5.二維形式的柯西不等式:若a,b,c,d都是實(shí)數(shù),則(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,當(dāng)且僅當(dāng)ad=bc時(shí)取等號(hào).
(1)證明二維形式的柯西不等式;
(2)利用柯西不等式,求函數(shù)y=3$\sqrt{x-1}$+$\sqrt{20-4x}$的最大值.

分析 (1)用作差比較法證明(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2成立.
(2)利用柯西不等式求得y=3$\sqrt{x-1}$+$\sqrt{20-4x}$=3$\sqrt{x-1}$+2$\sqrt{5-x}$≤$\sqrt{(9+4)(x-1+5-x)}$=2$\sqrt{13}$,可得函數(shù)y=3$\sqrt{x-1}$+$\sqrt{20-4x}$的最大值.

解答 (1)證明:∵(a2+b2)(c2+d2)-(ac+bd)2 =a2d2-2adbc+b2c2=(ad-bc)2≥0,
∴(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2成立,當(dāng)且僅當(dāng)ad=bc時(shí)取得等號(hào).
(2)解:y=3$\sqrt{x-1}$+$\sqrt{20-4x}$=3$\sqrt{x-1}$+2$\sqrt{5-x}$≤$\sqrt{(9+4)(x-1+5-x)}$=2$\sqrt{13}$,
∴函數(shù)y=3$\sqrt{x-1}$+$\sqrt{20-4x}$的最大值為2$\sqrt{13}$.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查用作差比較法證明不等式,柯西不等式的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.

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組別(i)睡眠時(shí)間組中值(Zi頻數(shù)頻率(Pi
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2[5.5,6.5)660.12
3[6.5,7.5)7200.40
4[7.5,8.5)8180.36
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