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2020年高中数学必修五全套教案(精品)

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-15 21:13
tags:高中数学必修五

高中数学的科目背景-高中数学恒成立问法汇总



2020年高中数学必修五全套复习讲义(精品)

[探索研究]
在初中,我们已学过如何解直角三角形,下面就首先来探讨直角三角
形中,角与边的等式关系。 如图1.1-2,在Rt
?
ABC中,设
BC=a,AC=b,AB=c, 根据锐角 三角函数中正弦函数的定义,有
a
?sin
A

c
b
c
?sin
B
,又
sin
C
?1?
,
c
c

a
?
b
?
c
?
c
b
sin
A
sin
B
sin
C
c
从而在直角三角形ABC中,
a
B
(
图1.1-2)
思考:那么对于任意的三角形,以上关系式是否仍然成立?
(由学生讨论、分析)
可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况:
如图1.1-3,当
?
ABC是 锐角三角形时,设边AB上的高是CD,
根据任意角三角函数的定义,有CD=
a
si n
B
?
b
sin
A
,则
a
C
同理可得
c
a
sin
C
?
sin
A?
sin
A
?
b
sin
B
?
c
sin
C
C a

b
sin
B

b
sin
B
, b



从而
a
sin< br>A
?
b
sin
B
?
c
sin
C A
c B

(图1.1-3)
正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,

a
sin
A
?
b
sin
B
?
c< br>sin
C

[理解定理]
(1)正弦定理说明同一三角形中,边与其 对角的正弦成正比,且比
例系数为同一正数,即存在正数k使
a
?
k
sin
A

b
?
k
sin
B

c
?
k
sin
C

(2)
a
sin
A
?
b
sin
B
?
c
sin
C
等价于
a
sin
A
?
b
sin
B

c
sin
C
?
b
sin
B

a
sin
A
?
c
sin
C

从而知正弦定理的基本作用为:
①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如
a
?
b
sin
A

sin
B
②已知三角 形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值,

sin
A
?
a
sin
B

b
一般地,已知三角形的某些边和角,求其他的边和角的过程叫作
解三角形。
[例题分析]
例1.在
?ABC
中,已知
A?32.0
0

B?81.8
0

a?42.9
cm,解三角形。
解:根据三角形内角和定理,
C?180
0
?(A?B)


?180
0
?(32.0
0
?81.8
0
)




?66.2
0

根据正弦定理,
asinB42.9sin81.8
0
b???80.1(cm)

sinA
sin32.0
0
根据正弦定理,
asinC42.9sin66.2
0
c???74.1(cm).

sinA
sin32.0
0
评述:对于解三角形中的复杂运算可使用计算器。
例2.在
?ABC
中,已知
a?20
cm,
b?28
cm,
A?40
0
,解三角形(角
度精确到
1
0
,边长精确到1cm)。
解:根据正弦定理,

bsinA28sin40
0
sinB???0.8999.

a2 0
因为
0
0

B

180
0
,所 以
B?64
0
,或
B?116
0
.

⑴ 当
B?64
0
时,

C?180
0
?(A? B)?180
0
?(40
0
?64
0
)?76
0< br>,
asinC20sin76
0
c???30(cm).

sinA
sin40
0
⑵ 当
B?116
0
时,

C?180
0
?(A?B)?180
0
?(400
?116
0
)?24
0

asinC20sin24
0
c???13(cm).

sinA< br>sin40
0
[补充练习]已知
?
ABC中,
sin
A
:sin
B
:sin
C
?1:2:3
,求
a:
b
:
c

(答案:1:2:3)
(2)正弦定理的应用范围:
①已知两角和任一边,求其它两边及一角;
②已知两边和其中一边对角,求另一边的对角。



联系已经学过的知识和方法,可用什么途径来解决这个问题?
用正弦定理试求,发现因A、B均未知,所以较难求边c。
由于涉及边长问题,从而可以考虑用向量来研究这个问题。
A < br>如图1.1-5,设
CB
?
a

CA
?
b< br>,
AB
?
c
,那么
c
?
a
?
b
,则
b

c

rrrrr r
c
?
c
?
c
?
a
?
ba
?
b
rrrrrr
?
ab
?
b
?
r
2
a
r
?
b
r
?
2
a
?
r
2
?
a
?
b
?2
a
?b
2
uurruurruurr
rrr
r
r
r
????
C
a

r
B
从而
c
2
?
a
2
?
b
2
?2
ab
cos
C
(图1.1-5)
同理可证
a
2
?
b
2
?
c
2
?2
bc
cos
A

b< br>2
?
a
2
?
c
2
?2
ac
cos
B

于是得到以下定理
余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其他 两边的平方的和减
去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍。即
a
2
?
b
2
?
c
2
?2
bc
cos
A

b
2
?
a
2
?
c< br>2
?2
ac
cos
B

c
2
?a
2
?
b
2
?2
ab
cos
C

思考:这个式子中有几个量?从方程的角度看已知其中三个量,可以
求出第四个量,能否由 三边求出一角?
(由学生推出)从余弦定理,又可得到以下推论:
b
2
? c
2
?a
2
cosA?
2bc
a
2
?c< br>2
?b
2
cosB?
2ac


b
2
?a
2
?c
2

cosC?
2ba



[理解定理]
从而知余弦定理及其推论的基本作用为:
①已知三角形的任意两边及它们的夹角就可以求出第三边;
②已知三角形的三条边就可以求出其它角。
思考:勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间 的关系,余弦
定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系,如何看这两个定理
之间的关系?
(由学生总结)若
?
ABC中,C=
90
0
,则
c osC?0
,这时
c
2
?a
2
?b
2

由此可知余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例。
[例题分析]
例1.在
?
ABC中,已知
a?2
⑴解:∵
b
2
? a
2
?c
2
?2accosB

=
(23)
2
?(6?2)
2
?2?23?(6?2)
cos
45
0

6?2)
2
?43(3?1)

3

c?6?2

B?60
0
,求b及A
=
12?(
=
8


b?22.


A
可以利用余弦定理,也可以利用正弦定理:
b
2
?c
2
?a
2
(22)
2
?(6?2)
2
?( 23)
2
1
?,
⑵解法一:∵cos
A?
2bc
?
2
2?22?(6?2)

A?60
0
.

例2.在
?
ABC中,已知a?134.6cm

b?87.8cm

c?161.7cm
,解三角形
解:由余弦定理的推论得:



b
2
?c
2
?a
2
cos
A?
2bc



87.8
2
?161.7
2
?134.6
2

?
2?87.8?161.7
?0.5543,

A?56
0
20
?

c
2
?a
2
?b
2
cos
B?
2ca



134.6
2
?161.7
2
?87.8
2

?
2?134.6?161.7
?0.8398,

B?32
0
53
?

?

C?180< br>0
?(A?B)?180
0
?(56
0
20
?
?32
0
53)
[补充练习]在
?
ABC中,若
a
2
?
b
2
?
c
2
?
bc
,求角 A(答案:A=120
0

Ⅳ.课时小结
(1)余弦定理是任何三角形边角之间存在的共同规律,勾股定理是
余弦定理的特例;
(2)余弦定理的应用范围:①.已知三边求三角;②.已知两边及
它们的夹角,求第三边。
[随堂练习1]
(1)在
?
ABC中,已知
a
?80
b
?100

?
A
?45
0
,试判 断此三角形的解
的情况。
1
(2)在
?
ABC中,若
a< br>?1

?
C
c
?

2
则符合题意的
?40
0
,b的值有_____
个。
(3)在
?
ABC中,
a
?
xcm

b
?2
cm
,< br>?
B
?45
0
,如果利用正弦定理解三
角形有两解,求x的取 值范围。
(答案:(1)有两解;(2)0;(3)
2?
x
?2

2



2.在
?
ABC中,已知
a
?7

b
?5

c
?3
,判断
?
ABC的类型。
分析:由余弦定理可知
a
2
?
b2
?
c
2
?
A
是直角??ABC是直角三角形
a
2
?
b
2
?
c
2
?
A
是钝角??ABC是钝角三角形

a
2
?
b
2
?< br>c
2
?
A
是锐角??ABC是锐角三角形
(注意:
A
是锐角??ABC是锐角三角形

解:
Q7
2
?5
2
?3
2
,即
a
2
?
b
2
?< br>c
2


?ABC是钝角三角形

[随堂练习2]
(1)在
?
ABC中,已知
sin
A:sin
B
:sin
C
?1:2:3
,判断
?
ABC的类型。
(2)已知
?
ABC满足条件
a
cos
A
?
b
cos
B
,判断
?
ABC的类型。 (答案:(1)
?ABC是钝角三角形
;(2)
?
ABC是等腰或直角三 角形)
2.在
?
ABC中,
A
?60
0

b
?1
,面积为
3
a
?
b
?
c
,求的值
2
sin
A
?sin
B
?sin
C分析:可利用三角形面积定理
S
?
1
ab
sin
C?
1
ac
sin
B
?
1
bc
sin< br>A
以及
222
正弦定理
a
sin
A
?b
sin
B
?
c
sin
C
?
a
?
b
?
c

sin
A
?sin
B
?sin
C
解:由
S
13
?
bc
sin
A
?
22

c
?2

3
, 则
a
2
?
b
2
?
c
2
?2
bccos
A
=3,即
a
?
从而
a
?
b< br>?
c
a
??2

sin
A
?sin
B
?sin
C
sin
A
Ⅲ.课堂练习
(1)在
?
ABC中,若
a
?55

b
?16
,且此三角形的 面积
S
C
(2)在
?
ABC中,其三边分别为a、b、c,且三角 形的面积
S
求角C

?2203
,求角
?
a2
?
b
2
?
c
2
4



(答案:(1)
60
0

120
0
;( 2)
45
0

Ⅳ.课时小结
(1)在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,有两解或
一解或无解等情形;
(2)三角形各种类型的判定方法;
(3)三角形面积定理的应用。

