利用柯西不等式求最值例VIP专享VIP免费

类型一：利用柯西不等式求最值例1．求函数的最大值解：∵且，函数的定义域为，且，即时函数取最大值，最大值为法二：∵且，∴函数的定义域为由，得即，解得∴时函数取最大值，最大值为.当函数解析式中含有根号时常利用柯西不等式求解【变式1】设且，求的最大值及最小值。利用柯西不等式得,故最大值为10，最小值为-10【变式2】已知，，求的最值.法一：由柯西不等式于是的最大值为，最小值为.法二：由柯西不等式于是的最大值为，最小值为.【变式3】设2x+3y+5z=29，求函数的最大值．根据柯西不等式，故。当且仅当2x+1=3y+4=5z+6，即时等号成立，此时，变式4：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:变式5：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∴，，变式6：设x,y,zR，若，则之最小值为________，又此时________。解析：∴最小值∴∴变式7：设a，b，c均为正数且abc9，则之最小值为解：()(abc)()．9(234)2819变式8：设a,b,c均为正数，且，则之最小值为________解：:∴，最小值为18变式9：设x，y，zR且，求xyz之最大、小值:【解】∵由柯西不等式知[42（)222]251(xyz2)25|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类型二：利用柯西不等式证明不等式基本方法：（1）巧拆常数（例1）（2）重新安排某些项的次序（例2）（3）改变结构（例3）（4）添项（例4）例1．设、、为正数且各不相等，求证：又、、各不相等，故等号不能成立∴。例2．、为非负数，+=1，，求证：∴即例3．若>>，求证：解：，，∴，∴所证结论改为证∴例4．，求证：左端变形，∴只需证此式即可。【变式1】设a,b,c为正数，求证：．，即。同理，．将上面三个同向不等式相加得，．【变式2】设a,b,c为正数，求证：于是即【变式3】已知正数满足证明。解：又因为在此不等式两边同乘以2，再加上得：，故。类型三：柯西不等式在几何上的应用6．△ABC的三边长为a、b、c，其外接圆半径为R，求证：证明：由三角形中的正弦定理得，所以，同理，于是左边=。【变式】ΔABC之三边长为4，5，6，P为三角形内部一点，P到三边的距离分別为x，y，z，求的最小值。且4x+5y+6z=由柯西不等式(4x+5y+6z)2≥(x2+y2+z2)(42+52+62)≥(x2+y2+z2)×77x2+y2+z2≥。柯西不等式等号当且仅当或时成立（k为常数，）利用柯西不等式可处理以下问题：1）证明不等式例2:已知正数满足证明证明：又因为在此不等式两边同乘以2，再加上得：故2）解三角形的相关问题例3设是内的一点，是到三边的距离，是外接圆的半径，证明证明：记为的面积，则3）求最值例4已知实数满足，试求的最值解：即由条件可得，解得，当且仅当时等号成立，代入时，时5）利用柯西不等式解方程例5．在实数集内解方程解：①又,.即不等式①中只有等号成立从而由柯西不等式中等号成立的条件，得，它与联立，可得