先閱讀下面的材料再完成下列各題
我們知道,若二次函數(shù)y=ax2+bx+c對任意的實數(shù)x都有y≥0,則必有a>0,△=b2-4ac≤0;例如y=x2+2x+1=(x+1)2≥0,則△=b2-4ac=0,y=x2+2x+2=(x+1)2+1>0,則△=b2-4ac<0.
(1)求證:(a12+a22+…+an2)•(b12+b22+…+bn2)≥(a1•b1+a2•b2+…+an•bn2
(2)若x+2y+3z=6,求x2+y2+z2的最小值;
(3)若2x2+y2+z2=2,求x+y+z的最大值;
(4)指出(2)中x2+y2+z2取最小值時,x,y,z的值(直接寫出答案).
分析:(1)首先構造二次函數(shù):f(x)=(a1x+b12+(a2x+b22+…+(anx+bn2=(a12+a22+…+an2)x2+2(a1b1+a2b2+…+anbn)x+(b12+b22+…+bn2),由(a1x+b12+(a2x+b22+…+(anx+bn2≥0,即可得f(x)≥0,可得△=4(a1b1+a2b2+…+anbn2-4(a12+a22+…+an2)(b12+b22+…+bn2)≤0,整理即可證得:(a12+a22+…+an2)•(b12+b22+…+bn2)≥(a1•b1+a2•b2+…+an•bn2
(2)利用(1)可得:(1+4+9)(x2+y2+z2)≥(x+2y+3z)2,又由x+2y+3z=6,整理求解即可求得答案;
(3)利用(1)可得:(2x2+y2+z2)(
1
2
+1+1)≥(x+y+z)2,又由2x2+y2+z2=2,整理求解即可求得答案;
(4)因為當且僅當
a1
b1
=
a2
b2
=…=
an
bn
時等號成立,即可得當且僅當x=
y
2
=
z
3
時,x2+y2+z2取最小值,又由x+2y+3z=6,即可求得答案.
解答:解:(1)構造二次函數(shù):f(x)=(a1x+b12+(a2x+b22+…+(anx+bn2=(a12+a22+…+an2)x2+2(a1b1+a2b2+…+anbn)x+(b12+b22+…+bn2)≥0,
∴△=4(a1b1+a2b2+…+anbn2-4(a12+a22+…+an2)(b12+b22+…+bn2)≤0,
即:(a12+a22+…+an2)•(b12+b22+…+bn2)≥(a1•b1+a2•b2+…+an•bn2,
當且僅當
a1
b1
=
a2
b2
=…=
an
bn
時等號成立;

(2)根據(jù)(1)可得:(1+4+9)(x2+y2+z2)≥(x+2y+3z)2,
∵x+2y+3z=6,
∴14(x2+y2+z2)≥36,
∴x2+y2+z2
18
7
;
∴若x+2y+3z=6,則x2+y2+z2的最小值為
18
7
;

(3)根據(jù)(1)可得:(2x2+y2+z2)(
1
2
+1+1)≥(x+y+z)2,
∵2x2+y2+z2=2,
∴(x+y+z)2≤2×
5
2
=5,
∴-
5
≤x+y+z≤
5

∴若2x2+y2+z2=2,則x+y+z的最大值為
5
;

(4)∵當且僅當x=
y
2
=
z
3
時,x2+y2+z2取最小值,
設x=
y
2
=
z
3
=k,
則x=k,y=2k,z=3k,
∵x+2y+3z=6,
∴k+4k+9k=6,
解得:k=
3
7
,
∴當x2+y2+z2取最小值時,x=
3
7
,y=
6
7
,z=
9
7
點評:此題考查了二次函數(shù)的綜合應用.此題難度較大,解題的關鍵是根據(jù)題意構造二次函數(shù)f(x)=(a1x+b12+(a2x+b22+…+(anx+bn2=(a12+a22+…+an2)x2+2(a1b1+a2b2+…+anbn)x+(b12+b22+…+bn2),然后利用判別式求解.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中數(shù)學 來源: 題型:閱讀理解