Ⅴ.课后作业
(1)在
?
ABC中,已知
b
?4

c
?10

B
?30
0
,试判断此三角形的解的
情况。
(2)设x、x+1、x+2是钝角三角形的三边长,求实数x的取值范围。
(3)在
?
ABC中,
A
?60
0

a
?1

b
?
c
?2
,判断
?
ABC的形状 。
(4)三角形的两边分别为3cm,5cm,它们所夹的角的余弦为方程
5
x2
?7
x
?6?0
的根,

求这个三角形的面积。
例1、如图,一艘海轮从A出发,沿北偏东75
?
的方向航行67.5 n mile
后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东32
?
的方向航行54.0 n m ile
后达到海岛C.如果下次航行直接从A出发到达C,此船应该沿怎样的
方向航行,需要航 行多少距离?(角度精确到0.1
?
,距离精确到0.01n
mile)




解:在
?
ABC中,
?
ABC=180
?
- 75
?
+ 32
?
=137
?
,根据余弦定理,
AC=
=
AB
2
?BC
2
?2AB?BC?cos?ABC


67.5
2
?54.0
2
?2?67.5?54.0?c os137
?
≈113.15
根据正弦定理,

BC
=
AC

sin?CABsin?ABC
AC
sin
?
CAB =
BCsin?ABC

54.0sin137
?
=
113.15

≈0.3255,
所以
?
CAB =19.0
?
,
75
?
-
?
CAB =56.0
?

答:此船应该沿北偏东56.1
?
的方向航行,需要航行113.15n mile
补充例2、某巡逻艇在A处发现北偏东45
?
相距9海里的C处有一艘
走私船 ,正沿南偏东75
?
的方向以10海里小时的速度向我海岸行驶,
巡逻艇立即以14海 里小时的速度沿着直线方向追去,问巡逻艇应该
沿什么方向去追?需要多少时间才追赶上该走私船?




解:如图,设该巡逻艇沿AB方向经过x小时后在B处追上走私船,
则CB=10x, AB=14x,AC=9,
?
ACB=
75?
+
45?
=
120?

?
(14x)
2
= 9
2
+ (10x)
2
-2
?
9
?
10xcos
120?

?
化简得32x
2
-30x-27=0,即x=
3
,或x= -
2
9
16
(舍去)
所以BC = 10x =15,AB =14x =21,
又因为
BCsin120
?
sin
?
BAC =
A B
=
15
21
?
3
2
=
53
14

?
?
BAC =38
?
13
?
,或
?
BAC =141
?
47
?
(钝角不合题意,舍去),
?
38?
13
?
+
45?
=83
?
13
?< br>
答:巡逻艇应该沿北偏东83
?
13
?
方向去追,经过1. 4小时才追赶上该
走私船.
评注:在求解三角形中,我们可以根据正弦函数的定义得到两个解 ,
但作为有关现实生活的应用题,必须检验上述所求的解是否符合实际
意义,从而得出实际问题 的解
Ⅳ.课时小结
解三角形的应用题时,通常会遇到两种情况:(1)已知量与未
知量全部集中在一个三角形中,依次利用正弦定理或余弦定理解之。



(2)已知量与未知量涉及两个或几个三角形,这时需要选择条件足
够的三角形优先研究,再逐步在其 余的三角形中求出问题的解。

例7、在
?
ABC中,根据下列条件,求三 角形的面积S(精确到0.1cm
2

(1)已知a=14.8cm,c=23.5cm,B=148.5
?
;
(2)已知B=62.7
?
,C=65.8
?
,b=3.16cm;
(3)已知三边的长分别为a=41.4cm,b=27.3cm,c=38.7cm
解:(1)应用S=
1
acsinB,得
2
S=
1
?
14.8
?
23.5
?
sin148.5?
≈90.9(cm
2
)
2
(2)根据正弦定理,

b
=
c
sinC
sinB
sinB

c =
bsinC

S =
1
bcsinA =
1
b
2
22
sinCsinA

sinB
A = 180
?
-(B + C)= 180
?
-(62.7
?
+ 65.8
?
)=51.5
?

sin65.8
?
sin51.5
?
1
2
S =
?
3.16
?
2
sin62.7
?
≈4. 0(cm
2
)
(3)根据余弦定理的推论,得
c
2
?a
2
?b
2
cosB =
2ca
38.7
2
?41.4
2
?27.3
2
=
2?38.7?41.4

≈0.7697
sinB = < br>1?cos
2
B

1?0.7697
2
≈0.638 4
应用S=
1
acsinB,得
2



S ≈
1
?
41.4
?
38.7
?
0.6 384≈511.4(cm
2
)
2
例3、在
?
ABC中,求证:
a
2
?b
2
sin
2
A?sin
2
B
(1)
2
? ;

2
csinC
(2)
a
2
+
b
2
+
c
2
=2(bccosA+cacosB+abcosC)
证明:(1)根据正弦定理,可设

a
=
b
=
c
sinAsinB
sinC
= k
显然 k
?
0,所以
a
2
?b
2
k
2
sin
2
A?k
2
sin
2
B
左边=
2
?

ck
2
sin
2
C
sin
2
A?sin
2
B
==右边
2
sinC
(2)根据余弦定理的推论,
b
2
?c
2
?a
2
右 边=2(bc
2bc
c
2
?a
2
?b
2
+ ca
2ca
a
2
?b
2
?c
2
+ab2ab
)

=(b
2
+c
2
- a
2
)+(c
2
+a
2
-b
2
)+(a
2
+b
2
-c
2
)
=a
2
+b
2
+c
2
=左边 变式练习1:已知在
?
ABC中,
?
B=30
?
,b= 6,c=6
积S
提示:解有关已知两边和其中一边对角的问题,注重分情况讨论解的
个数。
答案:a=6,S=9
Ⅳ.课时小结
3
;a=12,S=18
3

3
,求a及
?
ABC的面



利用 正弦定理或余弦定理将已知条件转化为只含边的式子或只
含角的三角函数式,然后化简并考察边或角的关 系,从而确定三角形
的形状。特别是有些条件既可用正弦定理也可用余弦定理甚至可以两
者混用 。











⒈ 数列的定义:按一定次序排列的一列数叫做数列.
注意:⑴数列的 数是按一定次序排列的,因此,如果组成两个数
列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;
⑵定义中并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数
列中可以重复出现.
⒉ 数列的项:数列中的每一个数都叫做这个数列的项. 各项依
次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第n 项,….



例如,上述例子均是数列,其中①中,“4”是这个数列的第1
项( 或首项),“9”是这个数列中的第6项.
⒊数列的一般形式:
a
1
,a< br>2
,a
3
,?,a
n
,?
,或简记为
?a
n
?
,其中
a
n

数列的第n项
结合上述例子,帮助学生理解数列及项的定义. ②中,这是一个数列,
它的首项是“1”,“”是这个数列的第“3”项,等等
1
3
下面我们再来看这些数列的每一项与这一项的序号是否有一
定的对应关系?这一关系可否用一个 公式表示?(引导学生进一步理
解数列与项的定义,从而发现数列的通项公式)对于上面的数列②,第一项与这一项的序号有这样的对应关系:

1

1
2
1
3
1
4
1

5
↓ ↓ ↓ ↓ ↓
序号 1 2 3 4 5
这个数的第一项与这一项的序号可用一个公式:
a
n
?
对应关系
即:只要依次用1,2,3…代替公式中的n,就可以求出该数列相
应的各项
结合上述其他例子,练习找其对应关系
⒋ 数列的通项公式:如果数列
?
a
n
?
的第n项
a
n
与n之间的关系
可以用一个公式 来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式.
注意:⑴并不是所有数列都能写出其通项公式,如上述数列④;
1
来表示其
n



⑵一个数列的通项公式有 时是不唯一的,如数列:1,0,1,0,
1?(?1)
n?1
n?1
?|
. 1,0,…它的通项公式可以是
a
n
?
,也可以是
a
n
?|cos
2
2
⑶数列通项公式的作用:①求数列中任意一项 ;②检验某数是否
是该数列中的一项.
数列的通项公式具有双重身份,它表示了数列的第

项,又是这
个数列中所有 各项的一般表示.通项公式反映了一个数列项与项数的
函数关系,给了数列的通项公式,这个数列便确定 了,代入项数就可
求出数列的每一项.
5.数列与函数的关系
数列可以看成以正整 数集N
*
(或它的有限子集{1,2,3,…,n})为
定义域的函数
an
?f(n)
,当自变量从小到大依次取值时对应的一列函
数值。
反过 来,对于函数
y=f(x)
,如果
f(i)
(i=1、2、3、4…)有意义 ,那
么我们可以得到一个数列
f(1)、 f(2)、 f(3)、 f(4)…,f(n),…

