第三讲 柯西不等式与排序不等式本讲优化总结, [学生用书 P50]) 利用柯西不等式证明不等式[学生用书 P50] 柯西不等式的一般形式为 (a+a+…+a)(b+b+…+b)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2(ai,bi∈R,i=1,2,…,n),形式简洁、美观、对称性强,灵活地运用柯西不等式,可以使一些较为困难的不等式证明问题迎刃而解. 已知 a,b,c,d 为不全相等的正数,求证:+++>+++
【证明】 由柯西不等式·≥,于是+++≥+++
①等号成立⇔===⇔===⇔a=b=c=d
又已知 a,b,c,d 不全相等,则①中等号不成立.即+++>+++
已知 x,y,z 是正实数,求证:++≥
证明:因为 x,y,z 是正实数,设 a=,1b=
因为|a·b|2≤|a|2·|b|2,所以(·+·+·)2≤(++)[(y+z)+(z+x)+(x+y)],所以(x+y+z)2≤2(x+y+z),所以++≥
利用排序不等式证明不等式[学生用书 P50]排序不等式具有自己独特的体现:多个变量的排序与其大小顺序有关,特别是与多变量间的大小顺序有关的不等式问题,利用排序不等式解决往往很简捷. 已知 a,b,c∈R+,求证++≥a+b+c
【证明】 设 a≥b≥c>0
于是 a2≥b2≥c2,≥≥
由排序不等式得:a2·+b2·+c2·≤a2·+b2·+c2·,①a2·+b2·+c2·≤a2·+b2·+c2·
②①+②得 2≤a2·+b2·+c2·+a2·+b2·+c2·,即 2(a+b+c)≤++,所以++≥a+b+c 成立. 在△ABC 中,求证:≤<
证明:不妨设 a≤b≤c,于是 A≤B≤C
由排序不等式,得aA+bB+cC=aA+bB+cC,aA+bB+cC≥bA+cB+aC,aA+bB+cC≥cA+aB+bC
相加,得 3(aA+bB+cC)≥(a+b+c)