内容正文:
新课导入
探究
设c1,c2,…,cn是数组b1,b2,…,bn的任何一个排列,问以下的n个乘积的和s=a1c1+a2c2+…+ancn何时取得最大值?
3.3排序不等式
教学目标
知识与能力
1.掌握排序不等式的内容.
2.灵活应用排序不等式解题.
过程与方法
1.通过“探究-猜想-检验-证明”研究排序不等式.
2.通过例题熟悉排序不等式的应用.
情感态度与价值观
培养学生由特殊事物发现一般规律并进而证明一般规律的能力.
教学重难点
重点
难点
运用向量递归方法讨论排序不等式.
排序不等式的证明思路及应用.
分 析
把S=a1c1+a2c2+…+ancn叫做数组(a1,a2,…,an)和(b1,b2,…,bn)的乱序和;
按相反顺序想成所得积的和
S=a1bn+a2bn-1+…+anc1称为反序和;
按相同顺序相乘所得积得和S2=a1b1+a2b2+…+ancn称为顺序和.
即;反序和≤乱序和≤顺序和.
有直觉可以得到S1≤S≤S2
为了初步检验上面的直觉,用两组数(例如1,2,3和4,5,6)检验出的结果和直觉一致.
证 明
设a1≤a2≤…≤an,b1 ≤b2 ≤… ≤bn为两组实数,c1 ≤c2 ≤… ≤cn是b1,b2,…,bn的任一排列.
因为b1,b2,…,bn的全排列只有n!,所以S=a1c1+a2c2+…ancn (1)的不同值只有有限个,其中必有最大和最小值.
若c1≠b1,则有某ck=b1(k>1),c1>ck.
经有限步调整,可知一切和数中,最大和数所对应的情况只能是数组{ci} 由小到大的情况,最大和数是顺序和,即S≤S2.
将(1)中c1,ck对换,得S,=a1ck+…+akc1+…+ancn (2)
(2)-(1)得:S,-S=(ak-a1)(c1-ck)≥0.
若c1=b1,则转而考察c2,并进行类似讨论.
同样可证,最小和数是反序和,即S1≤S.
因此S1 ≤S ≤S2
思考
顺序和S2与反序和S1能相等吗?如果能,那么什么条件下两者相等?
观察可得,当a1=a2=…an,或b1=b2=…=bn时,顺序和等于反序和.即S1=S=S2.
结论
定理(排序不等式又称排序原理)
设a1≤a2≤…≤an,b1 ≤b2 ≤… ≤bn为两组实数,c1,c2,…,cn是b1