来自截曙光的问题
【试用3种不同的方法证明ac+bd≤√(a2+b2)(c2+d2).已知a,b,c,d∈R,(√表示后面的开根号题中的2表示平方)】
试用3种不同的方法证明ac+bd≤√(a2+b2)(c2+d2).
已知a,b,c,d∈R,(√表示后面的开根号题中的2表示平方)
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2020-11-29 05:15
【试用3种不同的方法证明ac+bd≤√(a2+b2)(c2+d2).已知a,b,c,d∈R,(√表示后面的开根号题中的2表示平方)】
试用3种不同的方法证明ac+bd≤√(a2+b2)(c2+d2).
已知a,b,c,d∈R,(√表示后面的开根号题中的2表示平方)
[证法1](比较法)
(ac+bd)2-(a2+b2)(c2+d2)
=a2c2+2abcd+b2d2-(a2c2+a2d2+b2c2+b2d2)
=-(a2d2-2abcd+b2c2)
=-(ad-bc)2≤0(当ad=bc时取等号,以下同).
∴(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
[证法2](构造二次函数法)
令函数f(x)=(a2+b2)x2-2(ac+bd)x+(c2+d2),
则f(x)=a2x2-2acx+c2+b2x2-2bdx+d2
=(ax-c)2+(bx-d)2≥0.
又知二次系数大于0,故
△=4(ac+bd)2-4(a2+b2)(c2+d2)≤0.
∴(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
[证法3](三角代换法)
设a=mcosα,c=ncosβ,则
b=msinα,d=nsinβ,从而
(ac+bd)2=m2n2cos2(α-β)≤m2n2=(a2+b2)(c2+d2).
∴(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2).
佩服