新教材中新增了向量的内容,其中两个向量的数量积有一个性质:a·b=a·bcosθ(其中θ为向量a与b的夹角),则a·b=a·bcosθ,又-1≤cosθ≤1,则易得到以下推论: (1)a·b≤a·b;(2)a·b≤a·b; (3)当a与b同向时,a·b=a·b;当a与b反向时,a·b= -a·b; (4)当a与b共线时,a·b=a·b。 下面例析以上推论在解不等式问题中的应用。 一、证明不等式 例1.已知a、b∈R+,a+b=1,求证 + ≤2 . 证明:设m=(1,1),n=( , ),则m·n= + m= ,n= =2,由性质m·n≤m·n,得 + ≤2 例2.已知x+y+z=1,求证x2+y2+z2≥ 证明:设m=(1,1,1),n=(x,y,z), 则m·n=x+y+z=1 m= ,n= 由性质m·n2≤m2n2,得x2+y2+z2≥ 例3.已知a,b为正数,求证:(a4+b4)(a2+b2)≥(a3+b3)2 证明:设m=(a,b),n=(a2,b2), 则m·n=a3+b3 m= ,n= 由性质m·n2≤m2n2,得(a4+b4)(a2+b2)≥(a3+b3)2 例4.设a,b,c,d∈R,求证:ad+bc≤ · 证明:设m=(a,b),n=(c,d),则m·n=ad+ac,m= ,n= ,由性质a·b≤a·b,得ad+bc≤ · 二、比较大小 例5.已知m,n,a,b,c,d∈R+,且p= + ,q= · 那么p、q的大小关系为( ) A.p≤q B.p≥q C.p<q d.p,q大小不能确定="" 解:设h=( , ),k=( , ) 则h·k= + h= ,k= 由性质h·k≤h·k得 + ≤ · 即p≤q,故选A. 三、求最值 例6.已知m,n,x,y∈R,且m2+n2=a,x2+y2=b,那么mx+ny的最大值为( ) A. B. C. D. 解:设p=(m,n),q=(x,y),则由数量积的坐标运算,得p·q=mx+ny 而p= ,q= 从而有mx+ny≤ · 当p与q同向时,mx+ny取最大值 · = ,故选A. 四、求参数的取值范围 例7.设x,y为正数,不等式 + ≤a 恒成立,求a的取值范围. 解:设m=( , ),n=(1,1),则m·n= + ,m= ,n= 由性质m·n≤m·n,得 + ≤ · 又不等式 + ≤a 恒成立,故有a≥
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