题目内容
设A是由n个有序实数构成的一个数组,记作:A=(a1,a2,…,ai,…,an).其中ai(i=1,2,…,n)称为数组A的“元”,S称为A的下标.如果数组S中的每个“元”都是来自 数组A中不同下标的“元”,则称A=(a1,a2,…,an)为B=(b1,b2,…bn)的子数组.定义两个数组A=(a1,a2,…,an),B=(b1,b2,…,bn)的关系数为C(A,B)=a1b1+a2b2+…+anbn.
(Ⅰ)若
,B=(-1,1,2,3),设S是B的含有两个“元”的子数组,求C(A,S)的最大值;
(Ⅱ)若
,B=(0,a,b,c),且a2+b2+c2=1,S为B的含有三个“元”的子数组,求C(A,S)的最大值.
解:(Ⅰ)依据题意,当S=(-1,3)时,C(A,S)取得最大值为2.
(Ⅱ)①当0是S中的“元”时,由于A的三个“元”都相等,及B中a,b,c三个“元”的对称性,可以只计算
的最大值,其中a2+b2+c2=1.
由(a+b)2=a2+b2+2ab≤2(a2+b2)≤2(a2+b2+c2)=2,
得
.
当且仅当c=0,且
时,a+b达到最大值
,
于是
.
②当0不是S中的“元”时,计算
的最大值,
由于a2+b2+c2=1,
所以(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤3(a2+b2+c2)=3,
当且仅当a=b=c时,等号成立.
即当
时,a+b+c取得最大值
,此时
.
综上所述,C(A,S)的最大值为1.
分析:(Ⅰ)依据题意中“元”的含义,可知当S=(-1,3)时,C(A,S)取得最大值为2.
(Ⅱ)对0是不是S中的“元”进行分类讨论:①当0是S中的“元”时,由于A的三个“元”都相等,及B中a,b,c三个“元”的对称性,利用平均值不等式计算
的最大值,②当0不是S中的“元”时,只须计算
的最大值即可,最后综上即可得出C(A,S)的最大值.
点评:本小题主要考查排序不等式及应用、平均值不等式在函数极值中的应用等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.
(Ⅱ)①当0是S中的“元”时,由于A的三个“元”都相等,及B中a,b,c三个“元”的对称性,可以只计算
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111728.png)
由(a+b)2=a2+b2+2ab≤2(a2+b2)≤2(a2+b2+c2)=2,
得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111729.png)
当且仅当c=0,且
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111730.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/53.png)
于是
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111731.png)
②当0不是S中的“元”时,计算
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111732.png)
由于a2+b2+c2=1,
所以(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc≤3(a2+b2+c2)=3,
当且仅当a=b=c时,等号成立.
即当
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![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/21.png)
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综上所述,C(A,S)的最大值为1.
分析:(Ⅰ)依据题意中“元”的含义,可知当S=(-1,3)时,C(A,S)取得最大值为2.
(Ⅱ)对0是不是S中的“元”进行分类讨论:①当0是S中的“元”时,由于A的三个“元”都相等,及B中a,b,c三个“元”的对称性,利用平均值不等式计算
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111728.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/111732.png)
点评:本小题主要考查排序不等式及应用、平均值不等式在函数极值中的应用等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.
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