6.数列的分类:
1)根据数列项数的多少分:
有穷数列:项数有限的数列.例如数列1,2,3,4,5,6。是有穷数

无穷数列:项数无限的数列.例如数列1,2,3,4,5,6…是无穷数

2)根据数列项的大小分:
递增数列:从第2项起,每一项都不小于它的前一项的数列。



递减数列:从第2项起,每一项都不大于它的前一项的数列。
常数数列:各项相等的数列。
摆动数列:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前
一项的数列
[补充练习]:根据下面数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式:
(1) 3, 5, 9, 17, 33,……; (2)
10
, ……;
99
4
2
68
, , , ,
3
15
3563
(3) 0, 1, 0, 1, 0, 1,……; (4) 1, 3, 3, 5, 5, 7, 7,
9, 9, ……;
2n
1?(?1)
n
解:(1)
a
n
=2n+1; (2)
a
n
=; (3)
a
n
=;
(2n?1)(2n?1)
2
(4) 将数列变形为1+0, 2+1, 3+0, 4+1, 5+0, 6+1, 7
+0, 8+1, ……,
1?(?1)
n

a
n
=n+;
2
1、 通项公式法
如果数列
?
a
n
?
的第n项与序号之间的关系可以用一个公式来表示,那
么这个公式就叫做这个数列的通项公式。
如数列


的通项公式为

的通项公式为

的通项公式为





2、

图象法



启发学生仿照函数图象的画法画数列的图形.具体方法是以项数

为横坐标,相应的项

为纵坐标,即以

为坐标在平面直角坐
为例,做出一个数列的标系中做出点(以前面提到的数列

图象),所得的数列的图形是一群孤立的点,因为横坐标为正整数,
所以这些点都在

轴的右侧,而点的个数取决于数列的项数.从图象
中可以直观地看到数列的项随项数由小到大变 化而变化的趋势.
3、 递推公式法
知识都来源于实践,最后还要应用于生活用其来解决一些实际问题.
观察钢管堆放示意图,寻其规律,建立数学模型.
模型一:自上而下:
第1层钢管数为4;即:1
?
4=1+3
第2层钢管数为5;即:2
?
5=2+3
第3层钢管数为6;即:3
?
6=3+3
第4层钢管数为7;即:4
?
7=4+3
第5层钢管数为8;即:5
?
8=5+3
第6层钢管数为9;即:6
?
9=6+3
第7层钢管数为10;即:7
?
10=7+3
若用
a
n
表 示钢管数,n表示层数,则可得出每一层的钢管数为一
数列,且
a
n
?n?3 (1
≤n≤7)
运用每一层的钢筋数与其层数之间的对应规律建立了数列模
型,运用 这一关系,会很快捷地求出每一层的钢管数这会给我们
的统计与计算带来很多方便。



让同学们继续看此图片,是否还有其他规律可循?(启发学生寻
找规律)
模型二:上下层之间的关系
自上而下每一层的钢管数都比上一层钢管数多1。
即< br>a
1
?4

a
2
?5?4?1?a
1
?1

a
3
?6?5?1?a
2
?1

依此类推:
a
n
?a
n?1
?1
(2≤n≤7)
对于上述所求关系,若知其第1项,即可求出其他项,看来,这一关
系也较为重要。
递推公式:如果已知数列
?
a
n
?
的第1项(或前几项),且任一项
a
n

它的前一项
a
n?1
(或前n项)间的关系 可以用一个公式来表示,那么
这个公式就叫做这个数列的递推公式
递推公式也是给出数列的一种方法。
如下数字排列的一个数列:3,5,8,13,21,34,55,89
递推公式为:
a
1
?3,a
2
?5,a
n
?a
n?1
?a
n?2
(3?n?8)

数列可看作特殊的函数,其表示也应与函数的表 示法有联系,首先请
学生回忆函数的表示法:列表法,图象法,解析式法.相对于列表法
表示一 个函数,数列有这样的表示法:用

表示第一项,用

第一项,……,用

4、列表法
.简记为

[范例讲解]

表示第

项,依次写出成为
表示



a
1
?1
?
例3 设数列
?
a
n
?
满足
?
写出这个数列的前五项。
1
?
a?1?(n?1).
?
n
a
n?1
?
a
n
?1?
解:分析:题中已给出
?
a
n
?
的第1项即
a
1
?1
,递推公式:
1
a
n?1

解:据题意可知:
a
1
?1,a
2
?1 ?
a
4
?1?
158
?,a
5
?

a
3
35
112
?2,a
3
?1??

a
1
a
2
3
[补充例题]
例4已知
a
1
?2

a
n?1
?2a
n
写出前5项,并猜想
a
n

法一:
a
1
?2

a
2
?2?2?2
2

a
3
?2?2
2
?2
3
,观察可得
a
n
?2
n

法二:由
a
n?1
?2a
n

a
n
?2a
n?1


an
aa
a
?
n?1
?
n?2
????
2
?2
n?1

a
n?1
a
n?2
an?3
a
1
a
n
?2

a
n?1

a
n
?a
1
?2
n?1
?2
n

[补充练习]
1.根据各个数列的首项和递推公式,写出它的前五项,并归纳
出通项公式
(1)
a
1
=0,
a
n?1

a
n
+(2n-1) (n∈N);
(2)
a
1
=1,
a
n?1

2a
n
(n∈N);
a
n
?2
(3)
a
1
=3,
a
n?1
=3
a
n
-2 (n∈N).
解:(1)
a
1
=0,
a
2
=1,
a
3
=4,
a
4
=9,
a
5
=16, ∴
a
n
=(n-
1)
2
;



(2)
a
1
=1,
a
2
=,
a
3

?
,
a
4
=,
a
5

?
, ∴
a
n

(3)
a
1
=3=1+2
?3
0
,
a
2
=7=1+2
?3
1
,
a
3
=19=1+2
?3
2
,
2
3< br>1
2
2
4
2
5
1
3
2
6< br>2
;
n?1
a
4
=55=1+2
?3
3
,
a
5
=163=1+2
?3
4
, ∴
a
n
=1+2·3
n?1
;
1.等差数列:一般地,如果 一个数列从第二项起,每一项与它前一
项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫 做
等差数列的公差(常用字母“d”表示)。
⑴.公差d一定是由后项减前项所得,而不能用前项减后项来
求;
⑵.对于数列{< br>a
n
},若
a
n

a
n?1
=d (与n无关的数或字母),n≥2,
n∈N
?
,则此数列是等差数列,d 为公差。
2.等差数列的通项公式:
a
n
?a
1
?(n?1)d【或
a
n
?
a
m
?(n?m)d

等差数列定义是由一数列相邻两项之间关系而得若一等差数列
?
a
n
?
的首项是
a
1
,公差是d,则据其定义可得:
a
2
?a
1
?d
即:
a
2
?a
1
?d
< br>a
3
?a
2
?d
即:
a
3
?a2
?d?a
1
?2d

a
4
?a
3< br>?d
即:
a
4
?a
3
?d?a
1
? 3d

……
由此归纳等差数列的通项公式可得:
a
n
?a
1
?(n?1)d

∴已知一数列为等差数列,则只要知其首项
a< br>1
和公差d,便可求得其
通项
a
n

由上述关系还可得:
a
m
?a
1
?(m?1)d

即:
a
1
?a
m
?(m?1)d



则:
a
n
?
a
1
?(n ?1)d
=
a
m
?(m?1)d?(n?1)d?a
m
?( n?m)d

即等差数列的第二通项公式
a
n
?
a
m
?(n?m)d
∴ d=
[范例讲解]
例1 ⑴求等差数列8,5,2…的第20项
⑵ -401是不是等差数列-5,-9,-13…的项?如果是,是第几
项?
解:⑴由
a
1
?8,d?5?8?2?5??3
a
m
?a
n

m?n
n=20,得
a
20
?8?(20?1)?(?3)??49

⑵由
a
1
??5,d??9?(?5)??4
得数列通项公式为:
a
n
??5?4(n?1)

由题意可知,本题 是要回答是否存在正整数n,使得
?401??5?4(n?1)
成立解之得n=100,即- 401是这个数列的第100项
例3 已知数列{
a
n
}的通项公式
a
n
?pn?q
,其中
p

q
是常数,那么这< br>个数列是否一定是等差数列?若是,首项与公差分别是什么?
分析:由等差数列的定义 ,要判定
?
a
n
?
是不是等差数列,只要看
a
n< br>?a
n?1
(n≥2)是不是一个与n无关的常数。
解:当n≥2时, (取 数列
?
a
n
?
中的任意相邻两项
a
n?1

a
n
(n≥2))
a
n
?a
n?1
? (pn?q)?[p(n?1)?q]
?pn?q?(pn?p?q)?p
为常数
∴ {
a
n
}是等差数列,首项
a
1
?p?q
,公差为 p。
注:①若p=0,则{
a
n
}是公差为0的等差数列,即为常数列q, q,
q,…



②若p≠0, 则{
a
n
}是关于n的一次式,从图象上看,表示数
列的各点均在一次函数y=px+q的图象上,一次 项的系数是公差,直线
在y轴上的截距为q.
③数列{
a
n
}为等 差数列的充要条件是其通项
a
n
=pn+q (p、q
是常数),称其为第3通项公式。
④判断数列是否是等差数列的方法是否满足3个通项公式
中的一个。
[补充练习]
1.(1)求等差数列3,7,11,……的第4项与第10项.
分析:根据所给数列的前3项求得首项和公差,写出该数列的通
项公式,从而求出所求项. < br>解:根据题意可知:
a
1
=3,
d
=7-3=4.∴该数列的 通项公式为:

n
-1)×4,即
a
n
=4
n-1(
n
≥1,
n
∈N*)∴
a
4
=4×4- 1=15,
a
10
=4
a
n
=3+
×10-1=39.
评述:关键是求出通项公式.
(2)求等差数列10,8,6,……的第20项.
解:根据题意可知:
a
1
=10,
d
=8-10=-2.
∴该数列的通项公式为:
a
n
=10+(
n
-1)×(-2 ),即:
a
n
=-
2
n
+12,∴
a
20
=-2×20+12=-28.
评述:要注意解题步骤的规范性与准确性.
(3) 100是不是等差数列2,9,16,……的项?如果是,是第
几项?如果不是,说明理由.



