柯西不等式的证明及应用.doc

柯西不等式的证明及应用（河西学院数学系01（2）班 甘肃张掖 734000）摘要：柯西不等式是一个非常重要的不等式，灵活巧妙的应用它，可以使一些较为困难的问题迎刃而解。本文在证明不等式，解三角形相关问题，求函数最值，解方程等问题的应用方面给出几个例子。关键词：柯西不等式 证明 应用 中图分类号： O178 Identification and application of Cauchy inequalityChen Bo（department of mathematics , Hexi university zhangye gansu 734000）Abstract: Cauchy-inequality is a very important in equation, flexible ingenious application it, can make some comparatively difficult problems easily solved . This text prove inequality, solve triangle relevant problem, is it worth most to ask, the application which solves such questions as the equation ,etc. provides several examples.Keyword：inequation prove application柯西（Cauchy）不等式 等号当且仅当或时成立（k为常数，）现将它的证明介绍如下：证明1：构造二次函数 = 恒成立即当且仅当 即时等号成立证明（2）数学归纳法 （1）当时 左式= 右式=显然 左式=右式当 时， 右式 右式 仅当即 即时等号成立故时 不等式成立 （2）假设时，不等式成立即 当 ，k为常数， 或时等号成立设 则 当 ，k为常数， 或时等号成立即 时不等式成立综合（1）（2）可知不等式成立柯西不等式是一个非常重要的不等式，灵活巧妙的应用运用它，可以使一些较为困难的问题迎刃而解，这个不等式结构和谐，应用灵活广泛，利用柯西不等式可处理以下问题：1） 证明相关命题例1 用柯西不等式推导点到直线的距离公式。 已知点及直线 设点p是直线上的任意一点， 则 （1） （2）点两点间的距离就是点到直线的距离，求（2）式有最小值，有由（1）（2）得： 即 （3）当且仅当 （3）式取等号 即点到直线的距离公式即2） 证明不等式例2 已知正数满足 证明 证明：利用柯西不等式 又因为 在此不等式两边同乘以2，再加上得：故3） 解三角形的相关问题例3 设是内的一点，是到三边的距离，是外接圆的半径，证明证明：由柯西不等式得，记为的面积，则故不等式成立。4） 求最值例4已知实数满足， 试求的最值 解：由柯西不等式得，有即由条件可得， 解得，当且仅当 时等号成立，代入时， 时 5）利用柯西不等式解方程例5在实数集内解方程解：由柯西不等式，得 又即不等式中只有等号成立从而由柯西不等式中等号成立的条件，得它与联立，可得 6）用柯西不等式解释样本线性相关系数在概率论与数理统计一书中，在线性回归中，有样本相关系数，并指出且越接近于1，相关程度越大，越接近于0，则相关程度越小。现在可用柯西不等式解释样本线性相关系数。现记，则，由柯西不等式有，当时，此时，为常数。点 均在直线上，当时，即而为常数。此时，此时，为常数点均在直线附近，所以越接近于1，相关程度越大当时，不具备上述特征，从而，找不到合适的常数，使得点都在直线附近。所以，越接近于0，则相关程度越小。致谢：在本文的写作过程中，得到了马统一老师的精心指导，在此表示衷心的感谢。 参考文献： 柯西不等式的微小改动 数学通报 2002 第三期 柯西不等式与排序不等式 南山 湖南教育出版社 普通高中解析几何 高等教育出版社1990-年全国统一考试 数学试卷李永