先閱讀下面的材料,再解答后面的各題:
現(xiàn)代社會對保密要求越來越高,密碼正在成:為人們生活的一部分.有一種密碼的明文(真實文)按計算機鍵盤字母排列分解,其中Q、W、E、…、N、M這26個字母依次對應1,2,3…25,26這26個自然數(shù)(見下表):
Q W E R T Y U I O P A S D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
F G H J K L Z X C V B N M
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
給出一個變換公式:
x′=
x
3
(x是自然數(shù),1≤x≤26,x被3整除)
x′=
x+2
3
+17(x是自然數(shù),1≤x≤26,x被3除余1)
x′=
x+1
3
+8(x是自然數(shù),1≤x≤26,x被3除余2)

將明文轉換成密文,如:4?
4+2
3
+17=19
,即R變?yōu)長.
11?
11+1
3
+8=12
,即A變?yōu)镾.
將密文轉換成明文,如:21?3×(21-17)-2=10,即X變?yōu)镻
13?3×(13-8)-1=14,即D變?yōu)镕.
(1)按上述方法將明文NET譯為密文;
(2)若按上述方法將明文譯成的密文為DWN,請找出它的明文.

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科目:初中數(shù)學 來源: 題型:解答題

先閱讀下面的材料再完成下列各題
我們知道,若二次函數(shù)y=ax2+bx+c對任意的實數(shù)x都有y≥0,則必有a>0,△=b2-4ac≤0;例如y=x2+2x+1=(x+1)2≥0,則△=b2-4ac=0,y=x2+2x+2=(x+1)2+1>0,則△=b2-4ac<0.
(1)求證:(a12+a22+…+an2)•(b12+b22+…+bn2)≥(a1•b1+a2•b2+…+an•bn2
(2)若x+2y+3z=6,求x2+y2+z2的最小值;
(3)若2x2+y2+z2=2,求x+y+z的最大值;
(4)指出(2)中x2+y2+z2取最小值時,x,y,z的值(直接寫出答案).

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科目:初中數(shù)學 來源:貴州省期末題 題型:解答題

先閱讀下面的材料,再解答后面的各題:現(xiàn)代社會對保密要求越來越高,密碼正在成:為人們生活的一部分.有一種密碼的明文(真實文)按計算機鍵盤字母排列分解,其中Q、W、E、…、N、M這26個字母依次對應1,2,3…25,26這26個自然數(shù)(見下表):
給出一個變換公式:
將明文轉換成密文,如:4,即R變?yōu)長.
11,即A變?yōu)镾.
將密文轉換成明文,如:213×(21﹣17)﹣2=10,
即X變?yōu)镻
133×(13﹣8)﹣1=14,即D變?yōu)镕.
(1)按上述方法將明文NET譯為密文;
(2)若按上述方法將明文譯成的密文為DWN,請找出它的明文.

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科目:初中數(shù)學 來源:2009年江蘇省淮安市淮陰中學高一分班考試數(shù)學試卷 (解析版) 題型:解答題

先閱讀下面的材料再完成下列各題
我們知道,若二次函數(shù)y=ax2+bx+c對任意的實數(shù)x都有y≥0,則必有a>0,△=b2-4ac≤0;例如y=x2+2x+1=(x+1)2≥0,則△=b2-4ac=0,y=x2+2x+2=(x+1)2+1>0,則△=b2-4ac<0.
(1)求證:(a12+a22+…+an2)•(b12+b22+…+bn2)≥2
(2)若x+2y+3z=6,求x2+y2+z2的最小值;
(3)若2x2+y2+z2=2,求x+y+z的最大值;
(4)指出(2)中x2+y2+z2取最小值時,x,y,z的值(直接寫出答案).

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