分析:要想判断一数是否为某一数列的其中一项,则关键是要看
是否 存在一正整数
n
值,使得
a
n
等于这一数.
解:根据题意可得:
a
1
=2,
d
=9-2=7. ∴此 数列通项公式为:
a
n
=2+(
n
-1)×7=7
n
-5.
令7
n
-5=100,解得:
n
=15, ∴100是这个数列的第15项.
(4)-20是不是等差数列0,-3
1
,-7, ……的项?如果是,
2
是第几项?如果不是,说明理由.
解:由题意可知:
a
1
=0,
d
=-3
1
∴此数列的通项公式为:
a
n
=
2

7
n
+
7
,
22
令-
7
n
+
7
=- 20,解得
n
=
47
因为-
7
n
+
7
=-20没有正整数解,
22
7
22
所以-20不是这个数列的项.


3.有几种方法可以计算公差d
① d=
a
n

a
n?1
② d=
a
n
?a
1
a?a
③ d=
nm

n?1n?m
问题:如果在
a

b< br>中间插入一个数A,使
a
,A,
b
成等差数列数列,
那么A应 满足什么条件?
由定义得A-
a
=
b
-A ,即:
A?
反之,若
A?
a?b

2
a?b
,则A-
a
=
b
-A
2
a?b
?a,b,
成等差数列 由此可可得:
A?
2
[补充例题]
例 在等差数列{
a
n
}中,若
a
1
+
a
6
=9,
a
4
=7, 求
a
3
,
a
9
.



分析:要求一个数列的某项,通常情况下是先求其通项公式, 而
要求通项公式,必须知道这个数列中的至少一项和公差,或者知道这
个数列的任意两项(知道 任意两项就知道公差),本题中,只已知一
项,和另一个双项关系式,想到从这双项关系式入手……
解:∵ {a
n
}是等差数列

a
1
+
a
6
=
a
4
+
a
3
=9
?
a
3
=9-
a
4
=9-7=2
∴ d=
a
4

a
3
=7-2=5

a
9
=
a
4
+(9-4)d=7+5*5=32 ∴
a
3

=2,
a
9
=32
已知数列{
a
n
}是等差数列
(1)
2a
5?a
3
?a
是否成立?
2a
5
?a
1
?a
呢?为什么?
79
(2)
2a
n
?a
n?1
?a(n?1)
是否成立?据此你能得到什么结论?
n?1
(3)
2a
n
?a
n?k
?a(n?k?0)
是否成立??你又能得到什么 结论?
n?k
结论:(性质)在等差数列中,若m+n=p+q,则,
a
m
?a
n
?a
p
?a
q

即 m+n=p+q
?
a
m
?a
n
?a
p
? a
q
(m, n, p, q ∈N )
但通常 ①由
a
m
?a
n
?a
p
?a
q
推不出m+n=p+q ,②
a
m
?a
n
?a
m?n

Ⅲ.课堂练习
1.在等差数列
?
a
n
?
中,已知
a
5
?10

a
12
?31
,求首项a
1
与公差
d

2. 在等差数列
?
a
n
?
中, 若
a
5
?6

a
8
?15

a
14

1.等差数列的前
n
项和公式1:
S< br>n
?
n(a
1
?a
n
)

2
证明:
S
n
?a
1
?a
2
?a
3
???a
n?1
?a
n




S
n
?a
n
?a
n?1
?a
n?2
???a
2
?a
1

①+②:
2S
n
?(a
1
?a
n
)? (a
2
?a
n?1
)?(a
3
?a
n?2
)???(a
n
?a
n
)


a1
?a
n
?a
2
?a
n?1
?a
3< br>?a
n?2
???


2S
n
?n(a
1
?a
n
)
由此得 :
S
n
?
n(a
1
?a
n
)

2
从而我们可以验证高斯十岁时计算上述问题的正确性
2. 等差数列的前
n
项和公式2:
S
n
?na
1
?
n(n? 1)d

2
用上述公式要求
S
n
必须具备三个条件 :
n,a
1
,a
n


a
n
?a
1
?(n?1)d
代入公式1即得:
S
n
?na
1
?
n(n?1)d

2此公式要求
S
n
必须已知三个条件:
n,a
1
,d (有时比较有用)
由例3得与
a
n
之间的关系:

S
n
的定义可知,当n=1时,
S
1
=
a
1;当n≥2时,
a
n
=
S
n
-
S
n? 1


a
n
=
?
?
S
1
(n?1)
.
S?S(n?2)
n?1
?
n
n(a1
?a
n
)

2
1.等差数列的前
n
项和公式1:
S
n
?
2.等差数列的前
n
项和公式2:< br>S
n
?na
1
?
n(n?1)d

2结论:一般地,如果一个数列
?
a
n
?
,
的前n项和为
S
n
?pn
2
?qn?r
,其中
p、q、r为常数 ,且
p?0
,那么这个数列一定是等差数列吗?如果是,
它的首项与公差分别是多少?

S
n
?pn
2
?qn?r
,得
S
1
?a
1
?p?q?r


n?2

a
n
?S
n
?S
n?1
=
(pn
2
?qn?r)?[p(n?1)
2
?q(n?1)?r]
=
2pn?(p?q )

?d?a
n
?a
n?1
?[2pn?(p?q)]?[ 2p(n?1)?(p?q)]
=2p



对等差数列的前
n
项和公式2:
S
n
?na
1
?
S
n
?
n(n?1)d
可化成式子:
2
d
2
d< br>n?(a
1
?)n
,当d≠0,是一个常数项为零的二次式
22
对等差数列前项和的最值问题有两种方法:
(1) 利用
a
n
:

a
n
>0,d<0,前n项和有最 大值可由
a
n
≥0,且
a
n?1
≤0,求得n的值


a
n
<0,d>0,前n项和有最小值可由
a
n
≤0,且
a
n?1
≥0,求得n的值

(2) 利用
S
n


S
n
?n
2
?( a
1
?)n
利用二次函数配方法求得最值时n的值
Ⅲ.课堂练习
1.一个等差数列前4项的和是24,前5项的和与前2项的和的差是
27,求这个等差数列的通项公式 。
2.差数列{
a
n
}中,
a
4
=-15, 公差d=3, 求数列{
a
n
}的前n项和
S
n
的最小值。
Ⅳ.课时小结
1.前n项和为
S
n
?pn
2
?q n?r
,其中p、q、r为常数,且
p?0
,一定
是等差数列,该数列的
首项是
a
1
?p?q?r

公差是d=2p
?< br>S
1
?a
1
?p?q?r,当n?1时
通项公式是
a
n
?
?

S?S?2pn?(p?q),当n?2时
n?1
?
n
d
2
d
2
2.差数列前项和的最值问题有两种 方法:



(1)当
a
n
>0,d<0, 前n项和有最大值可由
a
n
≥0,且
a
n?1
≤0,求得n
的值。

a
n
<0,d>0,前n项和有最小值可由
a< br>n
≤0,且
a
n?1
≥0,求得n的值。
(2)由
S
n
?n
2
?(a
1
?)n
利用二次函数配方法求 得最值时n的值





1.等比数列:一般地,如果 一个数列从第二项起,每一项与它的前
一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常 数
叫做等比数列的公比;公比通常用字母
q
表示(
q
≠0),即:< br>(
q
≠0)
1?“从第二项起”与“前一项”之比为常数(q)

a
n
}成等比数列
?
a
n?1
=
q
n?N
?
,
q
≠0)
a
n
an
=
q
a
n?1
d
2
d
2
2 ? 隐含:任一项
a
n
?0且q?0


a
n≠0”是数列{
a
n
}成等比数列的必要非充分条件.
3? q= 1时,{a
n
}为常数。
2.等比数列的通项公式1:
a
n?a
1
?q
n?1
(a
1
?q?0)

由等比数列的定义,有:
a
2
?a
1
q



a
3
?a
2
q?(a
1
q)q?a
1
q
2

a
4
?a
3
q?(a
1
q
2
)q?a
1
q
3
… … … … … … …
a
n
?a
n?1
q?a
1
?q
n?1
(a
1
?q?0)

