柯西不等式与排序不等式二维形式的柯西不等式(一)教学目 标:认识二维柯西不等式的几种形式,理解它们的几何意义, 并会证明二维柯西不等式及向量形式
教学重点:会证明二维柯西不等式及三角不等式
教学难点:理解几何意义
教学过程:一、复习准备:1
提问: 二元均值不等式有哪几种形式
答案:及几种变式
练习:已知 a、b、c、d 为实数,求证 证法:(比较法)=…
=二、讲授新课:1
柯西不等式:① 提出定理 1:若 a、b、c、d 为实数,则
→ 即二维形式的柯西不等式 → 什么时候取等号
② 讨论:二维形式的柯西不等式的其它证明方法
证法二:(综合法)
(要点:展开→配方) 证法三:( 向量法)设向量,,则,
∵ ,且,则
证法四:(函数法)设,则≥0 恒成立
∴ ≤0,即…
③ 讨论:二维形式的柯西不等式的一些变式
变式: 或 或
④ 提出定理 2:设是两个向量,则
即柯西不等式的向量形式(由向量法提出 )→ 讨论:上面时候等号成立
(是零向量,或者共线)⑤ 练习:已知 a、b、c、d 为实数,求证
证法:(分析法)平方 → 应用柯西不等式 → 讨论:其几何意义
(构造三角形)2
教学三角不等式:1① 出示定理 3:设,则
分析其几何意义 → 如何利用柯西不等式证明 → 变式:若,则结合以上几何意义 ,可得到怎样的三角不等式
三、应用举例:例 1:已知 a,b 为实数,求证说明:在证明不等式时,联系经典不等式,既可以启发证明思路,又可以简化运算
所以 ,经典不等式是数学研究的有力工具
例题 2:求函数的最大值
分析:利用不等式解决最值问题,通常设法在不等式的一边得到一个常数,并寻找不等式取等号的条件
这个函数的解析式是两部分的和,若能化为 ac+bd 的形式就能用柯西不等式求其最大值
()解:函数的定义域为【1,5】,且 y>0