【選修4-5:不等式選講】
已知實數(shù)x,y,z滿足x2+y2+z2=1.
(Ⅰ)求x+2y+2z的取值范圍;
(Ⅱ)若不等式|a-3|+
a2
≥x+2y+2z
對一切實數(shù)x,y,z恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.
分析:(I)由柯西不等式可得9=(12+22+22)(x2+y2+z2)≥(1×x+2×y+2×z)2,即可得出x+2y+2z的取值范圍.
(II)不等式|a-3|+
a
2
≥x+2y+2z
對一切實數(shù)x,y,z恒成立?|a-3|+
a
2
≥(x+2y+2z)max
,再對a分類討論即可得出.
解答:解:(I)由柯西不等式可得9=(12+22+22)(x2+y2+z2)≥(1×x+2×y+2×z)2,
∴-3≤x+2y+2z≤3,當且僅當
x
1
=
y
2
=
z
2
x2+y2+z2=1
,即y=z=2x=
2
3
時,右邊取等號;同理當且僅當y=z=2x=-
2
3
時左邊取等號.
(II)由(I)可知:-3≤x+2y+2z≤3,∴(x+2y+2z)max=3.
∴不等式|a-3|+
a
2
≥x+2y+2z
對一切實數(shù)x,y,z恒成立?|a-3|+
a
2
≥(x+2y+2z)max
=3.
a≥3
a-3+
a
2
≥3
a<3
3-a+
a
2
≥3
,
解得a≥4或a≤0.
點評:本題考查了柯西不等式的應用、含絕對值不等式的解法、分類討論等基礎知識與基本技能方法,屬于中檔題.
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