柯西不等式习题.doc
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柯西不等式教学题库大全
一、二维形式的柯西不等式
二、二维形式的柯西不等式的变式
三、二维形式的柯西不等式的向量形式
借用一句革命口号说:有条件要用;没有条件,创造条件也要用。比如说吧,对a^2 + b^2 + c^2,并不是不等式的形状,但变成(1/3) * (1^2 + 1^2 + 1^2) * (a^2 + b^2 + c^2)就可以用柯西不等式了。
基本方法
(1)巧拆常数:
例1:设、、为正数且各不相等。求证:
(2)重新安排某些项的次序:
例2:、为非负数,+=1,求证:
(3)改变结构:
例3、若 求证:
(4)添项:
例4:求证:
【1】、设,则之最小值为________;此时________。
答案:(18; 解析: ∴ ∴
之最小值为(18,此时
【2】 设( (1,0,( 2),( (x,y,z),若x2 ( y2 ( z2 ( 16,则的最大值为 。
【解】∵ ( (1,0,( 2),( (x,y,z) ∴ .( x ( 2z由柯西不等式[12 ( 0 ( (( 2)2](x2 ( y2 ( z2) ( (x ( 0 ( 2z)2( 5 ( 16 ( (x ( 2z)2 ( ( 4( x ( 4( ( 4( . ( 4,故.的最大值为4
【3】空间二向量,,已知,则(1)的最大值为多少?(2)此时?
Ans:(1) 28:(2) (2,4,6)
【4】设a、b、c为正数,求的最小值。Ans:121
【5】. 设x,y,z ( R,且满足x2 ( y2 ( z2 ( 5,则x ( 2y ( 3z之最大值为
解(x ( 2y ( 3z)2 ( (x2 ( y2 ( z2)(12 ( 22 ( 32) ( 5.14 ( 70∴ x ( 2y ( 3z最大值为
【6】 设x,y,z ( R,若x2 ( y2 ( z2 ( 4,则x ( 2y ( 2z之最小值为 时,(x,y,z) (
解(x ( 2y ( 2z)2 ( (x2 ( y2 ( z2)[12 ( ( ( 2) 2 ( 22] ( 4.9 ( 36∴ x ( 2y ( 2z最小值为 ( 6,公式法求 (x,y,z) 此时 ∴ ,,
【7】设,,试求的最大值M与最小值m。
Ans:
【8】、设,试求的最大值与最小值。
答:根据柯西不等式
即
而有
故的最大值为15,最小值为–15。
【9】、设,试求之最小值。
答案:考虑以下两组向量
= ( 2, –1, –2) =( x, y, z ) 根据柯西不等式,就有
即
将代入其中,得 而有
故之最小值为4。
【10】设,,求的最小值m,并求此时x、y、z之值。
Ans:
【11】 设x,y,z ( R,2x ( 2y ( z ( 8 ( 0,则(x ( 1)2 ( (y ( 2)2 ( (z ( 3)2之最小值为
解: 2x ( 2y ( z ( 8 ( 0 ( 2(x ( 1) ( 2(y ( 2) ( (z ( 3) ( ( 9,
考虑以下两组向量
= ( , , ) , =( , , )
[2(x ( 1) ( 2(y ( 2) ( (z ( 3)]2 ( [(x ( 1)2 ( (y ( 2) 2 ( (z ( 3) 2].(22 ( 22 ( 12)( (x ( 1)2 ( (y ( 2) 2 ( (z ( 3) 2 (( 9
【12】设x, y, zR,若,则之最小值为________,又此时________。
解: ( 2x ( 3(y ( 1) ( z (( ),
考虑以下两组向量
= ( , , ) , =( , , )
解析: ∴最小值
∴ ∴
【13】 设a,b,c均为正数且a ( b ( c ( 9,则之最小值为
解:考虑以下两组向量
= ( , , ) , =( , , )
()(a ( b ( c)( ().9 ( (2 ( 3 ( 4)2 ( 81 ( ( ( 9
【14】、设a, b, c均为正数,且,则之最小值为________,此时________。
解:考虑以下两组向量
= ( , , ) , =( , , )
∴,最小值为18 等号发生于 故
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