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选修4-5:不等式选讲已知函数f(x)=(x-a)2+(x-b)2+(x-c)2+(a+b+c)23(a,b,c为实数)的最小值为m,若a-b+2c=3,求m的最小值.

题目详情
选修4-5:不等式选讲
已知函数f(x)=(x-a)2+(x-b)2+(x-c)2+
(a+b+c)2
3
(a,b,c为实数)的最小值为m,若a-b+2c=3,求m的最小值.
▼优质解答
答案和解析
因为f(x)=(x−a)2+(x−b)2+(x−c)2+
(a+b+c)2
3

=3x2−2(a+b+c)x+a2+b2+c2+
(a+b+c)2
3

=3(x−
a+b+c
3
)2+a2+b2+c2,…(2分)
所以x=
a+b+c
3
时,f(x)取最小值a2+b2+c2,即m=a2+b2+c2,…(5分)
因为a-b+2c=3,由柯西不等式得[12+(-1)2+22]•(a2+b2+c2)≥(a-b+2c)2=9,…(8分)
所以m=a2+b2+c2≥
9
6
3
2

当且仅当
a
1
b
−1
c
2
,即a=
1
2
,b=−
1
2
,c=1时等号成立,
所以m的最小值为
3
2
. …(10分)