2018-2019版高中數(shù)學(xué) 第三章 柯西不等式與排序不等式 3.3 排序不等式試題 新人教A版選修4-5.doc

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三排序不等式課后篇鞏固探究A組1.順序和S、反序和S、亂序和S的大小關(guān)系是()A.SSSB.SSSC.SSSD.SSS解析由排序不等式可得反序和亂序和順序和.答案C2.設(shè)x,y,z均為正數(shù),P=x3+y3+z3,Q=x2y+y2z+z2x,則P與Q的大小關(guān)系是()A.PQB.PQC.PQD.P0,則x2y2z2,則由排序不等式可得順序和為P,亂序和為Q,則PQ.答案A3.若abc,xyz,則下列各式中值最大的一個(gè)是()A.ax+cy+bzB.bx+ay+czC.bx+cy+azD.ax+by+cz解析abc,xyz,由排序不等式得反序和亂序和順序和,得順序和ax+by+cz最大.故選D.答案D4.若0a1a2,0b10,a1b1+a2b2a1b2+a2b1.且a1b1+a2b212a1b2+a2b1.又1=a1+a22a1a2,a1a214.0a1a2,a1a214.同理b1b214,a1a2+b1b212a1a2+b1b2,a1b1+a2b2最大.答案A5.已知a,b,cR+,則a2(a2-bc)+b2(b2-ac)+c2(c2-ab)()A.大于零B.大于或等于零C.小于零D.小于或等于零解析設(shè)abc0,則a3b3c3,根據(jù)排序原理,得a3a+b3b+c3ca3b+b3c+c3a.因?yàn)閍bacbc,a2b2c2,所以a3b+b3c+c3aa2bc+b2ca+c2ab.所以a4+b4+c4a2bc+b2ca+c2ab,即a2(a2-bc)+b2(b2-ac)+c2(c2-ab)0.答案B6.設(shè)a1,a2,a3,a4是1,2,3,4的一個(gè)排序,則a1+2a2+3a3+4a4的取值范圍是.解析a1+2a2+3a3+4a4的最大值為順序和12+22+32+42=30,最小值為反序和14+23+32+41=20.答案20,307.如圖所示,在矩形OPAQ中,a1a2,b1b2,若陰影部分的面積為S1,空白部分的面積之和為S2,則S1與S2的大小關(guān)系是.解析由題圖可知,S1=a1b1+a2b2,而S2=a1b2+a2b1,根據(jù)順序和反序和,得S1S2.答案S1S28.若a,b,c為正數(shù),求證a3+b3+c33abc.證明不妨設(shè)abc0,則a2b2c20,由排序不等式,得a3+b3a2b+ab2,c3+b3c2b+cb2,a3+c3a2c+ac2,三式相加,得2(a3+b3+c3)a(b2+c2)+b(a2+c2)+c(a2+b2).因?yàn)閍2+b22ab,c2+b22cb,a2+c22ac,所以2(a3+b3+c3)6abc,即a3+b3+c33abc(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí),等號(hào)成立).9.設(shè)a,b均為正數(shù),求證ab2+ba2ab+ba.證明不妨設(shè)ab0,則a2b20,1b1a0,由不等式性質(zhì),得a2bb2a0.則由排序不等式,可得a2b1b+b2a1aa2b1a+b2a1b,即ab2+ba2ab+ba.10.設(shè)a,b,c都是正數(shù),求證a+b+ca4+b4+c4abc.證明由題意不妨設(shè)abc0.由不等式的性質(zhì),知a2b2c2,abacbc.根據(jù)排序原理,得a2bc+ab2c+abc2a3c+b3a+c3b.又由不等式的性質(zhì),知a3b3c3,且abc.再根據(jù)排序原理,得a3c+b3a+c3ba4+b4+c4.由及不等式的傳遞性,得a2bc+ab2c+abc2a4+b4+c4.兩邊同除以abc,得a+b+ca4+b4+c4abc(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時(shí),等號(hào)成立).B組1.設(shè)a,b,c0,則式子M=a5+b5+c5-a3bc-b3ac-c3ab與0的大小關(guān)系是()A.M0B.M0C.M與0的大小關(guān)系與a,b,c的大小有關(guān)D.不能確定解析不妨設(shè)abc0,則a3b3c3,且a4b4c4,則a5+b5+c5=aa4+bb4+cc4ac4+ba4+cb4.又a3b3c3,且abacbc,a4b+b4c+c4a=a3ab+b3bc+c3caa3bc+b3ac+c3ab.a5+b5+c5a3bc+b3ac+c3ab.M0.答案A2.若00B.F0C.F0D.F0解析因?yàn)?2,所以0sin sin sin ,0cos cos sin cos +sin cos +sin cos ,而F=sin cos +sin cos +sin cos -12(sin 2+sin 2+sin 2)=sin cos +sin cos +sin cos -(sin cos +sin cos +sin cos )0.答案A3.導(dǎo)學(xué)號(hào)26394057車間里有5臺(tái)機(jī)床同時(shí)出了故障,從第1臺(tái)到第5臺(tái)的修復(fù)時(shí)間依次為4 min、8 min、6 min、10 min、5 min,每臺(tái)機(jī)床停產(chǎn)1 min損失5元,經(jīng)合理安排損失最少為()A.420元B.400元C.450元D.570元解析設(shè)從第1臺(tái)到第5臺(tái)的修復(fù)時(shí)間依次為t1,t2,t3,t4,t5,若按照從第1臺(tái)到第5臺(tái)的順序修復(fù),則修復(fù)第一臺(tái)需要t1分鐘,則停產(chǎn)總時(shí)間為5t1,修復(fù)第2臺(tái)需要t2分鐘,則停產(chǎn)總時(shí)間為4t2,修復(fù)第5臺(tái)需要t5分鐘,則停產(chǎn)總時(shí)間為t5,因此修復(fù)5臺(tái)機(jī)床一共需要停產(chǎn)的時(shí)間為5t1+4t2+3t3+2t4+t5,要使損失最小,應(yīng)使停產(chǎn)時(shí)間最少,亦即使5t1+4t2+3t3+2t4+t5取最小值.由排序不等式可知,當(dāng)t1t2t3t40,求證1+x+x2+x2n(2n+1)xn.證明當(dāng)x1時(shí),因?yàn)?xx2xn,所以由排序原理得11+xx+x2x2+xnxn1xn+xxn-1+xn-1x+xn1,即1+x2+x4+x2n(n+1)xn.又x,x2,xn,1為序列1,x,x2,xn的一個(gè)排列,所以1x+xx2+xn-1xn+xn11xn+xxn-1+xn-1x+xn1,因此x+x3+x2n-1+xn(n+1)xn,+,得1+x+x2+x2n(2n+1)xn.當(dāng)0xxx2xn,仍成立,故也成立.綜上,原不等式成立.