专题地图 › 不等式的证明
2020 年全国高中数学联赛一试(B 卷) · 第 10 题
F3解答题不等式的证明
设正数 a,b,c 满足 a2+4b2+9c2=4b+12c−2。求 1/a+2/b+3/c 的最小值。
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
思路
先用约束给加权正和的上界,再用倒数柯西把它转成目标下界。
解答
约束配方得 a2+(2b−1)2+(3c−2)2=3。柯西给 (a+2b+3c−3)2≤9,所以 a+2b+3c≤6。又因a、b、c正,(1/a+2/b+3/c)(a+2b+3c)≥(1+2+3)2=36,于是目标不小于6。取 a=b=c=1,原约束和两个柯西等号同时成立,故最小值 6。
复核
a+2b+3c严格正,取倒数不改变不等号方向;不能只给各自取等条件而不验证能同时成立。
方法总结
一个上界接一个倒数下界时,审查公共取等点是关键。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
先用约束给加权正和的上界,再用倒数柯西把它转成目标下界。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:柯西不等式与投影
专题卡:证明不等式或求最值:两边作差,配成平方、平方和与线性式、分式和互相估计:用柯西不等式