高中数学 第三讲 柯西不等式与排序不等式 一 二维形式的柯西不等式学案 新人教A版选修4-5 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/2 6:42:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

一 二维形式的柯西不等式

[课时作业] [A组 基础巩固]

1.若a,b∈R,且a2+b2=10,则a+b的取值范围是( ) A.[-25,25 ] B.[-210,210 ] C.[-10,10 ] D.(-5,5 ]

解析:∵a2+b2=10,∴(a2+b2)(12+12)≥(a+b)2, 即20≥(a+b)2,∴-25 ≤a+b≤25. 答案:A

2.函数y=22-x+2x-3的最大值是( ) A.3 B.3

2 C.3

D.4 解析:y2

=?

??2×2-xx-3??2

?

+2× 2??

≤[22

+(2)2

]?

?+?3??

??2?1?

2-x2

??

x-?

2???

?

=6×2=3, 当且仅当2

x-3

2

=2·2-x, 即x=5

3时等号成立.

∴y的最大值为3. 答案:C

3.如果实数m,n,x,y满足m2+n2=a,x2+y2=b,其中a,为常

b数,那么mx+ny的最大值为( ) A.C.

a+b2

B.ab D.

a2+b2

2

a2+b2

2

解析:由柯西不等式,得(mx+ny)2≤(m2+n2)(x2+y2)=ab,当m=n=

a, 2

x=y=

答案:B

b时,(mx+ny)max=ab. 2

?1?2?1?2

4.若a+b=1,则?a+?+?b+?的最小值为( )

a??b??

A.1 25

C. 2

?1?2?1?2

解析:?a+?+?b+?

a??b??

B.2 7

D. 2

=a+2+2+b+2+2.

2

1

2

1

ab∵a+b=1,

1

∴a2+b2=(a2+b2)·(1+1)

2112

≥·(a+b)=, 228又2+2≥≥ababa+b1

1

2

2

=8,

1

以上两个不等式都是当且仅当a=b=时,等号成立

2

?1?2?1?2∴?a+?+?b+?

a??b??

125≥+2+2+8=, 22

125当且仅当a=b=时等号成立,取到最小值.

22答案:C

5.若长方形ABCD是半径为R的圆的内接长方形,则长方形ABCD周长的最大值为( ) A.2R C.4R

B.22R D.42R 解析:如图,设内接长方形ABCD的长为x,则宽为4R2-x2,于是ABCD的周长l=2(x+4R2-x2)=2(1×x+1×4R2-x2). 由柯西不等式得

l≤2[x2+(4R2-x)2](12+12)

=2×2R×2=42R. 当且仅当x·1=4R2-x2·1, 即x=2R时等号成立. 此时4R2-x2= 4R2-

2R2

1

212

=2R,

即四边形ABCD为正方形,故周长为最大的内接长方形是正方形,其周长为42R. 答案:D

6.若存在实数x使3x+6+14-x>a成立,常数a的取值范围为________.