一、应用方差证明不等式
已知x+y+z=a,求证:x2+y2+z2≥a2.(俄罗斯竞赛题)
证明:设x2+y2+z2=w.
由方差公式,得:x,y,z的方差为:S2=[(x2+y2+z2)-(x+y+z)2]= (w-a2).
∵S2≥0,∴(w-a2)≥0. ∴w≥a2,
即:x2+y2+z2≥a2.
点评:本题是用方差解题的一道基本问题,突破口是将三数相加的值设为w,通过方差公式得出结论.这题看似简单,但利用除方差公式以外的方法证明却往往没有思路,变得十分棘手.由此可见,要把方差公式巧妙地运用,不仅要对公式有很深刻的了解,而且还要学会如何通过条件入手,如:看到“三数平方和”或是“三数相加”等条件,就可以把它同方差联系起来进行求解。
二、应用方差解方程
解方程:=x+y+z+9.
解:
则:x=a2,y=b2+1,z=c2+2,原方程可化为4(a+b+c)=a2+b2+c2+12.
∴a2+b2+c2=4(a+b+c)-12.
由方差公式,得:a,b,c的方差为:
∵S2≥0,∴(a+b+c-6)2≤0. ∴a+b+c=6. ∴S2=0,∴a=b=c=2.
∴x=4,y=5,z=6.经检验,x=4,y=5,z=6是原方程的解.
点评:本题的关键在于将三个根号都用相应的未知数代替,然后由相应未知数的方差公式得出唯一的一种可能,最后求出原值.