一 二维形式的柯西不等式 对应学生用书 P291.二维形式的柯西不等式(1)定理 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定理 2: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.[注意] 柯西不等式的向量形式中 α·β≤|α||β|,取等号“=”的条件是 β=0或存在实数 k,使 α=kβ
3.二维形式的三角不等式(1)定理 3:+≥(x1,y1,x2,y2∈R).当且仅当三点 P1,P2与 O 共线,并且 P1,P2点在原点 O 异侧时,等号成立.(2)推论:对于任意的 x1,x2,x3,y1,y2,y3∈R,有+≥
事实上,在平面直角坐标系中,设点 P1,P2,P3 的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),根据△P1P2P3的边长关系有|P1P3|+|P2P3|≥|P1P2|,当且仅当三点 P1,P2,P3共线,并且点 P1,P2在 P3点的异侧时,等号成立. 对应学生用书 P29利用柯西不等式证明不等式[例 1] 已知 θ 为锐角,a,b∈R+,求证:+≥(a+b)2
[思路点拨] 可结合柯西不等式,将左侧构造成乘积形式,利用“ 1=sin2θ+cos2θ
”然后用柯西不等式证明.[证明] +=(cos2θ+sin2θ)≥2=(a+b)2,∴(a+b)2≤+
利用柯西不等式证明不等式的关键在于利用已知条件和所证不等式,把已知条件利用添项、拆项、分解、组合、