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题型:简答题
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简答题

已知a,b,x,y均为正数,且a≠b.

(Ⅰ)求证:(+)(x+y)≥(a+b)2,并指出“=”成立的条件;

(Ⅱ)求函数f(x)=+(0<x<)的最小值,并指出取最小值时x的值.

正确答案

(Ⅰ)∵(+)(x+y)=a2+++b2=a2+b2+(+

≥a2+b2+2=a2+b2+ab=(a+b)2,当且仅当ay=bx时取等号.

(II)∵f(x)=+=+=(+)(3x2+1-3x2

由(I)知,上式≥(3+3)2=36,当且仅当3x2=1-3x2即x2=时等号成立,

∴函数f(x)=+(0<x<)的最小值36,取最小值时x的值为

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简答题

已知函数f(x)=|x-m|,不等式f(x)≤3 的解集为{x|-1≤x≤5}

(Ⅰ)实数m值;

(Ⅱ)若a2+b2+c2=1且f(2x-1)+f(2x+1)>a+b+c对任意实数a,b,恒成立,求实数x的取值范围.

正确答案

(I)|x-m|≤3⇔-3≤x-m≤3⇔m-3≤x≤m+3,由题意得解得m=2;…(4分)

(II)∵根据柯西不等式,有(a2+b2+c2)(12+12+2)≥(a+b+c)2

∴-2≤a+b+c≤2,

∴当a=b=时,a+b+c的最大值为2.…(8分)

又∵f(x)=|x-2|,

∴f(2x-1)+f(2x+1)>a+b+c恒成立等价于|2x-3|+|2x-1|>2=|2x-3-(2x-1)|,

从而2x-3与2x-1同号,即(2x-3)(2x-1)>0,

∴x的取值范围是x>或x<.…(12分)

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简答题

已知,且.求证:

正确答案

详见解析

试题分析:由柯西不等式

试题解析:因为

,      8分

当且仅当,即时,取等,

所以.                                 10分

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简答题

本题有(1)、(2)、(3)三个选考题,每题7分,请考生任选2题作答,满分14分.如果多做,则按所做的前两题计分

(1)二阶矩阵M对应的变换将向量分别变换成向量,直线l在M的变换下所得到的直线l′的方程是2x-y-1=0,求直线l的方程.

(2)过点P(-3,0)且倾斜角为30°的直线l和曲线C:(s为参数)相交于A,B两点,求线段AB的长.

(3)若不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,求实数a的取值范围.

正确答案

(1)设M=,则由题知==

所以,解得,所以M=

设点P(x,y)是直线l上任一点,在M变换下对应的点为P′(x0,y0),

那么=

因为2x0-y0-1=0,∴2(-x-4y)-(3x+5y)-1=0 即5x+13y+1=0,

因此直线l的方程是5x+13y+1=0.

(2)由已知,直线的参数方程为t为参数),

曲线s为参数)可以化为x2-y2=4.

将直线的参数方程代入上式,得t2-6t+10=0.

设A,B对应的参数分别为t1,t2,∴t1+t2=,t1t2=10.

∴AB=|t1-t2|==2

(3)由柯西不等式9=(12+22+22)•(x2+y2+z2)≥(1•x+2•y+2•z)2

即x+2y+2z≤3,当且仅当

即x=,y=,z=时,x+2y+2z取得最大值3.

∵不等式|a-1|≥x+2y+2z,对满足x2+y2+z2=1的一切实数x,y,z恒成立,

只需|a-1|≥3,解得a-1≥3或a-1≤-3,∴a≥4或∴a≤-2.

即实数的取值范围是(-∞,-2]∪[4,+∞).

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简答题

不等式选讲:

已知a,b,c为实数,且a+b+c+2-2m=0,a2+b2+c2+m-1=0.

(Ⅰ)求证:a2+b2+c2

(Ⅱ)求实数m的取值范围.

正确答案

(Ⅰ)证明:由柯西不等式得[a2+(

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2

b)2+(

c

3

)2]•[12+22+32]≥(a+b+c)2,…2分

即 (a2+b2+c2)×14≥(a+b+c)2,∴a2+b2+c2.…4分

(Ⅱ)由已知得a+b+c=2m-2,a2+b2+c2=1-m,∴14(1-m)≥(2m-2)2

∴2m2+3m-5≤0,∴-≤m≤1.…6分

又 a2+b2+c2=1-m≥0,∴m≤1.

综上可得,-≤m≤1,即实数m的取值范围为[-,1].…7分

百度题库 > 高考 > 数学 > 柯西不等式的几何意义

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