3.等比数列的通项公式2:
a
n
?a
m
?q
m ?1
(a
1
?q?0)

4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列
探究:课本P56页的探究活动——等比数列与指数函数的关系
等比数列与指数函数的关系:
等比数列{
a
n
}的通项公式
a
n
?a
1
?q
n?1
(a
1
?q?0)
,它的图象是分布
在 曲线
y?
a
1
x
q
(q>0)上的一些孤立的点。
q

a
1
?0
,q >1时,等比数列{
a
n
}是递增数列;

a
1
?0

0?q?1
,等比数列{
a
n
}是递增数列;
a
1
?0

0?q?1
时,等比数列{
a< br>n
}是递减数列;

a
1
?0
,q >1时,等比数列{
a
n
}是递减数列;

q?0
时,等 比数列{
a
n
}是摆动数列;当
q?1
时,等比数列{
a< br>n

是常数列。
[补充练习]
2.(1) 一个等比数列的第9项 是
4
,公比是-
1
,求它的第1项(答
93
案:
a
1
=2916)
(2)一个等比数列的第2项是10,第3项是20,求它的第1项 与第
4项(答案:
a
1
=
a
2
=5,
a
4
=
a
3
q
=40)
q



1.等比中项:如果在
a

b
中间插入一 个数
G
,使
a
,
G

b
成等
比数 列,那么称这个数
G

a

b
的等比中项. 即
G

同号)
如果在
a

b
中间插入 一个数
G
,使
a
,
G

b
成等比数列,则
Gb
??G
2
?ab?G??ab

aG
ab< br>(
a
,
b
反之,若
G
2
=
ab,则
G
?
a
b
,即
G
a
,
G
,
b
成等比数列。∴
a
,
G
,
b
成等
比数列
?
G
2
=
ab

a
·
b
≠0)
例题 证明:设数列
?
a
n
?
的首项是
a
1
,公比为
q
1
;
?
b
n
?
的首项为
b
1

公比为
q
2
,那么数列
?
a
n
?b
n
?
的第n项 与第n+1项分别为:
a
1
?q
1
n?1
?b
1
?q
2
n?1
与a
1
?q
1
?b
1
?q
2
即为a
1
b
1
(q
1
q
2
)
n?1
与a
1
b
1
(q
1< br>q
2
)
n
nn
a
n?1
?b
n?1
a
1
b
1
(q
1
q
2
)
n
???q
1
q
2
.

n?1
a
n
?b
n
a
1
b
1
(q
1
q2
)
它是一个与n无关的常数,所以
?
a
n
?b
n
?
是一个以q
1
q
2
为公比的等比数

拓展探究:
对于例题中的等比数列{
a
n
}与{
b
n
},数列{
a
n
}也一定是等比数列吗?
b
n
a
a
n
,则
c
n?1
?
n?1

b
n?1
b
n
探究:设数列{
a
n
}与{
b
n
}的公比分别为
q
1
和q
2
,令
c
n
?
a
n?1
?
c
n?1
b
n? 1
ab
q
a
??(
n?1
)g(
n?1
) ?
1
,所以,数列{
n
}也一定是等比数列。
a
c
n
a
n
b
n
q
2
b
n
n
b
n
已知数列{
a
n
}是等比数列,(1)
a
5
2
?a
3
a
7
是否成立?
a
5
2
?a
1
a
9
成立吗?
为什么?



2
(2)
a
n
?a
n?1
a
n?1
(n?1)
是否成立?你据此能
得到什么结论?
a
n
2
?a
n?k
a
n?k
(n?k?0)
是否成立?你又能得到什么
结论?
结论:2.等比数列的性质:若m+n=p+k,则a
m
a
n
?a
p
a
k

在等 比数列中,m+n=p+q,
a
m
,a
n
,a
p
, a
k
有什么关系呢?
由定义得:
a
m
?a
1
q
m?1
a
n
?a
1
q
n?1

a
p
?a
1
q
p?1
a
k
?a
1
?q
k?1

a
m
?a
n
?a
1
q
m?n?2

a
p
?a
k
?a
1
q
p?k?2

a
m
a
n
?a
p
a
k

2
2
1、 等比数列的前n项和公式:
a?aq
a
1
(1?q
n
)

q?1
时,
S
n
?
① 或
S
n
?
1n

1?q
1?q
当q=1时,
S
n
?na
1

当已知
a
1
, q, n 时用公式①;当已知
a
1
, q,
a
n
时,用公
式②.
公式的推导方法一:
一般地,设等 比数列
a
1
,a
2
?a
3
,?a
n
?
它的前n项和是
S
n
?
a
1
?a
2
?a
3
??a
n

?
S
n
?a< br>1
?a
2
?a
3
??a
n

?
n?1
a?aq
1
?
n
2n?2n?1
?< br>?
S
n
?a
1
?a
1
q?a
1q??a
1
q?a
1
q

?

23n ?1n
?
?
qS
n
?a
1
q?a
1
q?a
1
q??a
1
q?a
1
q
?(1?q)S
n
?a
1
?a
1
q
n

a?aq
a
1
(1?q
n
)
∴当
q?1
时 ,
S
n
?
① 或
S
n
?
1n

1?q
1?q
当q=1时,
S
n
?na
1



公式的推导方法二:
有等比数列的定义,
根据等比的性质,有

a
a
2
a
3
????
n
?q
< br>a
1
a
2
a
n?1
a
2
?a
3
???a
n
S?a
1
?
n
?q
a
1
?a
2
???a
n?1
S
n
?a
n
S
n
?a
1
?q
?
(1?q)S
n
?a
1
?a
n
q
(结论同上)
S
n
?a
n
围绕基本概念,从等比数列的定义出发,运用等比定理,导出了
公式.
公式的推导方法三:

S
n
?
a
1
?a
2
?a
3
??a
n

a
1
?q( a
1
?a
2
?a
3
??a
n?1
)


a
1
?qS
n?1

a
1
?q(S
n
?a
n
)

?
(1?q)S< br>n
?a
1
?a
n
q
(结论同上)
Ⅱ.讲授新课
1、等比数列前n项,前2n项,前3n项的和分别是Sn,S2n,S3n,
2
求证:
S
2
n
?S
2n
?S
n
(S
2n
?S
3n
)

2、设a为常数,求数列a ,2a
2
,3a
3
,…,na
n
,…的前n项和;
(1)a=0时,S
n
=0
(2)a≠0时,若a=1,则Sn=1+2+3+…+n=
n(n?1)

若a≠1,S
n
-aS
n
=a(1+a+…+a
n-1
-n a
n
),Sn=

1、数列
[数列的通项公式]
an
S
n
?a
1
?a
2
?a
3
???a
n

?
a
1
?S
1
(n?1)< br>?
?
?
S
n
?S
n?1
(n?2)
1
2
a
[1?(n?1)a
n
?na
n?1
]
2
(1?a)
[数列的前n项和]




2、等差数列
[等差数列的概念]
[定义] 如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一
个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这 个常数叫做等差数列的公
差,公差通常用字母d表示。
[等差数列的判定方法]
1. 定义法:对于数列
?
a
n
?
,若
a
n?1
?a
n
?d
(常数),则数列
?
a
n
?
是等
差数列。
2.等差中项:对于数列
?
a
n?
,若
2a
n?1
?a
n
?a
n?2
,则数列
?
a
n
?
是等差数
列。
[等差数列的通项公式]
如果等差数列
?
a
n
?
的首项是
a
1
,公差是
d
,则等差数列的通项为
a
n
?a
1
?(n?1)d

[说明]该公式整理后是关于n的一次函数。
[等差数列的前n项和] 1.
S
n
?
n(a
1
?a
n
)
2.
S
n
2
?na
1
?
n(n?1)
d

2
[说明]对于公式2整理后是关于n的没有常数项的二次函数。
[等差中项]
如果
a

A

b
成等差数 列,那么
A
叫做
a

b
的等差中项。即:
A?a?b
2

2A?a?b

[说明]:在一个等差数列中,从第 2项起,每一项(有穷等差数列的
末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项;事实上等差数列中< br>某一项是与其等距离的前后两项的等差中项。
[等差数列的性质]
1.等差数列任意 两项间的关系:如果
a
n
是等差数列的第
n
项,
a
m

等差数列的第
m
项,且
m?n
,公差为
d,则有
a
n
?a
m
?(n?m)d

2. 对 于等差数列
?
a
n
?
,若
n?m?p?q
,则a
n
?a
m
?a
p
?a
q

也就是:
a
1
?a
n
?a
2
?a
n?1
?a
3
?a
n?2
???
,如图所示:
?a
n
?????
a
1
??????
a
1
,a
2
,a
3
,?,a
n?2
,a
n?1
,a
n

?????????
a
2
?a
n?1
3.若 数列
?
a
n
?
是等差数列,
S
n
是其前n 项的和,
k?N
*
,那么
S
k

S
2k< br>?S
k

S
3k
?S
2k
成等差数列。如下 图所示:
????????????
S
?
3k
????????? ???
a
1
?a
2
?a
3
???a
k?a
k?1
???a
2k
?a
2k?1
???a
3k

