- 柯西不等式的几何意义
- 共100题
已知|x+2y+3z|≥4(x,y,z∈R)
(Ⅰ)求x2+y2+z2的最小值;
(Ⅱ)若|a+2|≤(x2+y2+z2)对满足条件的一切实数x,y,z恒成立,求实数a的取值范围.
正确答案
解析
解:(Ⅰ)∵(x+2y+3z)2≤(12+22+32)(x2+y2+z2),且|x+2y+3z|≥4(x,y,z∈R).
∴x2+y2+z2,当且仅当
时取等号.
即x2+y2+z2的最小值为.
(Ⅱ)∵x2+y2+z2的最小值为.
∴|a+2|≤=4,
∴-4≤a+2≤4,
解得-6≤a≤2,
即a的取值范围为[-6,2].
已知a>0,b>0,c>0,函数f(x)=|x+a|+|x-b|+c的最小值为4.
(1)求a+b+c的值;
(2)求a2+
b2+c2的最小值.
正确答案
解:(1)因为f(x)=|x+a|+|x-b|+c≥|(x+a)-(x-b)|+c=|a+b|+c,
当且仅当-a≤x≤b时,等号成立,
又a>0,b>0,所以|a+b|=a+b,
所以f(x)的最小值为a+b+c,
所以a+b+c=4;
(2)由(1)知a+b+c=4,由柯西不等式得,
(a2+
b2+c2)(4+9+1)≥(
•2+
•3+c•1)2=(a+b+c)2=16,
即a2+
b2+c2≥
当且仅当=
=
,即a=
,b=
,c=
时,等号成立.
所以a2+
b2+c2的最小值为
.
解析
解:(1)因为f(x)=|x+a|+|x-b|+c≥|(x+a)-(x-b)|+c=|a+b|+c,
当且仅当-a≤x≤b时,等号成立,
又a>0,b>0,所以|a+b|=a+b,
所以f(x)的最小值为a+b+c,
所以a+b+c=4;
(2)由(1)知a+b+c=4,由柯西不等式得,
(a2+
b2+c2)(4+9+1)≥(
•2+
•3+c•1)2=(a+b+c)2=16,
即a2+
b2+c2≥
当且仅当=
=
,即a=
,b=
,c=
时,等号成立.
所以a2+
b2+c2的最小值为
.
已知函数f(x)=|x|,x∈R.
(Ⅰ)解不等式f(x-1)>2;
(Ⅱ)若[f(x)]2+y2+z2=9,试求x+2y+2z的最小值.
正确答案
解析
解:(Ⅰ)不等式f(x-1)>2即|x-1|>2.
解得 x<-1,或 x>3.
故原不等式的解集为 {x|x<-1,或 x>3}.
(II)[f(x)]2+y2+z2=9,即x2+y2+z2=9,
由于(x2+y2+z2)×(1+4+4 )≥(x+2y+2z)2,
∴9×(1+4+4 )≥(x+2y+2z)2,
∴-9≤x+2y+2z≤9.
则x+2y+2z的最小值为:-9.
选修4-5:不等式选讲
已知a>0,b>0,c>0,求证:(+
+
)(
+
+
)≥9.
正确答案
证明:由于a>0,b>0,c>0,设=x,
=y,
=z,得x>0,y>0,z>0.
(x+y+z)(+
+
)≥
=9.
当且仅当x=y=z时等号成立.
即(+
+
)(
+
+
)≥9,
当且仅当=
=
时等号成立.
解析
证明:由于a>0,b>0,c>0,设=x,
=y,
=z,得x>0,y>0,z>0.
(x+y+z)(+
+
)≥
=9.
当且仅当x=y=z时等号成立.
即(+
+
)(
+
+
)≥9,
当且仅当=
=
时等号成立.
(选修4-5:不等式选讲)
已知a,b,c都是正数,且a+2b+3c=6,求的最大值.
正确答案
解:由柯西不等式可得
()2≤[12+12+12][(
)2+(
)2+(
)2]=3×9
∴≤3
,当且仅当
时取等号.
∴的最大值是3
故最大值为3.
解析
解:由柯西不等式可得
()2≤[12+12+12][(
)2+(
)2+(
)2]=3×9
∴≤3
,当且仅当
时取等号.
∴的最大值是3
故最大值为3.
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