- 二维形式的柯西不等式
- 共66题
已知a+b=1,求证:a3+b3+3ab=1.
正确答案
证明:∵a+b=1,∴b=1-a.
∴a3+b3+3ab=a3+(1-a)3+3a(1-a)=a3+1-3a+3a2-a3+3a-3a2=1
即a3+b3+3ab=1.
解析
证明:∵a+b=1,∴b=1-a.
∴a3+b3+3ab=a3+(1-a)3+3a(1-a)=a3+1-3a+3a2-a3+3a-3a2=1
即a3+b3+3ab=1.
实数a、b、c满足a2+b2+c2=5.则6ab-8bc+7c2的最大值为______.
正确答案
45
解析
解:因为5=a2+b2+c2=a2+(+)b2+(+)c2
=(a2+b2)+(b2+c2)+c2
≥|ac|+|bc|+c2
≥ac-bc+c2
=[6ac-8bc+7c2],
所以,6ac-8bc+7c2≤9×5=45,
即6ac-8bc+7c2的最大值为45,当且仅当:a2=b2,b2=c2,
解得,a2=,b2=,c2=,且它们的符号分别为:a>0,b>0,c<0或a<0,b<0,c>0.
故答案为:45.
已知(a2-a1)2+(a3-a2)2+(a4-a3)2+(a5-a4)2+(a6-a5)2=1,求(a6+a5)-(a1+a4)的最大值.
正确答案
解:由柯西不等式可得:
[(a2-a1)2+(a3-a2)2+(a4-a3)2+(a5-a4)2+(a6-a5)2](1+1+1+4+1)
≥[(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+2(a5-a4)+(a6-a5)]2=[(a5+a6)-(a1+a4)]2,
∴[(a5+a6)-(a1+a4)]2≤8,
∴(a5+a6)-(a1+a4)≤2,
∴(a5+a6)-(a1+a4)的最大值为2.
解析
解:由柯西不等式可得:
[(a2-a1)2+(a3-a2)2+(a4-a3)2+(a5-a4)2+(a6-a5)2](1+1+1+4+1)
≥[(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+2(a5-a4)+(a6-a5)]2=[(a5+a6)-(a1+a4)]2,
∴[(a5+a6)-(a1+a4)]2≤8,
∴(a5+a6)-(a1+a4)≤2,
∴(a5+a6)-(a1+a4)的最大值为2.
(1)证明柯西不等式:(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2;
(2)若a,b∈R+且a+b=1,用柯西不等式求+的最大值.
正确答案
解:(1)证明:(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=(ad-bc)2≥0
∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.
(2)由柯西不等式可得(12+12)[()2+()2]≥(+)2 .
∵a+b=1,∴(+)2 ≤10,∴+的最大值为.
解析
解:(1)证明:(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2=(ad-bc)2≥0
∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.
(2)由柯西不等式可得(12+12)[()2+()2]≥(+)2 .
∵a+b=1,∴(+)2 ≤10,∴+的最大值为.
(1)解不等式|2x-1|<|x|+1
(2)设x,y,z∈R,x2+y2+z2=4,试求x-2y+2z的最小值及相应x,y,z的值.
正确答案
解:(1)当x<0时,原不等式可化为-2x+1<-x+1,解得x>0,
又x<0,故x不存在;
当0≤x<时,原不等式可化为-2x+1<x+1,解得x>0,
∴0<x<;
当x≥时,x<2,
∴≤x<2;
综上所述,原不等式的解集为:{x|0<x<2};
(2)(x-2y+2z)2≤(x2+y2+z2)[12+(-2)2+22]=4×9=36,
∴x-2y+2z的最小值为-6,
此时====-,
∴x=-,y=,z=-.
解析
解:(1)当x<0时,原不等式可化为-2x+1<-x+1,解得x>0,
又x<0,故x不存在;
当0≤x<时,原不等式可化为-2x+1<x+1,解得x>0,
∴0<x<;
当x≥时,x<2,
∴≤x<2;
综上所述,原不等式的解集为:{x|0<x<2};
(2)(x-2y+2z)2≤(x2+y2+z2)[12+(-2)2+22]=4×9=36,
∴x-2y+2z的最小值为-6,
此时====-,
∴x=-,y=,z=-.
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