???????????????????????
S
k
S
2k
?S
k
S
3k
?S
2k




3、等比数列
[等比数列的概念]
[定义] 如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一
个常数,那么这个数列就叫做等比数列,这 个常数叫做等比数列的公
比,公比通常用字母q表示(
q?0
)。
[等比中项]
如果在
a

b
之间插入一个数
G< br>,使
a

G

b
成等比数列,那么
G


a

b
的等比中项。
也就是,如果是的等比中项, 那么
G
?
b
,即
G
2
?ab

aG
[等比数列的判定方法]
1. 定义法:对于数列
?
a
n
?
,若
a
n?1
a
n
?q(q?0)
,则数列
?
a
n
?
是等比数列。
2
?
a
n
?
是等比数列。2.等比中项:对于数列
?
a
n
?
,若
a
n
a
n?2
?a
n

?1
,则数列
[等比数列的通项公式]
如果等比数列
?
a
n
?
的首项是
a
1
,公比是
q
,则等比数 列的通项为
a
n
?a
1
q
n?1

[等比数列的前n项和]
1

a
1
(1?q
n< br>)
S
n
?(q?1)

1?q
2
S
n
?
a
1
?a
n
q
(q?1)
1?q
3当
q?1
时,
S

n
?na
1

[等比数列的性质]
1.等比数列任意两项间的关系:如果< br>a
n
是等比数列的第
n
项,
a
m

等差数列的第
m
项,且
m?n
,公比为
q
,则有
a
n
?a
m
q
n?m

3. 对于等比数列
?
a
n
?
,若
n?m?u?v
,则
a
n< br>?a
m
?a
u
?a
v

也就是:
a
1
?a
n
?a
2
?a
n?1
?a
3
?a
n?2
???
1
?a
n
?????
a
??????
,a,?,a
n?2
,a
n?1
,a
n
。如图所示:
a
1
,a
?
2
?
3< br>???????
a
2
?a
n?1
k?N
*
, 4.若数列
?
a
n
?
是等比数列,
S
n
是 其前n项的和,那么
S
k

S
2k
?S
k

S
3k
?S
2k
成等比数列。如下图所示:
????? ???????
S
?
3k
????????????
a
1< br>?a
2
?a
3
???a
k
?a
k?1
???a
2k
?a
2k?1
???a
3k

?? ?????????????????????
S
k
S
2k
?Sk
S
3k
?S
2k

4、数列前n项和
(1)重要公式:



1?2?3??n?
n(n?1)

2
n(n?1)(2n?1)

6
1
2
?22
?3
2
??n
2
?
1
1
3
?2
3
??n
3
?[n(n?1)]
2

2
(2)等差数列中,
S
m?n
?S
m
?S
n
?m nd

(3)等比数列中,
S
m?n
?S
n
?q< br>n
S
m
?S
m
?q
m
S
n

(4)裂项求和:
















111
??
;(
n?n!?(n?1)!?n!

n(n?1)nn?1



















(第1课时)

课题 §3.1不等式与不等关系

【教学目标】



1.知识与技能:通过具体情景,感受在 现实世界和日常生活中存在
着大量的不等关系,理解不等式(组)的实际背景,掌握不等式的基
本性质;
2.过程与方法:通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景
分析问题、解决 问题的方法;
3.情态与价值:通过解决具体问题,体会数学在生活中的重要作用,
培养严谨的思维习惯。
【教学重点】
用不等式(组)表示实际问题的不等关系,并用不等式(组)研究含
有 不等关系的问题。理解不等式(组)对于刻画不等关系的意义和价
值。
【教学难点】
用不等式(组)正确表示出不等关系。
【教学过程】
1.课题导入
在现 实世界和日常生活中,既有相等关系,又存在着大量的不等关系。
如两点之间线段最短,三角形两边之和 大于第三边,等等。人们还经
常用长与短、高与矮、轻与重、胖与瘦、大与小、不超过或不少于等
来描述某种客观事物在数量上存在的不等关系。在数学中,我们用不
等式来表示不等关系。
下面我们首先来看如何利用不等式来表示不等关系。
2.讲授新课



1)用不等式表示不等关系

引例1:限速40kmh的 路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽
车的速度v不超过40kmh,写成不等式就是:
v?40

引例2:某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量应不少于
2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%,写成不等式组就是——用不
等式组来表示
?
f?2.5%

?
?
p?2.3%
问题1:设点 A与平面
?
的距离为d,B为平面
?
上的任意一点,则
d?|AB|

问题2:某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。据
市场调查, 若单价每提高0.1元,销售量就可能相应减少2000本。
若把提价后杂志的定价设为x 元,怎样用不等式表示销售的总收入
仍不低于20万元呢?
解:设杂志社的定价为x 元,则销售的总收入为
(8?
x?2.5
?0.2)x

0.1
元,那么不等关系“销售的总收入仍不低于20万元”可以表示为不
等式
(8?
x?2.5
?0.2)x?20

0.1
问题3:某 钢铁厂要把长度为4000mm的钢管截成500mm和600mm两
种。按照生产的要求,600mm 的数量不能超过500mm钢管的3倍。怎
样写出满足所有上述不等关系的不等式呢?





解:假设截得500 mm的钢管 x根,截得600mm的钢管y根。根据题
意,应有如下的不等关系:
(1)截得两种钢管的总长度不超过4000mm
(2)截得600mm钢管的数量不能超过500mm钢管数量的3倍;
(3)截得两种钢管的数量都不能为负。
要同时满足上述的三个不等关系,可以用下面的不等式组来表示:
?
500x?600y?4000;
?
3x?y;
?

?
x?0;
?
?
y?0.
?
3.随堂练习
1、试举几个现实生活中与不等式有关的例子。
2、课本P74的练习1、2
4.课时小结
用不等式(组)表示实际问题的不等关系,并用不等式(组)研究含
有不等关系的问题。
5.作业
课本P75习题3.1[A组]第4、5题































(第2课时)
课题: §3.1不等式与不等关系
【教学目标】
1.知识与技能:掌握不等式的基本性质,会用不等式的性质证明简
单的不等式;
2 .过程与方法:通过解决具体问题,学会依据具体问题的实际背景
分析问题、解决问题的方法;
3.情态与价值:通过讲练结合,培养学生转化的数学思想和逻辑推
理能力.
【教学重点】
掌握不等式的性质和利用不等式的性质证明简单的不等式;
【教学难点】
利用不等式的性质证明简单的不等式。
【教学过程】
1.课题导入
在初中,我们已经学习过不等式的一些基本性质。
请同学们回忆初中不等式的的基本性质。
(1)不等式的两边同时加上或减去同一个数,不等号的方向不改变;
即若
a?b?a?c?b?c

(2)不等式的两边同时乘以或除以同一个正数,不等号的方向不改
变;



即若
a?b,c?0?ac?bc

(3)不等式的两边同时乘以或除以同一个负数,不等号的方向改变。
即若
a?b,c?0?ac?bc

2.讲授新课
1、不等式的基本性质:
师:同学们能证明以上的不等式的基本性质吗?
证明:
1)∵(a+c)-(b+c)
=a-b>0,
∴a+c>b+c
2)
Q(a?c)?(b?c)?a?b?0


a?c?b?c

实际上,我们还有
a?b,b?c?a?c
,(证明:∵a>b,b>c,
∴a-b>0,b-c>0.
根据两个正数的和仍是正数,得
(a-b)+(b-c)>0,
即a-c>0,
∴a>c.



于是,我们就得到了不等式的基本性质:
(1)
a?b,b?c?a?c

(2)
a?b?a?c?b?c

(3)
a?b,c?0?ac?bc

(4)
a?b,c?0?ac?bc

2、探索研究
思考,利用上述不等式的性质,证明不等式的下列性质:
(1)
a?b,c?d?a?c?b?d

(2)
a?b?0,c?d?0?ac?bd

(3)
a?b?0 ,n?N,n?1?a
n
?b
n
;
n
a?
n
b

证明:
1)∵a>b,
∴a+c>b+
c.

∵c>d,
∴b+c>b+
d.

由①、②得 a+c>b+d.



