课 题: 第 13 课时 几个著名的不等式之二:排序不等式
目的要求:
重点难点:
教学过程:
一、引入:
1、问题:若某网吧的 3 台电脑同时出现了故障,对其维修分别需要 45min,25 min 和
30 min,每台电脑耽误 1 min,网吧就会损失 0.05 元。在只能逐台维修的条件下,按怎么样
的顺序维修,才能使经济损失降到最小?
分析:
二、排序不等式:
1、基本概念:
一般地,设有两组数: ≤ ≤ , ≤ ≤ ,我们考察这两组数两两对应之积
的和,利用排列组合的知识,我们知道共有 6 个不同的和数,它们是:
对 应 关 系 和 备 注
( , , )
( , , )
同序和
( , , )
( , , )
乱序和
( , , )
( , , )
乱序和
( , , )
( , , )
乱序和
( , , )
( , , )
乱序和
( , , )
( , , )
反序和
根据上面的猜想,在这 6 个不同的和数中,应有结论:
同序和 最大,反序和 最小。
1a 2a 3a 1b 2b 3b
1a 2a 3a
1b 2b 3b
3322111 bababaS ++=
1a 2a 3a
1b 3b 2b
2332112 bababaS ++=
1a 2a 3a
2b 1b 3b
3312213 bababaS ++=
1a 2a 3a
2b 3b 1b
1332214 bababaS ++=
1a 2a 3a
3b 1b 2b
2312315 bababaS ++=
1a 2a 3a
3b 2b 1b
1322316 bababaS ++=
332211 bababa ++ 132231 bababa ++2、对引例的验证:
对 应 关 系 和 备 注
(1,2,3)
(25,30,45) 同序和
(1,2,3)
(25,45,30) 乱序和
(1,2,3)
(30,25,45) 乱序和
(1,2,3)
(30,45,25) 乱序和
(1,2,3)
(45,25,30) 乱序和
(1,2,3)
(45,30,25) 反序和
3、类似的问题:
5 个人各拿一只水桶到水龙头接水,如果水龙头注满这 5 个人的水桶需要的时间分别是
4 分钟,8 分钟,6 分钟,10 分钟,5 分钟。那么如何安排这 5 个人接水的顺序,才能使他
们等待的总时间最少?
分析:
4、排序不等式的一般情形:
一般地,设有两组实数: , , ,…, 与 , , ,…, ,且它们满
足:
≤ ≤ ≤…≤ , ≤ ≤ ≤…≤ ,
若 , , ,…, 是 , , ,…, 的任意一个排列,则和数
在 , , ,…, 与 , , ,…, 同序时最大,反
序时最小,即:
,
等号当且仅当 或 时成立。
分析:用逐步调整法
2203322111 =++= bababaS
2052332112 =++= bababaS
2153312213 =++= bababaS
1951332214 =++= bababaS
1852312315 =++= bababaS
1801322316 =++= bababaS
1a 2a 3a na 1b 2b 3b nb
1a 2a 3a na 1b 2b 3b nb
1c 2c 3c nc 1b 2b 3b nb
nncacaca +++ 2211 1a 2a 3a na 1b 2b 3b nb
112122112211 bababacacacabababa nnnnnnn +++≥+++≥+++ −
naaa === 21 nbbb === 21四、小结:
五、练习:
六、作业:
1、求证: 。
2、在△ABC 中,ha , hb ,hc 为边长 a,b,c 上的高,求证:asinA+bsinB+csinC ha + hb
+hc .
3、若 a>0,b>0,则 .
4、在△ABC 中,求证: .(IMO)
5、若 a1,a2,…,an 为两两不等的正整数,求证: .
6、若 x1,x2,…,xn≥0,x1+x2+…+xn≤ ,则 .
dacdbcabdcba +++≥+++ 2222
≥
2222
332266 babababa +⋅+⋅+≥+
abccbacbacbacba 3)()()( 222 ≤−++−++−+
∑∑
==
≥
n
k
n
k
k
kk
a
11
2
1
2
1
2
1)1()1)(1( 21 ≥−−− nxxx