第 1 节 二维形式的柯西不等式创新应用[核心必知]1.二维形式的柯西不等式(1)若 a,b,c,d 都是实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥( ac + bd ) 2 ,当且仅当 ad = bc 时,等号成立.(2)二维形式的柯西不等式的推论:(a+b)(c+d)≥( + ) 2(a,b,c,d 为非负实数);·≥| ac + bd | (a,b,c,d∈R);·≥| ac | + | bd | (a,b,c,d∈R).2.柯西不等式的向量形式设 α,β 是两个向量,则|α·β|≤| α || β | ,当且仅当 β 是零向量,或存在实数k,使 α=kβ 时,等号成立.3.二维形式的三角不等式(1)+≥(x1,y1,x2,y2∈R).(2)推论:+≥,(x1,x2,x3,y1,y2,y3∈R).[问题思考]1.在二维形式的柯西不等式的代数形式中,取等号的条件可以写成=吗
提示:不可以.当 b · d = 0 时 , 柯西不等式成立 , 但=不成立 .2.不等式+≥(x1,x2,y1,y2∈R)中,等号成立的条件是什么
提示:当且仅当 P1(x1,y1),P2(x2,y2),O(0,0)三点共线,且 P1,P2在原点两旁时,等号成立
·≥a+c, 设 a,b,c 为正数,求证:++≥(a+b+c).[精讲详析] 本题考查柯西不等式的应用.解答本题需要根据不等式的结构,分别使用柯西不等式,然后将各组不等式相加即可.由柯西不等式:·≥a+b,即·≥a+b,同理:·≥b+c,·≥a+c,将上面三个同向不等式相加得:(++)≥2(a+b+c),∴++≥·(a+b+c).利用二维柯西不等式的代数形式证题时,要抓住不等式的基本特征:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,其中 a,b,c,d∈R 或(a+b)·(c+d)≥(+)2,其中a,b,c,d∈R+
1.设 a1,a2