- 反证法与放缩法
- 共66题
已知a,b,c∈R,a2+2b2+3c2=6,求a+b+c的最大值.
正确答案
解:因为已知a、b、c是实数,且a2+2b2+3c2=6,
根据柯西不等式(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2
故有(a2+2b2+3c2)(1++)≥(a+b+c)2
故(a+b+c)2≤11,即a+b+c的最大值为,当且仅当a=2b=3c=时,等号成立.
解析
解:因为已知a、b、c是实数,且a2+2b2+3c2=6,
根据柯西不等式(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2
故有(a2+2b2+3c2)(1++)≥(a+b+c)2
故(a+b+c)2≤11,即a+b+c的最大值为,当且仅当a=2b=3c=时,等号成立.
已知不等式|t+3|-|t-2|≤6m-m2对任意t∈R恒成立.
(Ⅰ)求实数m的取值范围;
(Ⅱ)若(Ⅰ)中实数m的最大值为λ,且3x+4y+5z=λ,其中x,y,z∈R,求x2+y2+z2的最小值.
正确答案
解:(Ⅰ)∵|t+3|-|t-2|≤|(t+3)-(t-2)|=5,不等式|t+3|-|t-2|≤6m-m2对任意t∈R恒成立,
可得6m-m2≥5,求得1≤m≤5,或m≥5,即实数m的取值范围为{m|1≤m≤5}.
(Ⅱ)由题意可得 λ=5,3x+4y+5z=5.
∵(x2+y2+z2)(32+42+52)≥(3x+4y+5z)2=25,当期仅当==时,等号成立,
即x=,y=,z= 时,取等号.
∴50(x2+y2+z2)≥25,∴x2+y2+z2≥,即x2+y2+z2的最小值为,
解析
解:(Ⅰ)∵|t+3|-|t-2|≤|(t+3)-(t-2)|=5,不等式|t+3|-|t-2|≤6m-m2对任意t∈R恒成立,
可得6m-m2≥5,求得1≤m≤5,或m≥5,即实数m的取值范围为{m|1≤m≤5}.
(Ⅱ)由题意可得 λ=5,3x+4y+5z=5.
∵(x2+y2+z2)(32+42+52)≥(3x+4y+5z)2=25,当期仅当==时,等号成立,
即x=,y=,z= 时,取等号.
∴50(x2+y2+z2)≥25,∴x2+y2+z2≥,即x2+y2+z2的最小值为,
正数m、n满足m2=a2+b2,n2=x2+y2,求ax+by的最大值.
正确答案
解:由题意结合柯西不等式可得m2•n2=(a2+b2)•(x2+y2)≥(ax+by)2,当且仅当=时,取等号,
故ax+by的最大值为mn.
解析
解:由题意结合柯西不等式可得m2•n2=(a2+b2)•(x2+y2)≥(ax+by)2,当且仅当=时,取等号,
故ax+by的最大值为mn.
已知x+2y+3z=2,则x2+y2+z2的最小值是______.
正确答案
解析
解:12+22+32=14,∴由柯西不等式可得(12+22+32)(x2+y2+z2)≥(x+2y+3z)2=4,
∴x2+y2+z2≥=,即x2+y2+z2的最小值是 ,
故答案为:.
已知2x2+3y2≤6,求证:x+2y≤.
正确答案
解:∵2x2+3y2≤6,
∴利用柯西不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22)得
(x+2y)2≤(2x2+3y2)(+)≤6×=11
∴x+2y≤.
解析
解:∵2x2+3y2≤6,
∴利用柯西不等式(a1b1+a2b2)2≤(a12+a22)(b12+b22)得
(x+2y)2≤(2x2+3y2)(+)≤6×=11
∴x+2y≤.
已知a1b1+a2b2>0,且a1,a2,b1,b2都是实数,求证:a1b1+a2b2≤•.
