2019年高中数学 第三讲 柯西不等式与排序不等式综合检测 新人教A版选修4-5.doc

2019年高中数学 第三讲 柯西不等式与排序不等式综合检测 新人教A版选修4-5一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1设xy0，则(x2)(y2)的最小值为()A9 B9C10D0【解析】x2()2()2y2(xy)29.【答案】B2已知实数a，b，c，d，e满足abcde8，a2b2c2d2e216，则e的取值范围为()A0， B，C0，D，【解析】4(a2b2c2d2)(1111)(a2b2c2d2)(abcd)2，即4(16e2)(8e)2，644e26416ee2，即5e216e0，e(5e16)0，故0e.【答案】C3学校要开运动会，需要买价格不同的奖品40件、50件、20件，现在选择商店中为5元、3元、2元的奖品，则至少要花()A300元 B360元C320元D340元【解析】由排序原理，反序和最小最小值为502403205320(元).【答案】C4已知a，b，c为非零实数，则(a2b2c2)()最小值为()A7 B9C12D18【解析】由(a2b2c2)()(abc)29，所求最小值为9.【答案】B5设a，b，c均为小于0，且a2b2c23，则abbcca的最大值为()A0 B1C3D【解析】由排序不等式a2b2c2abbcac，所以abbcca3.【答案】C6若x2y4z1，则x2y2z2的最小值是()A21 BC16D【解析】1x2y4z ，x2y2z2，即x2y2z2的最小值为.【答案】B7函数f(x)cos x，则f(x)的最大值是()A. BC1D2【解析】f(x)cos x.又(cos x)2(21)(sin2xcos 2x)3，f(x)的最大值为.【答案】A8设Ma2b2c2d2，Nabbccdda，则M与N的大小关系是()AMN BMNCMNDMQ BPQCP BC0，于是，a2a3a3a1a1a2，由排序不等式：顺序和乱序和，得a2a3a3a1a1a2a3a1a2.即a1a2a3.【答案】B12设c1，c2，cn是a1，a2，an的某一排列(a1，a2，an均为正数)，则的最小值是()An BC.D2n【解析】不妨设0a1a2an，则，是，的一个排列，再利用排序不等式的反序和乱序和求解所以n.当且仅当a1a2an时等号成立故选A.【答案】A二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分把答案填在题中横线上)13(xx湖北高考)设x，y，zR，且满足：x2y2z21，x2y3z，则xyz_.【解析】由柯西不等式可得(x2y2z2)(122232)(x2y3z)2，即(x2y3z)214，因此x2y3z.因为x2y3z，所以x，解得x，y，z，于是xyz.【答案】14已知实数m，n0，则_.(填、)【解析】因为m，n0，利用柯西不等式，得(mn)()(ab)2，所以.【答案】15函数y(1)(1)(0)的最小值是_【解析】由柯西不等式，得y12()212()2(11)2(1)2(1)232.当且仅当，即时等号成立【答案】3216.图1如图1所示，矩形OPAQ中，a1a2，b1b2，则阴影部分的矩形的面积之和_空白部分的矩形的面积之和【解析】由题图可知，阴影面积a1b1a2b2，而空白面积a1b2a2b1，根据顺序和逆序和可知答案为.【答案】三、解答题(本大题共6小题，共70分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)设x22y21，求u(x，y)x2y的最值【解】由柯西不等式，有|u(x，y)|1xy|.得umax，umin.分别在(，)，(，)时取得最大值和最小值18(本小题满分12分)已知正数x，y，z满足xyz1.求证.【证明】因为x0，y0，z0，所以由柯西不等式得：(y2z)(z2x)(x2y)()(xyz)2，又因为xyz1，所以.19(本小题满分12分)在ABC中，A，B，C所对的边依次为a，b，c，求证：.【证明】考察两个数组a，b，c和A，B，C.不妨设abc，则有ABC.于是，由排序不等式可得aAbBcCaAbBcC，aAbBcCaBbCcA，aAbBcCaCbAcB.(顺序和乱序和)将以上三式的两边分别相加，得3(aAbBcC)(abc)(ABC)(abc)，所以.20(本小题满分12分)已知a，b，c大于0，且acos2bsin2，求证：cos2sin2c.【证明】由柯西不等式，得(cos2sin2)2(cos )2(sin )2(cos2sin2)acos2bsin2.又acos2bsin2，(cos2sin2)2.因此，cos2sin2c.21(本小题满分12分)设a，b，c为正数，且abc1，求证：9.【证明】构造两组数，；，于是由柯西不等式有()2()2()2()2()2()2()2，即(abc)()32.因为abc1，所以9.22(本小题满分12分)设a，b，cR，利用排序不等式证明：(1)aabbabba(ab)；(2)a2ab2bc2cabcbcacab.【证明】(1)不妨设ab0，则lg alg b.从而alg ablg balg bblg a，lg aalg bblg balg ab.即lg aabblg baab，故aabbbaab.(2)不妨设abc0，则lg alg blg c.alg ablg bclg cblg aclg balg c.alg ablg bclg cclg aalg bblg c.2alg a2blg b2clg c(bc)lg a(ac)lg b(ab)lg c.lg(a2ab2bc2c)lg (abcbaccab)故a2ab2bc2cabcbcacab.