问题 解答题

课本小结与复习的参考例题中,给大家分别用“综合法”,“比较法”和“分析法”证明了不等式:已知a,b,c,d都是实数,且a2+b2=1,c2+d2=1,则|ac+bd|≤1.这就是著名的柯西(Cauchy.法国)不等式当n=2时的特例,即(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2),等号当且仅当ad=bc时成立.

请分别用中文语言和数学语言简洁地叙述柯西不等式,并用一种方法加以证明.

答案

数学语言简洁地叙述柯西不等式:

a,b,c,d∈R,有:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2),等号当且仅当ad=bc时成立;

中文语言简洁地叙述柯西不等式:

两个实数的平方和的积 不小于它们积的和的平方.取等号的条件是两列数对应成比例.

二维形式的证明:(a2+b2)(c2+d2)(a,b,c,d∈R)=a2•c2+b2•d2+a2•d2+b2 •c2

=a2•c2+2abcd+b2•d2+a2•d2 -2abcd+b2•c2

=(ac+bd)2+(ad-bc)2 2≥(ac+bd) 2

等号在且仅在ad-bc=0即ad=bc时成立.

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