本题导读
本题考查不等式的证明与应用,以及柯西不等式。
📌【题干】
Question
(2013年湖北卷(理)) 设 ,且满足:,,则 .
🔍【思路分析】
破题导航
- 识别柯西结构:已知平方和 以及线性组合 。
- 应用柯西不等式: 利用公式:。 令 ,。
- 验证取等条件: 计算 的值,并与 比较。若相等,说明不等式取等号。
- 确定变量关系:取等号时必有 。
- 求得具体数值:设比例常数,代入已知等式求出 ,最后求和。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
第一步:应用柯西不等式 由柯西不等式得: 代入已知数据:
第二步:判定取等号状态 题目已知 ,平方后恰好等于 。 根据柯西不等式性质,当且仅当 时等号成立。
第三步:求解比例常数 代入线性方程 :
第四步:计算最终结果 则 。 所求式 。
故答案为:。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:柯西不等式的三元形式及等号成立的条件(分量成比例)。 7. 核心技巧:“结构锁定”。凡是题目同时给出平方和与一次线性项,应条件反射般想到柯西不等式。
核心方法:见详细解析
避坑指南:注意 的比例必须与系数序列 对应。本题如果计算比例关系出错,会导致结果大幅偏差。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:多元函数的最值问题、拉格朗日乘数法(高等背景)。
结论推广:若求 的最大值,可以直接利用柯西不等式:,即最大值为 。
方法推广:见详细解析
🔗【关联脉络】
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