第二章 柯西不等式与排序不等式及其应用本章复习课1.认识柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,会用二维、三维柯西不等式进行简单的证明与求最值.2.理解并掌握两个或三个正数的算术平均、几何平均数不等式并会应用它们求一些特定函数的最值.3.了解排序不等式及平均值不等式.知识结构知识梳理1.二维形式的柯西不等式(1)定理 1(二维):设 a1,a2,b1,b2均为实数,则(a+a)·(b+b)≥(a1b1+a2b2)2,上式等号成立⇔a1b2=a2b1.(2)(二维变式):·≥|ac+bd|.(3)定理 2(向量形式):设 α,β 为平面上的两个向量,则|α||β|≥|α·β|,当 α 及β 为非零向量时,上式中等号成立⇔向量 α 与 β 共线(或平行)⇔存在实数 λ≠0,使得α=λβ.(4)定理 3(三角不等式):设 a1,a2,b1,b2为实数,则+≥,等号成立⇔存在非负实数 μ 及 λ,使 μa1=λb1,μa2=λb2.(5)三角变式:设 a1,a2,b1,b2,c1,c2为实数,则+≥,等号成立⇔存在非负实数 λ 及 μ 使得 μ(a1-b1)=λ(b1-c1)且 μ(a2-b2)=λ(b2-c2).1(6)三角向量式:设 α,β,γ 为平面向量,则|α-β|+|β-γ|≥|α-γ|.2.三维形式的柯西不等式:(a+a+a)(b+b+b)≥(a1b1+a2b2+a3b3)2.3.柯西不等式的一般形式:设 a1,a2,…,an,b1,b2,b3,…,bn为实数,则(a+a+…+a)(b+b+…+b)≥|a1b1+a2b2+…+anbn|,其中等号成立⇔==…=.4.柯西不等式的一般形式的证明:参数配方法.5.排序不等式:设 a1≤a2≤…≤an,b1≤b2≤…≤bn为两组实数,c1,c2,…,cn为 b1,b2,…,bn的任一排列,则有:a1bn+a2bn-1+…+anb1≤a1c1+a2c2+…+ancn≤a1b1+a2b2+…+anbn等号成立(反序和等于顺序和)⇔a1=a2=…=an或 b1=b2=…=bn.排序原理可简记作:反序和≤乱序和≤顺序和.6.平均值不等式(1)定理 1:设 a1,a2,…,an为 n 个正数,则≥,等号成立⇔a1=a2=…=an.(2)推论 1:设 a1,a2,…,an为 n 个正数,且 a1a2…an=1,则 a1+a2+…+an≥n,且等号成立⇔a1=a2=…=an=1.(3)推论 2:设 C 为常数,且 a1,a2,…,an 为 n 个正数,当 a1+a2+…+an=nC 时,则a1a2…an≤Cn,且等号成立⇔a1=a2=…=an.(4)定理 2:设 a1,a2,…,an为 n 个正数,则≥,等号成立⇔a1=a2=…=an.典例剖析知识点 1 利用柯西不等式证明不等式【例 1】 设 a,b,c,d 为正数,且不全相等,求...