2)
a?b,c?0?ac?bc
?
?
?ac?bd
c?d,b?0?bc?bd
?
3)反证法)假设
n
a?
nb

则:若
n
n
a?
a?
n
nb?a?b
b?a?b
这都与
a?b
矛盾,

n
a?
n
b

[范例讲解]:
例1、已知
a?b?0,c?0,
求证
c
b
1
证 明:以为
a?b?0
,所以ab>0,
?0

ab
11
11
于是
a??b?
,即
?

ba
abab
cc
由c<0 ,得
?

ab

?

c
a
3.随堂练习1
1、课本P74的练习3
2、在以下各题的横线处适当的不等号:
(1)(
3

2

2
6+2
6

(2)(
3

2

2

6
-1)
2

(3)
1
1

5?2
6?5
(4)当
a

b
>0时,log
1
a
log
1
b

22
答案:(1)< (2)< (3)< (4)<

[补充例题]
例2、比较(
a
+3)(
a
-5)与(< br>a
+2)(
a
-4)的大小。



分析:此题属于两代数式比较大小,实际上是比较它们的值的大小,
可以作差,然后展开,合并同类项之 后,判断差值正负(注意是指差
的符号,至于差的值究竟是多少,在这里无关紧要)。根据实数运算的符号法则来得出两个代数式的大小。比较两个实数大小的问题转化
为实数运算符号问题。
解:由题意可知:

a
+3)(
a
-5)-(
a
+2)(
a
-4)
=(
a
2
-2
a-15)-(
a
2
-2
a
-8)
=-7<0
∴(
a
+3)(
a
-5)<(
a
+2)(
a-4)
随堂练习2

4、 比较大小:
(1)(
x
+5)(
x
+7)与(
x
+6)
2

(2)
x
2
?5x?6与2x
2
?5x?9

4.课时小结
本节课学习了不等式的性质,并用不等式的性质证明了一些简单的不
等 式,还研究了如何比较两个实数(代数式)的大小——作差法,其
具体解题步骤可归纳为:
第一步:作差并化简,其目标应是
n
个因式之积或完全平方式或常数
的形式;
第二步:判断差值与零的大小关系,必要时须进行讨论;
第三步:得出结论



5. 作业
课本P75习题3.1[A组]第2、3题;[B组]第1题

(第3课时)

课题: §3.2一元二次不等式及其解法
【教学目标】
1.知识与技 能:理解一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的
关系,掌握图象法解一元二次不等式的方法;培养 数形结合的能力,
培养分类讨论的思想方法,培养抽象概括能力和逻辑思维能力;
2.过程与 方法:经历从实际情境中抽象出一元二次不等式模型的过
程和通过函数图象探究一元二次不等式与相应函 数、方程的联系,获
得一元二次不等式的解法;
3.情态与价值:激发学习数学的热情,培养 勇于探索的精神,勇于
创新精神,同时体会事物之间普遍联系的辩证思想。
【教学重点】
从实际情境中抽象出一元二次不等式模型;一元二次不等式的解法。
【教学难点】
理解二次函数、一元二次方程与一元二次不等式解集的关系。
【教学过程】
1.课题导入
从实际情境中抽象出一元二次不等式模型:



教材P76互联网的收费问题
教师引导学生分析问题、解决问题, 最后得到一元二次不等式模型:
x
2
?5x?0
…………………………(1)
2.讲授新课
1)
一元二次不等式的定义

x
2
?5x?0
这样,只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的
不等式,称为一元二次不 等式
2)
探究一元二次不等式
x
2
?5x?0
的解集
怎样求不等式(1)的解集呢?
探究:
(1)二次方程的根与二次函数的零点的关系
容易知道:二次方程的有两个实数根:
x
1
?0,x
2
?5

二次函数有两个零点:
x
1
?0,x
2
?5

于是,我们得到:二次方程的根就是二次函数的零
(2)观察图象,获得解集
画出二次函数
y?x
2
?5x
的图象,如图,观察函数图象,可知:
当 x<0,或x>5时,函数图象位于x轴上方,此时,y>0,即
x
2
? 5x?0

当0x
2
?5x?0

所以,不等式
x
2
?5x?0
的 解集是
?
x|0?x?5
?
,从而解决了本节开始时
提出的问题。
点。
3)
探究一般的一元二次不等式的解法



任意的一元二次不等式,总可以化为以下两种形式:
ax
2
?bx?c?0, (a?0)或ax
2
?bx?c?0,(a?0)

一般地,怎样确定一元 二次不等式
ax
2
?bx?c
>0与
ax
2
?bx ?c
<0的
解集呢?
组织讨论:
从上面的例子出发,综合学生的意见,可 以归纳出确定一元二次不等
式的解集,关键要考虑以下两点:
(1)抛物线
y?ax
2
?bx?c
与x轴的相关位置的情况,也就是一元二次
方程
ax
2
?bx?c
=0的根的情况
(2)抛物线
y?
a x
2
?bx?c
的开口方向,也就是a的符号
总结讨论结果:
(l)抛物线
y?
ax
2
?bx?c
(a> 0)与 x轴的相关位置,分为三种
情况,这可以由一元二次方程
ax
2
?bx?c
=0的判别式
??b
2
?4ac
三种
取值情况(Δ> 0,Δ=0,Δ<0)来确定.因此,要分二种情况讨论
(2)a<0可以转化为a>0
分 Δ>O,Δ=0,Δ<0三种情况,得到一元二次不等式
ax
2
?bx?c
> 0与
ax
2
?bx?c
<0的解集
一元二次不等式
ax< br>2
?bx?c?0或ax
2
?bx?c?0
?
a?0
?
的解集:
设相应的一元二次方程
ax
2
?bx?c?0
?
a?0
?
的两根为
x
1
、x
2
且x1
?x
2

??b
2
?4ac
,则不等式的解 的各种情况如下表:(让学生独立完成课本
第77页的表格)



??0

??0

??0




y?ax
2
?bx?c

y?ax
2
?bx?c

y?ax
2
?bx?c

二次函数
y?ax
2
?bx?c


a?0
)的图象

一元二次方程
ax
2
?bx?c?0



有两相异实根 有两相等实根
x
1
,x
2
( x
1
?x
2
)

?
a?0
?
的根
ax
2
?bx?c?0
(a?0)的解集
ax
2
? bx?c?0
(a?0)的解集

x
1
?x
2
??
b

2a
无实根

R


?


b
?
?
xx?x
1
或x?x
2
?

?
?
xx??
?

2a
??

?
xx
1
?x?x
2
?


?

[范例讲解]
例2 (课本第78页)求不等式
4x
2
?4x?1?0
的解集.
解:因 为
??0,方程4x
2
?4x?1?0的解是x
1
?x
2< br>?
.
所以,原不等式的解集是
?
xx?
?

?
?
1
?
2
?
1
2
例3 (课本第78页)解不等式
?x
2
?2x?3?0
.
解:整理,得
x
2
?2x?3?0
.
因为
??0,方程x
2
?2x?3?0
无实数解,
2
所以不等式
x?2x?3?0
的解集是
?
.
从而,原不等式的解集是
?
.
3.随堂练习



课本第80的练习1(1)、(3)、(5)、(7)
4.课时小结
解一元二次不等式的步骤:
① 将二次项系数化为“+”:A=
ax
2
?bx?c
>0(或<0)(a>0)
② 计算判别式
?
,分析不等式的解的情况:
ⅰ.
?
>0 时,求根
x
1
<
x
2

?
?
若A ?0,则x?x
1
或?x
2

?
若A?0,则x
1
?x?x
2
.

?
若A?0,则x?x
0
的一切实数;
?
ⅱ.
?
=0时,求根
x
1

x
2

x
0

?
若A?0,则x?
?< br>;

?
若A?0,则x?x.
0
?
ⅲ.
?< br><0时,方程无解,
?
③ 写出解集.
?
若A?0,则x?R;
?
若A?0,则x?
?
.

5.评价设计
课本第80页习题3.2[A]组第1题





(第4课时)

课题: §3.2一元二次不等式及其解法
【教学目标】



1.知识与技能:巩固一元二次方程、一 元二次不等式与二次函数的
关系;进一步熟练解一元二次不等式的解法;
2.过程与方法:培养数形结合的能力,一题多解的能力,培养抽象
概括能力和逻辑思维能力;
3.情态与价值:激发学习数学的热情,培养勇于探索的精神,勇于
创新精神,同时体会从不同 侧面观察同一事物思想
【教学重点】
熟练掌握一元二次不等式的解法
【教学难点】
理解一元二次不等式与一元二次方程、二次函数的关系
【教学过程】
1.课题导入
1.一元二次方程、一元二次不等式与二次函数的关系
2.一元二次不等式的解法步骤——课本第86页的表格
2.讲授新课
[范例讲解]
例1某种牌号的汽车在水泥路面上的刹车距离s m和汽车的速度 x
kmh有如下的关系:
s?
11
2
x?x

20 180
在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离大于39.5m,那么这辆汽
车刹车前的速度 是多少?(精确到0.01kmh)



解:设这辆汽车刹车前的速度至少为x kmh,根据题意,我们得到
11
2
x?x?39.5

20180
移项整理得:
x
2
?9x?7110?0

显然
V?0
,方程
x
2
?9x?7110?0
有两个实数根,即
x
1
??88.94,x
2
?79.94
。所以不等式的解 集为
?
x|x??88.94,或x?79.94
?

