新课标数学选修4-5柯西不等式教学题库大全一、二维形式的柯西不等式二、二维形式的柯西不等式的变式三、二维形式的柯西不等式的向量形式借用一句革命口号说:有条件要用;没有条件,创造条件也要用。比如说吧,对a^2+b^2+c^2,并不是不等式的形状,但变成(1/3)*(1^2+1^2+1^2)*(a^2+b^2+c^2)就可以用柯西不等式了。基本方法(1)巧拆常数:例1:设、、为正数且各不相等。求证:(2)重新安排某些项的次序:例2:、为非负数,+=1,求证:(3)改变结构:例3、若>>求证:(4)添项:例4:求证:【1】、设,则之最小值为________;此时b________。答案:18;解析:∴∴之最小值为18,此时【2】设(1,0,2),(x,y,z),若x2y2z216,则的最大值为。【解】 (1,0,2),(x,y,z)∴.x2z由柯西不等式[120(2)2](x2y2z2)(x02z)2516(x2z)24x44.4,故.的最大值为4【3】空间二向量,,已知,则(1)的最大值为多少?(2)此时?Ans:(1)28:(2)(2,4,6)【4】设a、b、c为正数,求的最小值。Ans:121【5】.设x,y,zR,且满足x2y2z25,则x2y3z之最大值为解(x2y3z)2(x2y2z2)(122232)5.1470∴x2y3z最大值为1【6】设x,y,zR,若x2y2z24,则x2y2z之最小值为时,(x,y,z)解(x2y2z)2(x2y2z2)[12(2)222]4.936∴x2y2z最小值为6,公式法求(x,y,z)此时∴,,【7】设,,试求的最大值M与最小值m。Ans:【8】、设,试求的最大值与最小值。答:根据柯西不等式即而有故的最大值为15,最小值为–15。【9】、设,试求之最小值。答案:考虑以下两组向量=(2,–1,–2)=(x,y,z)根据柯西不等式,就有即将代入其中,得而有故之最小值为4。【10】设,,求的最小值m,并求此时x、y、z之值。Ans:【11】设x,y,zR,2x2yz80,则(x1)2(y2)2(z3)2之最小值为解:2x2yz802(x1)2(y2)(z3)9,考虑以下两组向量=(,,),=(,,)[2(x1)2(y2)(z3)]2[(x1)2(y2)2(z3)2].(222212)(x1)2(y2)2(z3)29【12】设x,y,zR,若332zyx,则之最小值为________,又此时________。解:332zyx2x3(y1)z(),考虑以下两组向量=(,,),=(,,)解析:∴最小值∴∴【13】设a,b,c均为正数且abc9,则之最小值为解:考虑以下两组向量=(,,),=(,,)()(abc)2().9(234)2819【14】、设a,b,c均为正数,且232cba,则之最小值为________,此时a________。解:考虑以下两组向量=(,,),=(,,)∴,最小值为18等号发生于故∴cba又232cba∴【15】.设空间向量的方向为,,,0,,,csc29csc225csc2的最小值为。解 sin2sin2sin22由柯西不等式∴(sin2sin2sin2)[](135)22(csc29csc225csc2)81∴csc29csc225csc2∴故最小值为【注】本题亦可求tan29tan225tan2与cot29cot225cot2之最小值,请自行练习。【16】.空间中一向量与x轴,y轴,z轴正向之夹角依次为,,(,,均非象限角),求的最小值。解:由柯西不等式 sin2sin2sin22∴2∴的最小值18【17】.空间中一向量的方向角分别为,求的最小值。答72利用柯西不等式解之【18】、设x,y,zR,若,则zyx23之范围为何?又zyx23发生最小值时,x?答案:2222222)2233(])2()1(3][)2()1[(zyxzyx1425231425142523142)523()14(42zyxzyxzyx3若又∴1425)2(2)2()13(3ttt∴∴【19】设ABC之三边长x,y,z满足x2y+z=0及3x+y2z=0,则ABC之最大角是多少度?【解】x:y:z=::=3:5:7设三边长为x=3k,y=5k,z=7k则最大角度之cos==,∴=120【20】.设x,y,zR且,求xyz之最大值,最小值。Ans最大值7;最小值3【解】 由柯西不等式知[42()222]251(xyz2)25|x...