1二维形式的柯西不等式(一)教学要求:认识二维柯西不等式的几种形式,理解它们的几何意义,并会证明二维柯西不等式及向量形式
教学重点:会证明二维柯西不等式及三角不等式
教学难点:理解几何意义
教学过程:一、复习准备:1
提问:二元均值不等式有哪几种形式
答案:(0,0)2ababab及几种变式
练习:已知a、b、c、d为实数,求证22222()()()abcdacbd证法:(比较法)22222()()()abcdacbd=⋯
=2()0adbc二、讲授新课:1
教学柯西不等式:①提出定理1:若a、b、c、d为实数,则22222()()()abcdacbd
→即二维形式的柯西不等式→什么时候取等号
②讨论:二维形式的柯西不等式的其它证明方法
证法二:(综合法)222222222222()()abcdacadbcbd222()()()acbdadbcacbd
(要点:展开→配方)证法三:(向量法)设向量,,)(ba),(dc,与之间的夹角为,0
根据向量内积的定义,我们有:,cos所以,cos因为1cos,所以,所以2222||||abcdacbd证法四:(函数法)设22222()()2()fxabxacbdxcd,则22()()()fxaxcbxd≥0恒成立
∴22222[2()]4()()acbdabcd≤0,即22222()()()abcdacbd③讨论:二维形式的柯西不等式的一些变式
变式:2222||abcdacbd或2222||||abcdacbd或2222abcdacbd
④提出定理2:设,是两个向量,则||||||
即柯西不等式的向量形式(由向量法提出)→讨论:什么时候等号成立
(是零向量,或者,共线)⑤练习:已知a、b、c、d为实数,求证222222()()abcdacbd
证法:(分析法)平方→应用柯西不等式→讨论:其几何意义
(构造三角形)2