单元测试示范卷

2023全国100所名校单元测试示范卷·高三·数学卷(四)[23·G3DY·数学-必考(文科)-

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9.(1)设a,b,c为正数,且a+2b+3c=13,则$\sqrt{3a}$+$\sqrt{2b}$+$\sqrt{c}$的最大值为$\frac{13\sqrt{3}}{3}$;
(2)设正实数a,b,c满足abc≥1,求$\frac{{a}^{2}}{a+2b}$+$\frac{{b}^{2}}{b+2c}$+$\frac{{c}^{2}}{c+2a}$的最小值.试题答案

分析 (1)运用柯西不等式:$\sqrt{3}$•$\sqrt{a}$+1•$\sqrt{2b}$+$\frac{\sqrt{3}}{3}$•$\sqrt{3c}$≤$\sqrt{(3+1+\frac{1}{3})(a+2b+3c)}$;
(2)运用柯西不等式:[(a+2b)+(b+2c)+(c+2a)]•($\frac{{a}^{2}}{a+2b}$+$\frac{{b}^{2}}{b+2c}$+$\frac{{c}^{2}}{c+2a}$)≥(a+b+c)2

解答 解:(1)根据柯西不等式,
$\sqrt{3a}$+$\sqrt{2b}$+$\sqrt{c}$=$\sqrt{3}$•$\sqrt{a}$+1•$\sqrt{2b}$+$\frac{\sqrt{3}}{3}$•$\sqrt{3c}$≤$\sqrt{(3+1+\frac{1}{3})(a+2b+3c)}$=$\frac{13\sqrt{3}}{3}$,
即$\sqrt{3a}$+$\sqrt{2b}$+$\sqrt{c}$的最大值为$\frac{13\sqrt{3}}{3}$;
(2)根据柯西不等式,
[(a+2b)+(b+2c)+(c+2a)]•($\frac{{a}^{2}}{a+2b}$+$\frac{{b}^{2}}{b+2c}$+$\frac{{c}^{2}}{c+2a}$)≥(a+b+c)2
所以,$\frac{{a}^{2}}{a+2b}$+$\frac{{b}^{2}}{b+2c}$+$\frac{{c}^{2}}{c+2a}$≥$\frac{a+b+c}{3}$,
根据平均值不等式:$\frac{a+b+c}{3}$≥$\root{3}{abc}$=1,
所以,$\frac{{a}^{2}}{a+2b}$+$\frac{{b}^{2}}{b+2c}$+$\frac{{c}^{2}}{c+2a}$的最小值为1.

点评 本题主要考查了运用柯西不等式求最值,以及基本不等式的应用,属于中档题.

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