1、設函數(shù)
的定義域為[a,b],如果對于[a,b]內(nèi)任意兩數(shù)
,都有
(1)
則稱
為[a,b]上的凸函數(shù)。若把(1)式的不等號反向,則稱這樣的
為[a,b]上的凹函數(shù)。凸函數(shù)的幾何意義是:過
曲線上任意兩點作弦,則弦的中點必在該曲線的上方或在曲線上。
②.基本不等式:
≥
(
)
語言表述:n個正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。
③.
的幾何解釋:
以
為直徑作圓,在直徑AB上取一點C,過C作弦DD’^AB 則
,
從而
,而半徑
。
一般地,設有兩組實數(shù):
,
,
,…,
與
,
,
,…,
,且它們滿足:
≤
≤
≤…≤
,
≤
≤
≤…≤
,
若
,
,
,…,
是
,
,
,…,
的任意一個排列,則和數(shù)
在
,
,
,…,
與
,
,
,…,
同序時最大,反序時最小,即:
,
等號當且僅當
或
時成立。
4、定理4:(柯西不等式的推廣形式):設
為大于1的自然數(shù),
(
1,2,…,
)為任意實數(shù),則:
,其中等號當且僅當
時成立(當
時,約定
,
1,2,…,
)。
證明:構(gòu)造二次函數(shù):![]()
即構(gòu)造了一個二次函數(shù):![]()
由于對任意實數(shù)
,
恒成立,則其
,
即:
,
即:
,
等號當且僅當
,
即等號當且僅當
時成立(當
時,約定
,
1,2,…,
)。如果
(
)全為0,結(jié)論顯然成立。
柯西不等式有兩個很好的變式:
變式1 設![]()
,等號成立當且僅當
![]()
變式2 設ai,bi同號且不為0(i=1,2,…,n),則:
,等號成立當且僅當
。
3、定理3:(三角形不等式)設
為任意實數(shù),則:
![]()
思考:三角形不等式中等號成立的條件是什么?
,
其中等號當且僅當
時成立。
幾何意義:設
,
為平面上以原點O為起點的兩個非零向量,它們的終點分別為A(
),B(
),那么它們的數(shù)量積為
,
而
,
,
所以柯西不等式的幾何意義就是:
,
其中等號當且僅當兩個向量方向相同或相反(即兩個向量共線)時成立。
2、定理2:(柯西不等式的向量形式)設
,
為平面上的兩個向量,則
,其中等號當且僅當兩個向量方向相同或相反(即兩個向量共線)時成立。
12. 常見曲線的參數(shù)方程的一般形式:
(1)經(jīng)過點P0(x0,y0),傾斜角為a的直線的參數(shù)方程為
稱為直線的標準參數(shù)方程。
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經(jīng)過點P0(x0,y0),以
為方向向量的直線的參數(shù)方程為
稱為直線的一般參數(shù)方程。
此式中的
。
利用直線的參數(shù)方程,研究直線與圓錐曲線的位置關(guān)系以及弦長計算,有時比較方便。方法是:
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![]()
則(1)當△<0時,l與C無交點;(2)當△=0時,l與C有一公共點;(3)當△>0時,l與C有兩個公共點;此時方程at2+bt+c=0有兩個不同的實根t1、t2,把參數(shù)t1、t2代入l的參數(shù)方程,即可求得l與C的兩個交點M1、M2的坐標;另外,由參數(shù)t的幾何
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(2) 圓、橢圓、雙曲線、拋物線的參數(shù)方程
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(3)擺線:
當一個圓沿著一條定直線無滑動地滾動時,圓周上一個定點P的軌跡是什么?
我們把定點P的軌跡叫做平擺線,又叫旋輪線。
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(4)圓的漸開線:
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第二七講不等式選講
11、 化普通方程為參數(shù)方程的基本思路是引入?yún)?shù),即選定合適的參數(shù)t,先確定一個關(guān)系x=f(t)(或y=j(t)),再代入普通方程F(x,y)=0,求得另一關(guān)系y=j(t)(或x=f(t))。一般地,常選擇的參數(shù)有角(如圓、橢圓、雙曲線)、有向線段的數(shù)量(如直線)、斜率(拋物線是以斜率的倒數(shù)為參數(shù)),某一點的橫坐標(或縱坐標)。
10、 化參數(shù)方程為普通方程的基本思路是消去參數(shù),常用的消參方法有代入消去法、加減消去法、恒等式(三角的或代數(shù)的)消去法。要注意整體代入法及參數(shù)的取值范圍對x,y的取值范圍的影響。
9、參數(shù)方程與普通方程的區(qū)別與聯(lián)系:
在求曲線的方程時,一般地需要建立曲線上動點P(x,y)的坐標x,y之間滿足的等量關(guān)系F(x,y)=0,這樣得到的方程F(x,y)=0就是曲線的普通方程;而有時要想得到聯(lián)系x,y的方程F(x,y)=0是比較困難的,于是可以通過引入某個中間變量t,使之與曲線上動點P的坐標x,y間接地聯(lián)系起來,此時可得到方程組![]()
顯然,參數(shù)方程與普通方程的最明顯的區(qū)別是其方程形式上的區(qū)別,更大的區(qū)別是普通方程反映了曲線上任一點坐標x,y的直接關(guān)系,而參數(shù)方程則反映了x,y的間接關(guān)系。
盡管參數(shù)方程與普通方程有很大的區(qū)別,但他們之間又有著密切的聯(lián)系,這種聯(lián)系表現(xiàn)在兩方面:(1)這兩種方程都是同一曲線的不同的代數(shù)表現(xiàn)形式,是同一事物的兩個方面;(2)這兩種方程之間可以進行互化,通過消參可以把參數(shù)方程化為普通方程,而通過引入?yún)?shù),也可把普通方程化為參數(shù)方程。需要注意的是,在將兩種方程互化的過程中,要注意兩種方程(在表示同一曲線的)等價性,即注意參數(shù)的取值范圍對x,y的取值范圍的影響。
實質(zhì)上,參數(shù)的思想方法就是在運動變化的哲學思想指導下的函數(shù)的思想方法,因此也可認為引入?yún)?shù)就是引入函數(shù)的自變量。參數(shù)法在求曲線的軌跡方程,以及研究某些最值問題時是一種常用的甚至是簡捷的解題方法。
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