正确答案
证明:∵(a12+a22)(b12+b22)-(a1b1+a2b2)2 =a12 b22+a22 b12-2a1b1a2b2=(a1b2-a2b1)2≥0,
∴(a12+a22)(b12+b22)≥(a1b1+a2b2)2成立,
∵a1b1+a2b2>0,
∴a1b1+a2b2≤•.
解析
证明:∵(a12+a22)(b12+b22)-(a1b1+a2b2)2 =a12 b22+a22 b12-2a1b1a2b2=(a1b2-a2b1)2≥0,
∴(a12+a22)(b12+b22)≥(a1b1+a2b2)2成立,
∵a1b1+a2b2>0,
∴a1b1+a2b2≤•.
函数f(x)=+的最大值为______.
正确答案
2
解析
解:函数f(x)=+
=+•
≤=2,
当=•,即为x=,
则有f(x)的最大值为2.
故答案为:2.
设x,y,z∈R,且++=1,求x+y+z最大值与最小值.
正确答案
解:∵x+y+z=4•+•+2•+2,
根据柯西不等式,(x1x2+y1y2+z1z2)2≤(x12+y12+z12)•(x22+y22+z22)得,
(4•+•+2•)2≤(16+5+4)•[]=25,
所以,|4•+•+2•|≤5,
即-5≤4•+•+2•≤5,
因此,x+y+z∈[-3,7],
故,x+y+z的最大值为7,最小值为-3.
解析
解:∵x+y+z=4•+•+2•+2,
根据柯西不等式,(x1x2+y1y2+z1z2)2≤(x12+y12+z12)•(x22+y22+z22)得,
(4•+•+2•)2≤(16+5+4)•[]=25,
所以,|4•+•+2•|≤5,
即-5≤4•+•+2•≤5,
因此,x+y+z∈[-3,7],
故,x+y+z的最大值为7,最小值为-3.
(2015春•龙岩期末)已知实数a,b满足ab>0,a2b=2,m=ab+a2.
(Ⅰ)求m的最小值;
(Ⅱ)若m的最小值为t,正实数x,y,z满足x2+y2+z2=,求证:|x+2y+2z|≤3.
正确答案
(Ⅰ)解:∵ab>0,a2b=2,
∴a>0,b>0,
∴m=ab+a2=ab+ab+a2≥=3,
当且仅当ab=a2,即a=1,b=2时取等号,
∴m的最小值是3;
(Ⅱ)证明:∵x2+y2+z2=1,由柯西不等式得:(x2+y2+z2)•(12+22+22)≥(x+2y+2z)2,
整理得:9≥(x+2y+2z)2,
∴|x+2y+2z|≤3.
解析
(Ⅰ)解:∵ab>0,a2b=2,
∴a>0,b>0,
∴m=ab+a2=ab+ab+a2≥=3,
当且仅当ab=a2,即a=1,b=2时取等号,
∴m的最小值是3;
(Ⅱ)证明:∵x2+y2+z2=1,由柯西不等式得:(x2+y2+z2)•(12+22+22)≥(x+2y+2z)2,
整理得:9≥(x+2y+2z)2,
∴|x+2y+2z|≤3.
(2016春•衡水校级月考)已知函数f(x)=|x-5|+|x-3|.
(Ⅰ)求函数f(x)的最小值m;
(Ⅱ)若正实数a,b满足+=,求证:+≥m.
正确答案
解:(1)根据绝对值三角不等式,
f(x)=|x-5|+|x-3|≥|(x-5)-(x-3)|=2,
当且仅当,x∈[3,5]时,函数f(x)取得最小值2,
所以,m=2;
(2)根据柯西不等式,
(+)•(1+)≥(+)2=3,
所以,+≥=2,
因此,+≥2,而m=2,
即,+≥m,证毕.
解析
解:(1)根据绝对值三角不等式,
f(x)=|x-5|+|x-3|≥|(x-5)-(x-3)|=2,
当且仅当,x∈[3,5]时,函数f(x)取得最小值2,
所以,m=2;
(2)根据柯西不等式,
(+)•(1+)≥(+)2=3,
所以,+≥=2,
因此,+≥2,而m=2,
即,+≥m,证毕.
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