第二节 重要不等式

发布时间:2023-03-24 17:32:28

第二节重要不等式
在自主招生与竞赛的考试中,经常会出现对一些重要不等式的考查,主要有:绝对值不等式、平均值不等式、柯西不等式、排序不等式、切比雪夫不等式、权方和不等式、琴生不等式及卡尔松不等式等.下面我们来认识这些不等式及这些不等式的应用.一.绝对值不等式
从不等式的背景可以看到,许多不等关系都涉及距离的长短、面积的大小、重量的轻重等等,它们都要通过非负数来表示.因此,绝对值不等式具有非常重要的现实意义.定理1如果ab都是实数,则|ab||a||b|,当且仅当ab0时等号成立.定理2如果abc都是实数,|ac||ab||bc|当且仅当(ab(bc0时等号成立.1.解不等式|x5||2x3|1.
练习:1)求证:对于任何实数ab,三个数|ab||ab||1a|中至少有一个不小于.2004年同济大学)
2)若对一切实数x都有|x5||x7|a,则实数a的取值范围是(A.a12B.a7C.a5D.a22008年复旦大学)3设实数a使得不等式|2xa||3x2a|a2对任意的实数x恒成立,则满足条件的a所组成的集合是(
A.[,]B.[,]C.[,]D.[3,3]2007年一试T22.f(x|x1||2x1|12113311221143|2011x1|的最小值.2011年北约)
二.平均值不等式
ai0i1,2,调和平均值Hn,n,记这n个数的
n1i1ain几何平均值Gnnai1ni
算术平均值Anai1nin方幂平均值Xnai1n2in
HnGnAnHn,当且仅当a1a2an时等号成立.3.设有正数ab满足ab,若有实数x1x2y1y2使得x1y1ab的算术平
均值,x2y2ab的几何平均数,试求x1y1的取值范围.2004年同济大学)
(x2y224.若正数a,b,c满足abc1,求证(a(b(c5.1a1b1c1000.2009年南京大学)
27
3x5,证明不等式2x12x3153x219.2003年一试)
26.n个正数x1,x2,,xn满足xi1.
i1n
2x12x2求证:x1x2x2x322xnxn11.xn1xnxnx12练习:设x,y,z[0,1],则M|xy||yz||zx|的最大值是.2012一试3

三.柯西不等式
柯西(Cauchy)不等式:对于任意的两组实数a1,a2,n2n2in,anb1,b2,,bn(n2,有(aibi(a(bi2,等号当且仅当aibi(,为常数,i1,2,,n时成立.i1i1i1ai,biR时,等号成立的条件可以改写为a1a2b1b2an.bn这就是著名的柯西不等式的一般情况.从运算的角度来看,就是乘积和的平方不大于平方和的乘积”.
对于柯西不等式,有以下几条需要说明:
1由于ai1nn2i0,b0,aibi0情况之一出现时,不等式显然成立,因此,2ii1i1nn在讨论中不妨设ai12i0,b0,aibi0都成立.2ii1i1nn2:柯西不等式取等号的条件常常可以写成比例形式aa1a2n,并约定:分b1b2bn母为0时,相应的分子也为0.“等号成立”是柯西不等式应用的一个重要组成部分.3:使用柯西不等式的方便之处在于,对任意的两组实数都成立.这个不等式告诉我们,任意两组实数a1,a2,,anb1,b2,“求和”“平方”,bn(n2其对应项“相乘”之后、

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