题目内容

若实数a,b,c满足a2+b2+c2=1,则3ab-3bc+2c2的最大值为
 
考点:柯西不等式在函数极值中的应用
专题:计算题,函数的性质及应用,不等式的解法及应用
分析:不妨考虑c,当c=0时,运用重要不等式a2+b2≥2ab,求得最大值;再由当c≠0时,3ab-3bc+2c2=
3ab-3bc+2c2
a2+b2+c2

分子分母同除以c2,设x=
a
c
,y=
b
c
,再整理成二次方程,由于x为实数,运用判别式大于等于0,再由y为实数,判别式小于等于0,即可解得所求的范围,进而得到最大值.
解答: 解:不妨考虑c,当c=0时,有3ab-3bc+2c2=3ab≤
3(a2+b2)
2
=
3
2

当c≠0时,3ab-3bc+2c2=
3ab-3bc+2c2
a2+b2+c2
=
3•
a
c
b
c
-3•
b
c
+2
(
a
c
)2+(
b
c
)2+1

设x=
a
c
,y=
b
c
,则可令M=3ab-3bc+2c2=
3xy-3y+2
x2+y2+1

即有Mx2-3xy+My2+M+3y-2=0,
由于x为实数,则有判别式△1=9y2-4M(My2+M+3y-2)≥0,
即有(9-4M2)y2-12My-4M(M-2)≥0,
由于y为实数,则△2=144M2+16M(9-4M2)(M-2)≤0,
即有M(M-3)(2M2+2M-3)≤0,
由于求M的最大值,则M>0,则M≤3.
故答案为:3.
点评:本题考查重要不等式的运用:求最值,考查换元法转化为二次函数和二次方程有实根的条件,考查不等式的解法,属于压轴题和易错题.
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