二 一般形式的柯西不等式 对应学生用书 P32名称形式等号成立条件三维形式柯西不等式设 a1,a2,a3,b1,b2,b3∈R,则(a+a+a)(b+b+b)≥( a 1b1+ a 2b2+ a 3b3) 2 当且仅当 b1=b2=b3=0 或存在一个实数 k 使得 ai= kb i( i = 1,2,3) 一般形式柯西不等式设 a1,a2,a3,…,an,b1,b2,b3,…,bn是实数,则(a+a+…+a)·(b+b+…+b)≥( a 1b1+ a 2b2+…+ a nbn) 2 当且仅当 bi=0(i=1,2,…,n)或存在一个实数 k,使得 ai= kb i( i = 1,2 ,…, n ) [说明] 一般形式的柯西不等式是二维形式、三维形式、四维形式的柯西不等式的归纳与推广,其特点可类比二维形式的柯西不等式来总结,左边是平方和的积,右边是积的和的平方.在使用时,关键是构造出符合柯西不等式的结构形式. 对应学生用书 P32利用柯西不等式证明不等式[例 1] 设 x1,x2,…,xn都是正数,求证:++…+≥
[思路点拨] 根据一般柯西不等式的特点,构造两组数的积的形式,利用柯西不等式证明.[证明] (x1+x2+…+xn)=[(1)2+()2+…+()2]≥2=n2,∴++…+≥
柯西不等式的结构特征可以记为:(a1+a2+…+an)·(b1+b2+…+bn)≥(++…+)2
其中 ai,bi∈R+(i=1,2,…,n),在使用柯西不等式时要善于从整体上把握柯西不等式的结构特征,正确地配凑出公式两侧的数是解决问题的关键.1.已知 a,b,c,d∈R+,且 a+b+c=1,求证:++≤3
证明:根据柯西不等式,有(++)2≤(1+1+1)(3a+1+3b+1+3c+1)=18,∴++≤3
利用柯西不等式求最值[例 2] (1)已知 x,y,z∈R+,且 x+y+z=1