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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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题型:简答题
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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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题型:简答题
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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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题型:简答题
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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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题型:简答题
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简答题

已知a、b、c是实数,且a2+b2+c2=1,求2a+b+2c的最大值.

正确答案

因为已知a、b、c是实数,且a2+b2+c2=1根据柯西不等式(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2

故有(a2+b2+c2)(22+1+22)≥(2a+b+2c)2

故(2a+b+2c)2≤9,即2a+b+2c≤3

即2a+b+2c的最大值为3.

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题型:简答题
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简答题

若ai>0(i=1,2,3,…,n),且a1+a2+…+an=1,证明:a12+a22+…+an2. (n≥2,n∈N)

正确答案

由柯西不等式(a1+a2+a2+a3+a3+a4+…+an+a1)×(++…+)

≥(a1+a2+…+an2=1.

即2(++…+)≥(a1+a2+…+an2=1.

(++…+)≥

令a1=a2=…=a1=,得a12+a22+…+an2. (n≥2,n∈N).

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题型:简答题
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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+(

1

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

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题型:简答题
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简答题

(1)选修4-2:矩阵与变换

已知矩阵A=,若矩阵A属于特征值6的一个特征向量为=,属于特征值1的一个特征向量为=,求矩阵A.

(2)选修4-4:坐标与参数方程

以直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l的极坐标方程为psin(θ-)=6,圆C的参数方程为,(θ为参数),求直线l被圆C截得的弦长.

(3)选修4-5:不等式选讲

已知实数a,b,c,d满足a+b+c+d=3,a2+2b2+3c2+6d2=5试求a的最值.

正确答案

(1)依题意得,即

所以解得∴A=

(2)由ρsin(θ-)=ρ(sinθ-cosθ)=6,∴y-x=12

将圆的参数方程化为普通方程为x2+y2=10圆心为C(0,0),半径为10.

∴点C到直线的距离为d==6,

直线l被圆截得的弦长为2=16

(3)由柯西不等式得,有(2b2+3c2+6d2)(++)≥(b+c+d)2

即2b2+3c2+6d2≥(b+c+d)2,由条件可得,5-a2≥(3-a)2

解得,1≤a≤2,代入b=1,c=,d=时,amax=2;b=1,c=,d=时,amin=1

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题型:填空题
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填空题

(2013•湖北)设x,y,z∈R,且满足:,则x+y+z= _________ 

正确答案

根据柯西不等式,得

(x+2y+3z)2≤(12+22+32)(x2+y2+z2)=14(x2+y2+z2

当且仅当时,上式的等号成立

∵x2+y2+z2=1,∴(x+2y+3z)2≤14,

结合,可得x+2y+3z恰好取到最大值

=,可得x=,y=,z=

因此,x+y+z=++=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

(1)a、b为非负数,a+b=1,x1,x2∈R+,求证:(ax1+bx2)(bx1+ax2)≥x1x2

(2)已知实数a,b,c,d满足a+b+c+d=3,a2+2b2+3c2+6d2=5试求a的最值.

正确答案

(1)∵

(∵a+b=1).

(2)由柯西不等式得,有(2b2+3c2+6d2)(++)≥(b+c+d)2

即2b2+3c2+6d2≥(b+c+d)2

由条件可得,5-a2≥(3-a)2

解得,1≤a≤2当且仅当==时等号成立,

代入b=1,c=,d=时,

amax=2b=1,c=,d=时amin=1.

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题型:简答题
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简答题

不等式选讲:已知x,y,z∈R,且x-2y-3z=4,求x2+y2+z2的最小值.

正确答案

由柯西不等式,得[x+(-2)y+(-3)z]2≤[12+(-2)2+(-3)2](x2+y2+z2),

即(x-2y-3z)2≤14(x2+y2+z2),…(5分)

即16≤14(x2+y2+z2).

所以x2+y2+z2,即x2+y2+z2的最小值为.…(10分)

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题型:简答题
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简答题

(1)选修4-2:矩阵与变换

已知二阶矩阵M有特征值λ=3及对应的一个特征向量=,并且矩阵M对应的变换将点(-1,2)变换成(3,0),求矩阵M.

(2)选修4-4:坐标系与参数方程

过点M(3,4),倾斜角为的直线l与圆C:(θ为参数)相交于A、B两点,试确定|MA|•|MB|的值.

(3)选修4-5:不等式选讲

已知实数a,b,c,d,e满足a+b+c+d+e=8,a2+b2+c2+d2+e2=16,试确定e的最大值.

正确答案

(1)设矩阵 A=,这里a,b,c,d∈R,

则 A==3 ,故

=,故

联立以上两方程组解得a=1,b=2,c=2,d=1,故M=

(2)由已知得直线l的参数方程为 (t为参数),

(t为参数).(3分)

曲线的普通方程为(x-2)2+(y-1)2=25.(6分)

把直线的参数方程代入曲线的普通方程,得

t2+( +3)t-15=0,

∴t1t2=15,(8分)

∴点P到A,B两点的距离之积为15.(10分)

(3)由柯西不等式,(a+b+c+d)2≤(12+12+12+12)(a2+b2+c2+d2

所以得:4(16-e)2≥(8-e)2

解得:0≤e≤

不姐仅当a=b=c=d=时,e取最大值

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题型:填空题
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填空题

,且,则的最小值为______.

正确答案

试题分析:由柯西不等式得:,所以,得

,所以,故答案为.

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题型:简答题
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简答题

设α,β,γ 都是锐角,且sinα+sinβ+sinγ=1,证明

(1)sin2α+sin2β+sin2γ≥

(2)tan2α+tan2β+tan2 γ≥

正确答案

证明:(1)由柯西不等式得:(sin2α+sin2β+sin2γ)(1+1+1)≥(1•sinα+1•sinβ+1•sinγ)2

因为sinα+sinβ+sinγ=1,所以3(sin2α+sin2β+sin2γ)≥1,得:sin2α+sin2β+sin2γ≥

(2)由恒等式tan2x=-1和若a,b,c>0,则++

得tan2α+tan2β+tan2 γ=++-3≥-3.

于是==

由此得tan2α+tan2β+tan2 γ≥-3=

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题型:简答题
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简答题

观察下列两个结论:

(Ⅰ)若a,b∈R+,且a+b=1,则+≥4;

(Ⅱ)若a,b,c∈R+,且a+b+c=1,则++≥9;先证明结论(Ⅱ),再类比(Ⅰ)(Ⅱ)结论,请你写出一个关于n个正数a1,a2,a3,…,an的结论?(写出结论,不必证明.)

正确答案

由柯西不等式(1+1+1)2≤(a+b+c)(++),

得32≤1×( ++),

所以 ++≥9,

类比(Ⅰ)(Ⅱ)结论,写出一个关于n个正数a1,a2,a3,…,an的结论是:

若ai∈R+(i=1,2,3,…,n),且ai=1,则≥n2

下一知识点 : 数学归纳法证明不等式
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