已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9,则ac+bd的最小值

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 15:10:27
已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9,则ac+bd的最小值已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9,则ac+bd的最小值已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9

已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9,则ac+bd的最小值
已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9,则ac+bd的最小值

已知实数abcd,满足a2+b2=1,c2+d2=9,则ac+bd的最小值
∵a²+b²=1,c²+d²=9
∴可设a=sinα,b=cosα,c=3sinβ,d=3cosβ
∴ac+bd
=3(cosαcosβ+sinαsinβ)
=3cos(α-β)∈[-3,3]
∴ac+bd的最小值为-3,最大值为3
法2 柯西不等式
(a²+b²)(c²+d²)≥(ac+db)²
∴(ac+bd)²≤9
∴|ac+bd|≤3
∴-3≤ac+bd≤3
∴ac+bd的最小值为-3,最大值为3

那个2是指平方吧
(ac+bd)2=(ac)2+(bd)2+2abcd≤(ac)2+(bd)2+(ad)2+(bc)2=(a2+b2)(c2+d2)=9
当ad=bc时成立,此时最小值为-3

  首先由等式a2+b2=x2,c2+d2=y2求证xy≥ac+bd.把已知条件代入得到x2y2=(a2+b2)(c2+d2),展开再根据基本不等式证明求解,即可得到结果.

 

  • ∵(ac+bd)2=(ac)2+(bd)2+2abcd
    ≤(ac)2+(bd)2+(ad)2+(bc)2
    =(a2+b2)(c2+d2)=2

  • ∴|ac+bd|≤2,即-2≤ac+bd≤2 当且仅当ad=bc,即ca=db=2时取最大值2