内容正文:
教材拓展1 三元均值不等式、柯西
不等式
1
典型例题
巩固演练
2
1.三元均值不等式:
如果,,均为正数,那么(当且仅当 时
等号成立).
推广:元均值不等式:如果,, , 均为正数,那么
(当且仅当 时等号成立).
[课本探源:苏教必修第一册P71问题与探究]
3
2.柯西不等式:
(1)柯西不等式的向量形式:设 , 是两个向量,则
,当且仅当 是零向量,或者存在实数 ,使得
时等号成立.
(2)二维形式的柯西不等式
若,,,都是实数,则 ,当且
仅当 时,等号成立.
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(3)三维形式的柯西不等式
设,,,,, 都是实数,则
,当且仅当
或存在实数,使得 时,
等号成立.
[课本探源:人A必修第二册P37第16题]#2.4
◆ 典型例题 ◆
例1 已知,则 的最小值是___.
9
[解析] ,当且仅当
,即 时,等号成立.
典 型 例 题
6
例2(1)[2025·蚌埠4月模拟] 已知,, ,则
的最小值为_________.
[解析] 方法一(均值不等式) 由题意得
,
当且仅当,即,时取等号,
的最小值为 .
典 型 例 题
7
方法二(柯西不等式),,, ,
, ,
当且仅当,即时取等号,的最小值为 .
方法三(权方和不等式),,, ,
,由权方和不等式可得 ,
当且仅当,即时取等号,的最小值为 .
典 型 例 题
8
(2)[2025·天津河西区模拟]已知,,,且 ,
则 的最大值为( )
A.3 B. C.18 D.9
[解析] 由柯西不等式得
,
所以,当且仅当 时,
等号成立.故选B.
√
典 型 例 题
9
◆ 巩固演练 ◆
1.若,,则 的最大
值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
[解析] ,
,当且仅当 时,等号成立,
故选B.
√
巩 固 演 练
10
2.对任意的正实数,,恒成立,则 的最小值为
( )
A. B. C. D.
[解析] 方法一(均值不等式)由题意得 恒成立.
,当且仅当 时,
等号成立,, .故选B.
√
巩 固 演 练
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方法二(柯西不等式)由题意得 恒成立.
,当且仅当 ,即
时,等号成立,,即 ,
.故选B.
方法三(权方和不等式)由题意得 恒成立.
,当且仅当 ,即
时,等号成立,, .故选B.
巩 固 演 练
3.已知,,,则 的最大值是___.
2
[解析] 由柯西不等式得
,所以
,当且仅当,即, 时等号成立,
所以,故 的最大值是2.
巩 固 演 练
13
4.函数 的最大值为___.
2
[解析] ,由 解得.
当时,;当时, ;
当时,,此时且 ,
由柯西不等式可得
,当且仅当即时取等号,此时即 .
所以函数 的最大值为2.
巩 固 演 练
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