化总结 学案
2018-2019学年人教A版选修4-5 第三讲 柯西不等式与排序不等式 优化总结 学案第3页

  相加,得3(aA+bB+cC)≥(a+b+c)(A+B+C)

  =π(a+b+c),

  得≥,①

  又由0<b+c-a,0<a+b-c,0<a+c-b,

  有0<A(b+c-a)+C(a+b-c)+B(a+c-b)

  =a(B+C-A)+b(A+C-B)+c(A+B-C)

  =a(π-2A)+b(π-2B)+c(π-2C)

  =(a+b+c)π-2(aA+bB+cC).

  得<.②

  由①、②得原不等式成立.

   利用柯西不等式或排序不等式求最值[学生用书P51]

  有关不等式问题往往要涉及对式子或量的范围的限定,其中含有多变量限制条件的最值问题往往难以处理.在这类题目中,利用柯西不等式或排序不等式处理往往比较容易.

  在利用柯西不等式或排序不等式求最值时,要关注等号成立的条件,不能忽略.

   (1)已知实数x,y,z满足x2+2y2+3z2=3,求u=x+2y+3z的最小值和最大值.

  (2)设a1,a2,a3,a4,a5是互不相同的正整数,求M=a1++++的最小值.

  【解】 (1)因为(x+2y+3z)2

  =(x·1+y·+z·)2

  ≤[x2+(y)2+(z)2]·[12+()2+()2]

  =(x2+2y2+3z2)(1+2+3)=18.

  当且仅当==,

  即x=y=z时,等号成立.

  所以-3≤x+2y+3z≤3,

  即u的最小值为-3,最大值为3.

  (2)设b1,b2,b3,b4,b5是a1,a2,a3,a4,a5的一个排列,且b1<b2<b3<b4<b5.

  因此b1≥1,b2≥2,b3≥3,b4≥4,b5≥5.

  又1≥≥≥≥.

  由排序不等式,得

  a1++++≥b1++++≥1×1+2×+3×+4×+5×=1++++=.即M的最小值为.

   1.设实数a1,a2,a3满足条件a1+a2+a3=2,求a1a2+a2a3+a3a1的最大值.

解:由柯西不等式,得:(a+a+a)(12+12+12)≥(a1+a2+a3)2=4,于a+a+a≥.