3、更为一般的情况是:设
是定义在区间[a,b]上的函数,如果对于[a,b]上的任意两点
,有![]()
其中
,则称
是区间[a,b]上的凸函数。如果不等式反向,即有
则称
是[a,b]上的凹函数。
2、其推广形式是:若函数
的是[a,b]上的凸函数,则对[a,b]内的任意数
,都有
(2)
当且仅当
时等号成立。一般称(2)式为琴生不等式。
1、设函数
的定义域为[a,b],如果对于[a,b]内任意两数
,都有
(1)
则称
为[a,b]上的凸函数。若把(1)式的不等号反向,则称这样的
为[a,b]上的凹函数。凸函数的几何意义是:过
曲线上任意两点作弦,则弦的中点必在该曲线的上方或在曲线上。
②.基本不等式:
≥
(
)
语言表述:n个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
③.
的几何解释:
以
为直径作圆,在直径AB上取一点C,过C作弦DD’^AB 则
,
从而
,而半径
。
一般地,设有两组实数:
,
,
,…,
与
,
,
,…,
,且它们满足:
≤
≤
≤…≤
,
≤
≤
≤…≤
,
若
,
,
,…,
是
,
,
,…,
的任意一个排列,则和数
在
,
,
,…,
与
,
,
,…,
同序时最大,反序时最小,即:
,
等号当且仅当
或
时成立。
4、定理4:(柯西不等式的推广形式):设
为大于1的自然数,
(
1,2,…,
)为任意实数,则:
,其中等号当且仅当
时成立(当
时,约定
,
1,2,…,
)。
证明:构造二次函数:![]()
即构造了一个二次函数:![]()
由于对任意实数
,
恒成立,则其
,
即:
,
即:
,
等号当且仅当
,
即等号当且仅当
时成立(当
时,约定
,
1,2,…,
)。如果
(
)全为0,结论显然成立。
柯西不等式有两个很好的变式:
变式1 设![]()
,等号成立当且仅当
![]()
变式2 设ai,bi同号且不为0(i=1,2,…,n),则:
,等号成立当且仅当
。
3、定理3:(三角形不等式)设
为任意实数,则:
![]()
思考:三角形不等式中等号成立的条件是什么?
,
其中等号当且仅当
时成立。
几何意义:设
,
为平面上以原点O为起点的两个非零向量,它们的终点分别为A(
),B(
),那么它们的数量积为
,
而
,
,
所以柯西不等式的几何意义就是:
,
其中等号当且仅当两个向量方向相同或相反(即两个向量共线)时成立。
2、定理2:(柯西不等式的向量形式)设
,
为平面上的两个向量,则
,其中等号当且仅当两个向量方向相同或相反(即两个向量共线)时成立。
12. 常见曲线的参数方程的一般形式:
(1)经过点P0(x0,y0),倾斜角为a的直线的参数方程为
称为直线的标准参数方程。
![]()
经过点P0(x0,y0),以
为方向向量的直线的参数方程为
称为直线的一般参数方程。
此式中的
。
利用直线的参数方程,研究直线与圆锥曲线的位置关系以及弦长计算,有时比较方便。方法是:
![]()
![]()
则(1)当△<0时,l与C无交点;(2)当△=0时,l与C有一公共点;(3)当△>0时,l与C有两个公共点;此时方程at2+bt+c=0有两个不同的实根t1、t2,把参数t1、t2代入l的参数方程,即可求得l与C的两个交点M1、M2的坐标;另外,由参数t的几何
![]()
(2) 圆、椭圆、双曲线、抛物线的参数方程
![]()
![]()
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![]()
(3)摆线:
当一个圆沿着一条定直线无滑动地滚动时,圆周上一个定点P的轨迹是什么?
我们把定点P的轨迹叫做平摆线,又叫旋轮线。
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(4)圆的渐开线:
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第二七讲不等式选讲
11、 化普通方程为参数方程的基本思路是引入参数,即选定合适的参数t,先确定一个关系x=f(t)(或y=j(t)),再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一关系y=j(t)(或x=f(t))。一般地,常选择的参数有角(如圆、椭圆、双曲线)、有向线段的数量(如直线)、斜率(抛物线是以斜率的倒数为参数),某一点的横坐标(或纵坐标)。
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