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1、-均值不等式和柯西不等式专项训练-第 4 页均值不等式应用一均值不等式常用类型1.(1)若,则 (2)若,则(当且仅当时取“=”)2. (1)若,则 (2)若,则(当且仅当时取“=”)(3)若,则 (当且仅当时取“=”),则 (当且仅当时取“=”); 若,则 (当且仅当时取“=”) 若,则 (当且仅当时取“=”),则 (当且仅当时取“=”) 若,则 (当且仅当时取“=”),则(当且仅当时取“=”)注:(1)当两个正数的积为定值时,可以求它们的和的最小值,当两个正数的和为定值时,可以求它们的积的最小值,正所谓“积定和最小,和定积最大” (2)求最值的条件“一正,二定,三相等” (3)均值定理可以
2、用来求最值、比较大小、求变量的取值范围、证明不等式、解决实际问题。二.应用(一)求最值1.直接应用 例.求函数 y3x 2 的值域。2. 应用技巧一:凑项 例.已知,求函数的最大值。3.应用技巧二:凑系数例. 当时,求的最大值。4.技巧三: 分离 例. 求的值域。5.技巧四:亦可使用换元6.技巧五:注意:在应用最值定理求最值时,若遇等号取不到的情况,应结合函数的单调性。例:求函数的值域。7.条件求最值(1).若实数满足,则的最小值是 .(2).若,求的最小值.并求x,y的值(3).已知a0,b0,ab(ab)1,求ab的最小值。(4).已知x,y为正实数,3x2y10,求函数W的最值.(二)利
3、用均值不等式证明不等式1已知为两两不相等的实数,求证:2. 正数a,b,c满足abc1,求证:(1a)(1b)(1c)8abc(三)均值不等式与恒成立问题例:已知且,求使不等式恒成立的实数的取值范围。(四)均值定理在比较大小中的应用:例:若,则的大小关系是 .三 课后检测1. 求函数yx的值域。2. 设,求函数的最大值。3.已知,求函数的最大值.4.已知,且,求的最小值。5. 若且,的最小值 6. 已知且,的最小值 7.已知x,y为正实数,且x 21,求x的最大值.8.已知a,b为正实数,2baba30,求函数y的最小值.9.已知a、b、c,且。求证:10.求函数的最大值。柯西不等式一、二维形
4、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a2 + b2 + c2,并不是不等式的形状,但变成(1/3) * (12 + 12 + 12) * (a2 + b2 + c2)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:检测题【1】、设,则之最小值为_;此时_。【2】 设= (1,0,- 2),= (x,y,z),若x2 + y2 + z2 =
5、 16,则的最大值为。【3】设a、b、c为正数,求的最小值 .【4】. 设x,y,z R,且满足x2 + y2 + z2 = 5,则x + 2y + 3z之最大值为【5】、设,试求的最大值与最小值。【6】、设,试求之最小值。【7】 设a,b,c均为正数且a + b + c = 9,则之最小值为【8】、设a, b, c均为正数,且,则之最小值为_,此时_。【9】、设x, y, zR,若,则之范围为何?又发生最小值时,?【10】 设rABC之三边长x,y,z满足x - 2y + z = 0及3x + y - 2z = 0,则rABC之最大角是多少度?【解】x:y:z =:= 3:5:7设三边长为x
6、 = 3k,y = 5k,z = 7k则最大角度之cosq = -,q = 120【11】. 设x,y,z R且,求x + y + z之最大值,最小值。【解】由柯西不等式知42 + ()2 + 22 25 1 (x + y + z - 2)25 |x + y + z - 2|- 5 x + y + z - 2 5- 3 x + y + z 7故x + y + z之最大值为7,最小值为 - 3【12】. 求2sinq +cosq sinf - cosq cosf 的最大值与最小值。答. 最大值为,最小值为 -【详解】令向量 = (2sinq,cosq,- cosq),= (1,sinf,cosf)由柯西不等式 | |得| 2sinq +cosq sinf - cosq cosf | ,所求最大值为,最小值为 -