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[課時作業(yè)]
[A組 基礎鞏固]
1.已知x2+y2+z2=1,則x+2y+2z的最大值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:由柯西不等式得
(x+2y+2z)2≤(12+22+22)(x2+y2+z2)=9,
所以-3≤x+2y+2z≤3.
當且僅當x==時,等號成立.
所以x+2y+2z的最大值為3.
答案:C
2.n個正數(shù)的和與這n個正數(shù)的倒數(shù)和的乘積的最小值是( )
A.1 B.n
C.n2 D.
解析:設n個正數(shù)為x1,x2,…,xn,
由柯西不等式,得
(x1+x2+
2、…+xn)
≥2=(1+1+…+1)2=n2.
當且僅當x1=x2=…=xn時取等號.
答案:C
3.設a、b、c為正數(shù),則(a+b+c)(++)的最小值為( )
A.11 B.121
C.49 D.7
解析:(a+b+c)≥2=121.
答案:B
4.設a,b,c均為正數(shù)且a+b+c=9,則++的最小值為( )
A.81 B.9
C.7 D.49
解析:考慮以下兩組向量:
u=,v=(,,).
由(uv)2≤|u|2|v|2得
2
≤(a+b+c),
當且僅當==,即a=2,b=3,c=4時取等號,
可得9≥(2+3+4)2=81,
所以++
3、≥=9.
答案:B
5.設非負實數(shù)α1,α2,…,αn滿足α1+α2+…+αn=1,
則y=++…+-n的最小值為( )
A. B.
C. D.
解析:為了利用柯西不等式,注意到
(2-α1)+(2-α2)+…+(2-αn)=2n-(α1+α2+…+αn)=2n-1,
所以(2n-1)
=[(2-α1)+(2-α2)+…+(2-αn)]
≥2=n2,
所以y+n≥,y≥-n=.
等號當且僅當α1=α2=…=αn=時成立,從而y有最小值.
答案:A
6.同時滿足2x+3y+z=13,4x2+9y2+z2-2x+15y+3z=82的實數(shù)x、y、z的值分別為____
4、__,______,________.
解析:可令x1=2x,x2=3y+3,x3=z+2,
則x1+x2+x3=18且x+x+x=108,
由此及柯西不等式得182=(x1+x2+x3)2≤(x+x+x)(12+12+12)=1083,
上式等號成立的充要條件是==?x1=x2=x3=6?x=3,y=1,z=4.
所以3,1,4是所求實數(shù)x,y,z的值.
答案:3 1 4
7.已知實數(shù)a,b,c,d,e滿足a+b+c+d+e=8,a2+b2+c2+d2+e2=16,則e的取值范圍為________.
解析:4(a2+b2+c2+d2)=(1+1+1+1)(a2+b2+c2+d
5、2)≥(a+b+c+d)2,
即4(16-e2)≥(8-e)2,即64-4e2≥64-16e+e2.
∴5e2-16e≥0,故0≤e≤.
答案:
8.設a,b,c,x,y,z都是正數(shù),且a2+b2+c2=25,x2+y2+z2=36,
ax+by+cz=30,則=________.
解析:由柯西不等式知:2536=(a2+b2+c2)(x2+y2+z2)≥(ax+by+cz)2=302=2536,
當且僅當===k時取等號.
由k2(x2+y2+z2)2=2536,解得k=.
所以=k=.
答案:
9.已知x,y,z∈R,且x-2y-3z=4,求x2+y2+z2的最小值.
6、
解析:由柯西不等式,得
[x+(-2)y+(-3)z]2≤[12+(-2)2+(-3)2](x2+y2+z2),
即(x-2y-3z)2≤14(x2+y2+z2),
即16≤14(x2+y2+z2).
所以x2+y2+z2≥,當且僅當x==,即當x=,y=-,z=-時,
x2+y2+z2的最小值為.
10.在△ABC中,設其各邊長分別為a,b,c,外接圓半徑為R,
求證:(a2+b2+c2)≥36R2.
證明:由正弦定理知===2R,
∴(a2+b2+c2)
≥2=36R2.
[B組 能力提升]
1.已知x,y,z∈R+,且x+y+z=1,則x2+y2+z2的最小值
7、是( )
A.1 B.
C. D.2
解析:根據(jù)柯西不等式,x2+y2+z2=(12+12+12)(x2+y2+z2)≥
(1x+1y+1z)2=(x+y+z)2=.
答案:B
2.若2a>b>0,則a+的最小值為( )
A.1 B.3
C.8 D.12
解析:∵2a>b>0,∴2a-b>0.
∴a+=[(2a-b)+b+]
≥3 =3.
當且僅當2a-b=b=,即a=b=2時等號成立.
∴當a=b=2時,a+有最小值3.
答案:B
3.若a,b,c為正數(shù),則的最小值為________.
解析:由柯西不等式可知,
(++)(++)
≥( ++)2
8、
=32=9.
答案:9
4.已知x,y,z∈R+,且x+y+z=1,則++的最小值為________.
解析:利用柯西不等式.
由于(x+y+z)
≥2=36,
所以++≥36.
當且僅當x2=y(tǒng)2=z2,
即x=,y=,z=時,
等號成立.∴++的最小值為36.
答案:36
5.已知正數(shù)x,y,z滿足x+y+z=xyz,且不等式++≤λ恒成立,求λ的取值范圍.
解析:++≤++
=(1 +1 +1 )
≤[(12+12+12)(++)]=,
故λ的取值范圍是[,+∞).
6.已知函數(shù)f(x)=m-|x-2|,m∈R,且f(x+2)≥0的解集為[-1,1].
(1)求m的值;
(2)若a,b,c∈R+,且++=m,求證:a+2b+3c≥9.
解析:(1)因為f(x+2)=m-|x|,
所以f(x+2)≥0等價于|x|≤m,
由|x|≤m有解,得m≥0,且其解集為{x|-m≤x≤m}.
又f(x+2)≥0的解集為[-1,1],故m=1.
(2)由(1)知++=1,又a,b,c∈R+,
由柯西不等式得a+2b+3c=(a+2b+3c)(++)≥(++)2=9.
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