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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通
用)
素养拓展 01 柯西不等式(精讲+精练)
一、知识点梳理
1.二维形式的柯西不等式
2.二维形式的柯西不等式的变式
3.二维形式的柯西不等式的向量形式
注:有条件要用;没有条件,创造条件也要用。比如,对 ,并不是不等式的
形状,但变成 就可以用柯西不等式了。
4.扩展: ,
当且仅当 时,等号成立.
二、题型精讲精练
【典例1】实数x、y满足 ,则x+y的最大值是________.
解: ,则
所以 ,当且仅当 时等号成立.
答案:
【典例2】(2019·全国高考真题)设 ,且 .
(1)求 的最小值;
(2)若 成立,证明: 或 .【分析】(1)根据条件 ,和柯西不等式得到 ,
再讨论 是否可以达到等号成立的条件.(2)恒成立问题,柯西不等式等号成立时构造的
代入原不等式,便可得到参数 的取值范围.
【 详 解 】 (1)
故 等 号 成 立 当 且 仅 当 而 又 因
,解得 时等号成立,所以 的最小值为 .
(2) 因 为 , 所 以
.
根据柯西不等式等号成立条件,当 ,即 时有
成立.
所以 成立,所以有 或 .
【题型训练1-刷真题】
一、填空题
1.(2021·浙江·统考高考真题)已知平面向量 满足
.记向量 在 方向上的投影分别为x,y, 在 方向
上的投影为z,则 的最小值为___________.
二、解答题
2.(2022·全国·统考高考真题)已知a,b,c均为正数,且 ,证明:
(1) ;
(2)若 ,则 .【题型训练2-刷模拟】
1.(2023·全国·高三专题练习)若实数x、y、z满足 (a为常数),求
的最小值.
2.(2023·甘肃兰州·校考一模)已知 ,且满足 ,求 的
最小值.
3.(2023·河南·校联考模拟预测)已知a,b,c是正实数,且 .求证:
(1) ;
(2) .
4.(2023·江西吉安·统考一模)已 均为正数,且 ,证明:
(1) ;
(2) .
5.(2023·全国·高三专题练习)已知 均为正数,且满足 .证明:
(1) ;
(2) .6.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)设 为正数,且 .
(1)证明 ;
(2)证明 .
7.(2023·四川·四川省金堂中学校校联考三模)已知 ,且
,证明:
(1) ;
(2)若 ,则 .
二、单选题
8.(2023·全国·高三专题练习)“柯西不等式”是由数学家柯西在研究数学分析中的“流
数”问题时得到的,但从历史的角度讲,该不等式应当称为柯西﹣﹣布尼亚科夫斯基﹣﹣
施瓦茨不等式,因为正是后两位数学家彼此独立地在积分学中推而广之,才将这一不等式
推广到完善的地步,在高中数学选修教材4﹣5中给出了二维形式的柯西不等式:
(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2当且仅当ad=bc(即 )时等号成立.该不等式在
数学中证明不等式和求函数最值等方面都有广泛的应用.根据柯西不等式可知函数
的最大值及取得最大值时x的值分别为( )
A. B. C. D.
9.(2023·浙江·统考一模)若 ,则 的最小值是( )
A.0 B. C. D.
三、填空题
10.(2023秋·河北衡水·高三河北衡水中学校考期末)若⊙C: ,
⊙D: ,M,N分别为⊙C,⊙D上一动点, 最小值为4,则取值范围为_________.
11.(2023春·江苏苏州·高三统考开学考试)设角 、 均为锐角,则
的范围是______________.
12.(2023秋·湖南湘潭·高三校联考期末)已知正实数a,b满足 ,则 的最
小值为___________.