1、,选修4-5 不等式选讲,第三节 三个重要的不等式,一、柯西不等式 1柯西不等式 (1)二维形式:若a,b,c,d都是实数,则(a2b2)(c2d2) ,当且仅当 时,等号成立 (2)向量形式:设、是两个向量,则| , 当且仅当是 ,或存在实数k,使 时,等号成立,(acbd)2,adbc,|,零向量,k,(a1b1,a2b2anbn)2,bi0,aikbi,三角不等式的几何意义是什么? 提示:记O(0,0),A(x1,y1),B(x2,y2),则不等式的几何意义是在OAB中两边之和大于第三边,当且仅当O,A,B三点共线,并且点A,B在原点O两旁时等号成立,二、排序不等式 1乱序和、反序和与顺
2、序和 设a1,a2,a3,an,b1,b2,b3,bnR,且a1a2a3an,b1b2b3bn,设c1,c2,c3,cn是数列b1,b2,b3,bn的任意一个排列,则分别将Sa1c1a2c2a3c3ancn, S1a1bna2bn1a3bn2anb1, S2a1b1a2b2a3b3anbn称为数组(a1,a2,a3,an)和数组(b1,b2,b3,bn)的 , 与 ,乱序和,反序和,顺序和,2排序不等式(又称 ) 设a1a2an,b1b2b3bn为两组实数,c1,c2,cn是b1,b2,bn的任一排列,则a1bna2bn1anb1a1c1a2c2ancna1b1a2b2anbn,当且仅当a1a
3、2an或b1b2bn时,反序和等于顺序和,排序原理,三、贝努利不等式 1如果x是实数,且 ,n为大于1的自然数,那么有(1x)n . 2设为实数,x1. 如果 ,则(1x)1x; 如果 ,则(1x)1x, 当且仅当 时等号成立,x1,x0,1nx,01,0或1,x0,答案:A,答案:C,答案:B,答案:1,5如图所示,矩形OPAQ中,a1a2,b1b2,则阴影部分的矩形的面积之和_空白部分的矩形的面积之和(填“”“”或“”),解析:这可沿题图中线段MN向上翻折比较即知当然由题图我们可知,阴影面积a1b1a2b2,而空白面积a1b2a2b1;根据顺序和反序和可知答案为. 答案:,【考向探寻】 1
4、利用柯西不等式证明不等式; 2利用柯西不等式求最值,(1)将f(x2)0转化为m|x|0,根据|x|m的解集求出m. (2)用柯西不等式证明或用基本不等式证明 (1)解:因为f(x2)m|x|,f(x2)0等价于|x|m. 由|x|m有解,得m0,且其解集为x|mxm 又f(x2)0的解集为1,1,故m1.,利用柯西不等式证明不等式或求最值时,一定要注意等号成立的条件,【活学活用】 1已知abc1,ma2b2c2,求m的最小值,(1)利用排序不等式证明不等式,关键是构造出不等式中所需要的带大小顺序的两个不等式 (2)在没有给定字母大小的情况下,要使用排序不等式,必须限定字母的大小顺序,而只有对称性的字母才可以直接限定字母的大小顺序,否则要根据具体情况分类讨论,贝努利不等式可把二项式的乘方(1x)n缩小为1nx的形式,这在数值估算和放缩法证明不等式中可发挥较大的作用,以上两种解法都忽视了不等式中等号成立的条件,导致解题不完整,即abc3时等号成立 a2b3c的最小值为18.,