3、更為一般的情況是:設(shè)是定義在區(qū)間[a,b]上的函數(shù),如果對(duì)于[a,b]上的任意兩點(diǎn),有
其中,則稱是區(qū)間[a,b]上的凸函數(shù)。如果不等式反向,即有則稱是[a,b]上的凹函數(shù)。
2、其推廣形式是:若函數(shù)的是[a,b]上的凸函數(shù),則對(duì)[a,b]內(nèi)的任意數(shù),都有
(2)
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立。一般稱(2)式為琴生不等式!
1、設(shè)函數(shù)的定義域?yàn)閇a,b],如果對(duì)于[a,b]內(nèi)任意兩數(shù),都有
(1)
則稱為[a,b]上的凸函數(shù)。若把(1)式的不等號(hào)反向,則稱這樣的為[a,b]上的凹函數(shù)。凸函數(shù)的幾何意義是:過曲線上任意兩點(diǎn)作弦,則弦的中點(diǎn)必在該曲線的上方或在曲線上。
②.基本不等式: ≥()
語言表述:n個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。
③.的幾何解釋:
以為直徑作圓,在直徑AB上取一點(diǎn)C,過C作弦DD’^AB 則,
從而,而半徑。
一般地,設(shè)有兩組實(shí)數(shù):,,,…,與,,,…,,且它們滿足:
≤≤≤…≤,≤≤≤…≤,
若,,,…,是,,,…,的任意一個(gè)排列,則和數(shù)在,,,…,與,,,…,同序時(shí)最大,反序時(shí)最小,即:
,
等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)或時(shí)成立。
4、定理4:(柯西不等式的推廣形式):設(shè)為大于1的自然數(shù),(1,2,…,)為任意實(shí)數(shù),則:,其中等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)成立(當(dāng)時(shí),約定,1,2,…,)。
證明:構(gòu)造二次函數(shù):
即構(gòu)造了一個(gè)二次函數(shù):
由于對(duì)任意實(shí)數(shù),恒成立,則其,
即:,
即:,
等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng),
即等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)成立(當(dāng)時(shí),約定,1,2,…,)。如果()全為0,結(jié)論顯然成立。
柯西不等式有兩個(gè)很好的變式:
變式1 設(shè) ,等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)
變式2 設(shè)ai,bi同號(hào)且不為0(i=1,2,…,n),則:,等號(hào)成立當(dāng)且僅當(dāng)。
3、定理3:(三角形不等式)設(shè)為任意實(shí)數(shù),則:
思考:三角形不等式中等號(hào)成立的條件是什么?
,
其中等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)成立。
幾何意義:設(shè),為平面上以原點(diǎn)O為起點(diǎn)的兩個(gè)非零向量,它們的終點(diǎn)分別為A(),B(),那么它們的數(shù)量積為,
而,,
所以柯西不等式的幾何意義就是:,
其中等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)向量方向相同或相反(即兩個(gè)向量共線)時(shí)成立。
2、定理2:(柯西不等式的向量形式)設(shè),為平面上的兩個(gè)向量,則,其中等號(hào)當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)向量方向相同或相反(即兩個(gè)向量共線)時(shí)成立。
12. 常見曲線的參數(shù)方程的一般形式:
(1)經(jīng)過點(diǎn)P0(x0,y0),傾斜角為a的直線的參數(shù)方程為
稱為直線的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)方程。
經(jīng)過點(diǎn)P0(x0,y0),以為方向向量的直線的參數(shù)方程為
稱為直線的一般參數(shù)方程。
此式中的。
利用直線的參數(shù)方程,研究直線與圓錐曲線的位置關(guān)系以及弦長(zhǎng)計(jì)算,有時(shí)比較方便。方法是:
則(1)當(dāng)△<0時(shí),l與C無交點(diǎn);(2)當(dāng)△=0時(shí),l與C有一公共點(diǎn);(3)當(dāng)△>0時(shí),l與C有兩個(gè)公共點(diǎn);此時(shí)方程at2+bt+c=0有兩個(gè)不同的實(shí)根t1、t2,把參數(shù)t1、t2代入l的參數(shù)方程,即可求得l與C的兩個(gè)交點(diǎn)M1、M2的坐標(biāo);另外,由參數(shù)t的幾何
(2) 圓、橢圓、雙曲線、拋物線的參數(shù)方程
(3)擺線:
當(dāng)一個(gè)圓沿著一條定直線無滑動(dòng)地滾動(dòng)時(shí),圓周上一個(gè)定點(diǎn)P的軌跡是什么?
我們把定點(diǎn)P的軌跡叫做平擺線,又叫旋輪線。
(4)圓的漸開線:
第二七講不等式選講
11、 化普通方程為參數(shù)方程的基本思路是引入?yún)?shù),即選定合適的參數(shù)t,先確定一個(gè)關(guān)系x=f(t)(或y=j(t)),再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一關(guān)系y=j(t)(或x=f(t))。一般地,常選擇的參數(shù)有角(如圓、橢圓、雙曲線)、有向線段的數(shù)量(如直線)、斜率(拋物線是以斜率的倒數(shù)為參數(shù)),某一點(diǎn)的橫坐標(biāo)(或縱坐標(biāo))。
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