一二维形式的柯西不等式1.二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.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、配方、变量代换等,将条件构造成柯西不等式的基本形式,从而利用柯西不等式证明,但应注意等号成立的条件.1.已知a1,a2,b1,b2为正实数.求证:(a1b1+