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用柯东不等式解浙江9+1联盟高一期中较难题及台州高三一模第17题

更新时间:作者:小小条

2025学年第一学期浙江省9+1高中联盟高一年级期中考试已于上周结束了,观其数学试题发现一道多选小题可用柯东不等式快速解决,今就此不等式稍加说明,当然后面会有《2025学年第一学期浙江省9+1高中联盟高一年级期中考试数学》试题及答案跟上节奏的!

柯东不等式,即Aczel不等式,是数学中的一种重要不等式,它与柯西不等式极为相似,仅仅又是加“十”、减“一”运算关系的不同,常被视为柯西不等式的“反向”形式。

用柯东不等式解浙江9+1联盟高一期中较难题及台州高三一模第17题

之所以叫“柯东”,这完全是名人效应的结果,就是要攀上“柯西”这颗参天大树的,沾亲带故好作文吗?那好奇的你肯定想知道,既然有柯东不等式那有没有柯南不等式或柯北不等式呢?没想到吧,还真有人把“权方和不等式”叫“柯南不等式”的,但我是不这么想的,如此则太对不起“权方和”同志了。

啊哈,废话是不是有点多啊。我们还是来看看“柯东不等式”的核心内容吧!

柯东不等式:

①二元形式(高一常用类型):若a、b、c、d∈R,则(a²-b²)(c²-d²)≤(ac-bd)²,当且仅当ad=bc时取等号。

②多元形式:

对于高一而言,记得第一种情形就OK了。怎么利用呢?看,2025学年第一学期浙江省9+1高中联盟高一年级期中考试数学试题第11题的C选项,即

已知a>0,b>0,且ab=3a+b+1,则ab的最小值是多少?

分析:

∵a>0,b>0,ab=3a+b+1,

∴(a-1)(b-3)=4。

又根据柯东不等式,知

(a-1)(b-3)≤[√(ab)-√3]²,

即4≤[√(ab)-√3]²,

即2≤√(ab)-√3,

(注为什么不是2≤√3-√(ab)呢?),

所以ab≥(2+√3)²,即ab的最小值是(2+√3)²,故C错误

值得一提的是,柯东不等式在求函数值域(尤其是含有双根号的)、证明不等式、解决几何问题等方面都有着广泛的应用。比如求函数y=2√(x+1)-√(x-1)的值域就可利用柯东不等式。

就在上周刚考的台州一模,其中数学卷第17题的第二问的几何问题也是可用柯东不等式来解决的!

我们先来看看台州一模第17题到底长什么样子,漂不漂亮吧?

已知△OAP三个顶点的坐标分别为

O(0,0),A(3,4),P(m,n),

根据向量法求三角形面积的方法知

S=|3n-4m|/2。

再根据动点P的轨迹方程n²-2m²=1的左边形态来凑活个柯东不等式,目标就是要凑出“3n-4m”来,请看:

(n²-2m²)(3²-[2√2]²)≤

(n×3-√2m×2√2)²=(3n-4m)²,

即有1≤(3n-4m)²,

故|3n-4m|≥1,

则S=|3n-4m|/2≥1/2,即三角形OAP面积的最小值为1/2。

(注,本题为凑合柯东不等式可是损失了好多脑细胞啊!)

附向量法求三角形面积公式:

若△ABC的顶点分别为A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)、C(x₃,y₃),则其面积为

S=|x₁(y₂-y₃)+x₂(y₃-y₁)+x₃(y₁-y₂)|/2。

最后,我们附上,2025学年第一学期浙江省9+1高中联盟高一年级期中考试数学试题及台州市2026届高三第一次教学质量评估数学试题,使大家有一个身临其境的感觉。

2025学年第一学期浙江省9+1高中联盟高一年级期中考试数学试题




2025学年第一学期浙江省9+1高中联盟高一年级期中考试数学参考答案




台州市2026届高三第一次教学质量评估数学试题




台州市2026届高三第一次教学质量评估数学参考答案







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