2020-2021学年高中数学人教A版选修4-5练习：3-2　一般形式的柯西不等式 WORD版含解析.docx

1、二一般形式的柯西不等式课后篇巩固探究A组1.已知a,b,c均大于0,A=,B=,则A,B的大小关系是()A.ABB.ABC.A0,所以.答案B2.若x2+y2+z2=1,则x+y+z 的最大值等于()A.2B.4C.D.8解析由柯西不等式,可得12+12+()2(x2+y2+z2)(x+y+z)2,即(x+y+z)24,因此x+y+z2当且仅当x=y=,即x=,y=,z=时,等号成立,即x+y+z的最大值等于2.答案A3.已知+=1,+=1,则a1x1+a2x2+anxn的最大值是()A.1B.2C.3D.4解析(a1x1+a2x2+anxn)2(+)(+)=11=1,a1x1+a2x2+an

2、xn的最大值是1.答案A4.设a,b,c均为正数且a+b+c=9,则的最小值为()A.81B.49C.9D.7解析由柯西不等式,可得(a+b+c)81=9,当且仅当,即a=2,b=3,c=4时,等号成立,故所求最小值为9.答案C5.已知x,y是实数,则x2+y2+(1-x-y)2的最小值是()A.B.C.6D.3解析由柯西不等式,得(12+12+12)x2+y2+(1-x-y)2x+y+(1-x-y)2=1,即x2+y2+(1-x-y)2,当且仅当x=y=1-x-y,即x=y=时,x2+y2+(1-x-y)2取得最小值.答案B6.已知a,b,c0,且a+b+c=1,则的最大值为.解析由柯西不等

3、式,得()2=(1+1+1)2(12+12+12)(4a+1+4b+1+4c+1)=34(a+b+c)+3=21.当且仅当a=b=c=时,取等号.故的最大值为.答案7.设a,b,c是正实数,且a+b+c=9,则的最小值为.解析因为(a+b+c)=()2+()2+()2=18,所以2当且仅当,即a=b=c=3时,等号成立,故的最小值为2.答案28.设a,b,c,x,y,z都是正数,且a2+b2+c2=25,x2+y2+z2=36,ax+by+cz=30,则=.解析由柯西不等式知2536=(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)(ax+by+cz)2=302=2536,当且仅当=k时,等号成立.由

4、k2(x2+y2+z2)2=2536,解得k=,所以=k=.答案9.已知a+b+c=1,且a,b,c是正数,求证9.证明左边=2(a+b+c)=(a+b)+(b+c)+(c+a)(1+1+1)2=9.当且仅当a=b=c=时,等号成立,故原不等式成立.10.已知x,y,zR,且x-2y-3z=4,求x2+y2+z2的最小值.解由柯西不等式,得x+(-2)y+(-3)z212+(-2)2+(-3)2(x2+y2+z2),即(x-2y-3z)214(x2+y2+z2),所以1614(x2+y2+z2).因此x2+y2+z2,当且仅当x=,即当x=,y=-,z=-时,x2+y2+z2的最小值为.B组1

5、.已知x2+y2+z2=1,则x+2y+2z的最大值为()A.1B.2C.3D.4解析由柯西不等式,得(x+2y+2z)2(12+22+22)(x2+y2+z2)=9,所以-3x+2y+2z3.当且仅当|x|=时,等号成立.所以x+2y+2z的最大值为3.答案C2.导学号26394054已知a,b,c为正实数,且a+2b+3c=9,则的最大值等于()A.B.C.13D.18解析当且仅当时,等号成立,故最大值为.答案A3.设a,b,c为正数,则(a+b+c)的最小值是.解析(a+b+c)=()2+()2+()2=(2+3+6)2=121.当且仅当时,等号成立.答案1214.设x,y,zR,2x+

6、2y+z+8=0,则(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2的最小值为.解析2x+2y+z+8=02(x-1)+2(y+2)+(z-3)=-9.考虑以下两组向量:u=(2,2,1),v=(x-1,y+2,z-3),由柯西不等式,得(uv)2|u|2|v|2,即2(x-1)+2(y+2)+(z-3)2(22+22+12)(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2.所以(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2=9,当且仅当x=-1,y=-4,z=2时,等号成立,此时取得最小值9.答案95.导学号26394055已知x1,x2,x3,x4为实数,且x1+x2+x3+x4=6,=12,求证0xi3(i=

7、1,2,3,4).证明由柯西不等式,得(x2+x3+x4)2(1+1+1)(),由题设条件,得x2+x3+x4=6-x1,=12-,代入上式,得(6-x1)23(12-),36-12x1+36-3,4-12x10,0x13,同理可证0xi3(i=2,3,4).综上所述,0xi3(i=1,2,3,4).6.导学号26394056设实数a,b,c,d,e满足a+b+c+d+e=8,且a2+b2+c2+d2+e2=16,试确定e的最大值.解由已知,得a+b+c+d=8-e,a2+b2+c2+d2=16-e2,所以(8-e)2=(a+b+c+d)2(a2+b2+c2+d2)(12+12+12+12)=4(16-e2),化简,得5e2-16e00e,故emax=.