- 柯西不等式的几何意义
- 共100题
(1)解不等式:|x-1|+|2x+5|<8;
(2)已知a,b,c>0,且a+b+c=1,证明:.
正确答案
(1)解:x≤-2.5时,不等式可化为-x+1-2x-5<8,解得x>-4,∴-2.5≥x>-4;
-2.5<x<1时,不等式可化为-x+1+2x+5<8,解得x<2,∴-2.5<x<1;
x≥1时,不等式可化为x-1+2x+5<8,解得x<,∴1≤x<
,
综上,不等式的解集为(-4,);
(2)证明:根据柯西不等式可得,不等式左边≥,
∵a+b+c=1,
∴≥
,
∴.
解析
(1)解:x≤-2.5时,不等式可化为-x+1-2x-5<8,解得x>-4,∴-2.5≥x>-4;
-2.5<x<1时,不等式可化为-x+1+2x+5<8,解得x<2,∴-2.5<x<1;
x≥1时,不等式可化为x-1+2x+5<8,解得x<,∴1≤x<
,
综上,不等式的解集为(-4,);
(2)证明:根据柯西不等式可得,不等式左边≥,
∵a+b+c=1,
∴≥
,
∴.
已知x+y+z=1,求证.
正确答案
解:∵x2+y2≥2xy,x2+z2≥2xz,y2+z2≥2yz,
∴2x2+2y2+2z2≥2xy+2xz+2yz.
∴3x2+3y2+3z2≥x2+y2+z2+2xy+2xz+2yz
∴.
原不等式得证.
解析
解:∵x2+y2≥2xy,x2+z2≥2xz,y2+z2≥2yz,
∴2x2+2y2+2z2≥2xy+2xz+2yz.
∴3x2+3y2+3z2≥x2+y2+z2+2xy+2xz+2yz
∴.
原不等式得证.
已知函数f(x)=|x-1|+|x+3|-m(m∈R),不等式f(x)<5的解集为(-4,2).
(Ⅰ)求m的值;
(Ⅱ)实数a,b,c满足a2++
=m,求证:a+b+c≤
.
正确答案
(Ⅰ)解:∵f(x)=|x-1|+|x+3|-m,
∴当x<-3时,由不等式-2x-2-m<5,得x>-.…(2分)
当-3≤x≤1时,4-m<5.…(3分)
当>1时,由不等式2x+2-m<5,得x<.…(4分)
∵不等式f(x)<5的解集为(-4,2),
∴{x|-<x<
}={x|-4<x<2},
∴m=1.…(6分)
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,a2++
=1,…(7分)
∴(a+b+c)2=(1×a+2×+3×
)2≤(12+22+32)(a2+
+
)=14…(9分)
∴a+b+c≤.…(10分)
解析
(Ⅰ)解:∵f(x)=|x-1|+|x+3|-m,
∴当x<-3时,由不等式-2x-2-m<5,得x>-.…(2分)
当-3≤x≤1时,4-m<5.…(3分)
当>1时,由不等式2x+2-m<5,得x<.…(4分)
∵不等式f(x)<5的解集为(-4,2),
∴{x|-<x<
}={x|-4<x<2},
∴m=1.…(6分)
(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,a2++
=1,…(7分)
∴(a+b+c)2=(1×a+2×+3×
)2≤(12+22+32)(a2+
+
)=14…(9分)
∴a+b+c≤.…(10分)
已知a,b,c>0,+
+
=1,证明.αbc≤
.
正确答案
证明:根据柯西不等式(n=3)得,
[(1+a2)+(1+b2)+(1+c2)]•(+
+
)≥(a+b+c)2,
即a2+b2+c2+3≥(a+b+c)2,
整理得,ab+bc+ac≤,
再由基本不等式:ab+bc+ac≥3,
两边立方得,a2b2c2≤≤
,
所以,abc≤=
,
即abc≤,证毕.
解析
证明:根据柯西不等式(n=3)得,
[(1+a2)+(1+b2)+(1+c2)]•(+
+
)≥(a+b+c)2,
即a2+b2+c2+3≥(a+b+c)2,
整理得,ab+bc+ac≤,
再由基本不等式:ab+bc+ac≥3,
两边立方得,a2b2c2≤≤
,
所以,abc≤=
,
即abc≤,证毕.
已知|x+2y+3z|≥4(x,y,z∈R).
(Ⅰ)求x2+y2+z2的最小值;
(Ⅱ)若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:(Ⅰ)由柯西不等式可得,
(x+2y+3z)2≤(12+22+32)(x2+y2+z2),
由|x+2y+3z|≥4,
则,
即x2+y2+z2的最小值为;
(Ⅱ)由于对满足条件的一切实数x,y,z恒成立,
且x2+y2+z2的最小值为,
则|a+2|≤4,
则有-4≤a+2≤4
则-6≤a≤2,
即a的取值范围为[-6,2].
解析
解:(Ⅰ)由柯西不等式可得,
(x+2y+3z)2≤(12+22+32)(x2+y2+z2),
由|x+2y+3z|≥4,
则,
即x2+y2+z2的最小值为;
(Ⅱ)由于对满足条件的一切实数x,y,z恒成立,
且x2+y2+z2的最小值为,
则|a+2|≤4,
则有-4≤a+2≤4
则-6≤a≤2,
即a的取值范围为[-6,2].
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