若实数 $a,b,c$ 满足 $a^2+b^2+c^2=1$,则 $3ab-3bc+2c^2$ 的最大值为
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    均值不等式
  • 方法
    >
    代数处理
    >
    待定系数法
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
【答案】
$3$
【解析】
根据题意,引入参数 $\lambda,\mu$,且 $\lambda,\mu>0$,有\[3ab-3bc+2c^2\leqslant \dfrac 32\cdot \left(\lambda a^2+\dfrac{b^2}{\lambda}+\mu b^2+\dfrac{c^2}{\mu}+\dfrac {4c^2}3\right),\]令\[\lambda=\dfrac{1}{\lambda}+\mu=\dfrac{1}{\mu}+\dfrac 43,\]解得 $\lambda =2$,$\mu=\dfrac 32$,于是\[3ab-3bc+2c^2\leqslant \dfrac 32\cdot \left(2a^2+2b^2+2c^2\right)=3,\]等号当 $2a=b$ 且 $\dfrac 32b=c$,也即\[(a,b,c)=\left(\dfrac{1}{\sqrt{14}},\dfrac{2}{\sqrt{14}},\dfrac{3}{\sqrt{14}}\right)\]时取得,因此所求代数式的最大值为 $3$.
题目 答案 解析 备注
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