摘要:本文著重探討柯西不等式在不等式證明中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:柯西不等式; 證明;應(yīng)用
不等式證明是不等式教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn),也是數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。除了常規(guī)的比較法、分析法、綜合法、配方法、數(shù)學(xué)歸納法等,使用一些重要的不等式也是我們證明不等式的重要手段。本文通過例題介紹Cauchy不等式在不等式證明中的應(yīng)用。
Cauchy不等式:已知x1、x2……xn與y1、y2……yn都是實(shí)數(shù),且y1、y2……yn≠0,則有(x12、x22+……+xn2)(y12、y22+……+yn2)≥(x1y1+x2y2+……+xnyn)2,并且在==……時(shí),上式取等號(hào)。
例1求證:a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
簡(jiǎn)證:由Cauchy不等式得(a2+b2+c2)(b2+c2+a2)≥(ab+bc+ca)2,即(a2+b2+c2)2≥(ab+bc+ca)2,∴(a2+b2+c2)≥ab+bc+ca.
例2求證:++≥a+b+c,其中a+b+c∈R+.
簡(jiǎn)證:∵a+b+c∈R+,由Cauchy不等式得[()2]+[()2]+[()2][()2+()2+()2]≥(a+b+c)2,即++(a+b+c)≥(a+b+c)2,又a+b+c∈R+
, ∴++≥a+b+c.
例3求y=asinx+bcosx的極值。
簡(jiǎn)解:由Cauchy不等式得y2=(asinx+bcosx)2≤(a2+b2)(sin2x+cos2x)=a2+b2,
∴y2=a2+b2 ,即-≤y≤,
當(dāng)=,即 tanx=,x=arctan+kπ
(k∈Z)時(shí),y取得極值。
例4 求證:≤(n∈N+).
簡(jiǎn)證:由Cauchy不等式得(++…+)2≤(1+2+…n)(1+1+…+1)=n,兩邊開方整理即得。
例5已知sin2α+sin2β+sin2