在这个实际问题中,x>0,所以这辆汽车刹车前的车速至少为
79.94kmh.
例4、一个汽车制造厂引进了一条摩托车整车装配流水线,这条流水
线生产的摩托车数量x(辆)与创造 的价值y(元)之间有如下的关
系:
y??2x
2
?220x
< br>若这家工厂希望在一个星期内利用这条流水线创收6000元以上,那
么它在一个星期内大约应该 生产多少辆摩托车?
解:设在一个星期内大约应该生产x辆摩托车,根据题意,我们得到
?2x
2
?220x?6000

移项整理,得
x
2
?110x?3000?0

因为
V?100?0,所以方程
x
2
?110x?3000?0
有两个实数

x
1
?50,x
2
?60

由二次函数的图象,得不等式的解为:50



因为x只能取正整数,所以,当这条摩托车整车装配流水线在一周内
生产的摩托车数量在51—59辆之 间时,这家工厂能够获得6000元以
上的收益。
3.随堂练习1
课本第80页练习2
[补充例题]
(1) 应用一(一元二次不等式与一元二次方程的关系)
例:设不等式
ax
2
?bx?1?0
的解集为
{x|?1?x?
1
b
?
3
}
,求
ag
(2) 应用二(一元二次不等式与二次函数的关系)
例:设
A?{x|x
2
?4x?3?0},B?{x|x
2
?2x?a?8?0}
,且
A?B
,求
a

取值范围. < br>改:设
x
2
?2x?a?8?0
对于一切
x?(1,3)都成立,求
a
的范围.
改:若方程
x
2
?2x?a? 8?0
有两个实根
x
1
,x
2
,且
x
1< br>?3

x
2
?1
,求
a

范围.
随堂练习2
1
1、已知二次不等式
ax
2
?bx?c?0
的解集为
{x|x?
1
3
或x?
2
}
,求 关于
x

不等式
cx
2
?bx?a?0
的解集.
2、若关于
m
的不等式
mx
2
?(2m?1)x?m?1? 0
的解集为空集,求
m

取值范围.
改1:解集非空
改2:解集为一切实数
4.课时小结



进一步熟练掌握一元二次不等式的解法
一元二次不等式与一元二次方程以及一元二次函数的关系
5. 作业
课本第80页的习题3.2[A]组第3、5题









(第5课时)

课题: §3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域
【教学目标】
1.知识与技能:了解二元一次不等式的几何意义,会用二元一次不
等式组表示平面区域;
2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出二元一次不等式组的过程,
提高数学建模的能力;



3.情态与价值:通过本节课的学习,体会数学来源与生活,提高数
学学习兴趣。
【教学重点】
用二元一次不等式(组)表示平面区域;
【教学难点】

【教学过程】
1.课题导入
1.从实际问题中抽象出二元一次不等式(组)的数学模型
课本第82页的“银行信贷资金分配问题”

教师引导学生思考、探究,让学生经历建立线性规划模型的过程。
在获得探究体验的基础上,通过交流形成共识:

2.讲授新课
1.建立二元一次不等式模型
把实际问题
转化
uuuuur
数学问题:
设用于企业贷款的资金为
x
元,用于个人贷款的资金为
y
元。
(把文字语言
转化
uuuuur
符号语言)
(资金总数为
(1)
25 000 000元)
?
x?y?25000000



(预计企业贷款创收12%,个人贷款创收10%,共创收30 000元以上)
?
(12%)x+(10%)y?30000

12x?10y?3000000

(2)
(用于企业和个人贷款的资金数额都不能是负值)
?
x?0,y?0

(3)
将(1)(2)(3)合在一起,得到分配资金应满足的条件:
?
x?y?25000000
?
?
12x?10y?3000000

?
x?0,y?0
?
2.二元一次不等式和二元一次不等式组的定义
(1)二元一次不等式:含有两个未知数,并且未知数的最高次数是
1的不等式叫做二元一次不等式。
(2)二元一次不等式组:有几个二元一次不等式组成的不等式组称
为二元一次不等式组。 < br>(3)二元一次不等式(组)的解集:满足二元一次不等式(组)的
x和y的取值构成有序实数对 (x,y),所有这样的有序实数对(x,y)
构成的集合称为二元一次不等式(组)的解集。
(4)二元一次不等式(组)的解集与平面直角坐标系内的点之间的
关系:
二元一次 不等式(组)的解集是有序实数对,而点的坐标也是有
序实数对,因此,有序实数对就可以看成是平面内 点的坐标,进而,



二元一次不等式(组)的解集就可以看成是直角坐标系内的点构成的
集合。
3.探究二元一次不等式(组)的解集表示的图形
(1)回忆、思考
回忆:初中一元一次不等式(组)的解集所表示的图形——数轴上的
区间
思考:在直角坐标系内,二元一次不等式(组)的解集表示什么图形?
(2)探究
从特殊到一般:
先研究具体的二元一次不等式x-y<6的解集所表示的图形。
如图:在平面直角坐标系内,x-y=6表示一条直线。平面内所有的
点被直线分成三类:
第一类:在直线x-y=6上的点;
第二类:在直线x-y=6左上方的区域内的点;
第三类:在直线x-y=6右下方的区域内的点。
设点是直线x-y=6上的点,选取点,使 它的坐标满足不等式x-y<6,
请同学们完成课本第83页的表格,
横坐标x
点P的纵坐标
y
1

-3

-2

-1

0

1

2

3

点A的纵坐标
y
2




并思考:
当点A与点P有相同的横坐标时,它们的纵坐
标有什么关系?
根据此说说,直线x-y=6左上方的坐标与不等式x-y<6有什么关系?
直线x-y=6右下方点的坐标呢?
学生思考、讨论、交流,达成共识:
在平面直 角坐标系中,以二元一次不等式x-y<6的解为坐标的点
都在直线x-y=6的左上方;反过来,直线 x-y=6左上方的点的坐标都
满足不等式x-y<6。
因此,在平面直角坐标系中,不等式x-y<6表示直线x-y=6左上
方的平面区域;如图。
类似的:二元一次不等式x-y>6表示直线x-y=6右下方的区域;如图。
直线叫做这两个区域的边界
由特殊例子推广到一般情况:
(3)结论:
二元一次不等式
Ax
+
By
+
C
>0在平面直角坐标系中表 示直线
Ax
+
By
+
C
=0某一侧所有点组成的平面区域. (虚线表示区域不包括边
界直线)
4.二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法
由于对在直线
Ax
+
By
+
C
=0同一侧的所有点(x,y
),把它的坐标

x,y
)代入
Ax
+
By
+
C
,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线
的某一侧取一特殊点 (
x
0
,
y
0
),从
Ax
0
+< br>By
0
+
C
的正负即可判断
Ax
+
By+
C



>0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当
C
≠0时,常把原点作
为此特殊点)
【应用举例】
例1 画出不等式
x?4y?4
表示的平面区域。
解:先画直线
x?4y?4
(画成虚线).
取原点(0,0),代入
x
+4
y
-4,∵0+4×0-4=-4<0,
∴原点在
x?4 y?4
表示的平面区域内,不等式
x?4y?4
表示
的区域如图:
归纳:画二元一次不等式表示的平面区域常采用“直线定界,特殊点
定域”的方法。特殊地,当
C?0
时,常把原点作为此特殊点。
变式1、画出不等式
4x?3y?12
所表示的平面区域。
变式2、画出不等式
x?1
所表示的平面区域。

?
y??3x?12
例2 用平面区域表示.不等式组
?
的解集。
x?2y
?
分析:不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面点集
的 交集,因而是各个不等式所表示的平面区域的公共部分。
x?2y
表解:不等式
y? ?3x?12
表示直线
y??3x?12
右下方的区域,
示直线
x? 2y
右上方的区域,取两区域重叠的部分,如图的阴影部分
就表示原不等式组的解集。
归纳:不等式组表示的平面区域是各个不等式所表示的平面点集的交
集,因而是各个不等式所表示的平 面区域的公共部分。
变式1、画出不等式
(x?2y?1)(x?y?4)?0
表示的平面区域。



变式2、由直线
x?y?2?0

x? 2y?1?0

2x?y?1?0
围成的三角形区
域(包括边界)用不等式可 表示为 。
3.随堂练习
1、课本第86页的练习1、2、3
4.课时小结
1.二元一次不等式表示的平面区域.
2.二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法.
3.二元一次不等式组表示的平面区域.
5. 作业
课本第93页习题3.3[A]组的第1题









(第6课时)

课题: §3.3.1二元一次不等式(组)与平面区域



【教学目标】
1.知识与技能:巩固二元一次不等式和二元一次不等式组所表示的
平面区域;能根据实际问题 中的已知条件,找出约束条件;
2.过程与方法:经历把实际问题抽象为数学问题的过程,体会集合、
化归、数形结合的数学思想;
3.情态与价值:结合教学内容,培养学生学习数学的兴趣和“ 用数
学”的意识,激励学生创新。
【教学重点】
理解二元一次不等式表示平面区域并能把不等式(组)所表示的平面
区域画出来;
【教学难点】
把实际问题抽象化,用二元一次不等式(组)表示平面区域。
【教学过程】
1.课题导入
[复习引入]
二元一次不等式
Ax
+
By
+
C
>0在平面直角坐标系中表示直线
Ax
+
By
+
C
=0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线)
判断方法:由于对在直线
Ax
+
By
+
C< br>=0同一侧的所有点(
x
,
y
),把
它的坐标(
x< br>,
y
)代入
Ax
+
By
+
C
,所得 到实数的符号都相同,所
以只需在此直线的某一侧取一特殊点(
x
0
,
y
0
),从
Ax
0
+
By
0
+
C
的正负即可判断
Ax
+
By
+
C
>0表示直线哪 一侧的平面区域.(特



殊地,当
C
≠0时,常把原点作为此特殊点)。
随堂练习1

1、画出不等式2
x
+
y
-6<0表示的平面区域.
?< br>x?y?5?0
?
2、画出不等式组
?
x?y?0
表示的平面 区域。
?
x?3
?
y
x+y=0
55
B(-,)
22
x-y+5=0
6
x=3
03
C(3,-3)
x
A(3,8)
2.讲授新课
【应用举例】
例3 某人准备投资 1 200万兴办一所完全中学,对教育市场进行调
查后,他得到了下面的数据表格(以班级为单位):
硬件建设万
学段
初中
高中
班级学生人数
45
40
配备教师数

2
3
26班
54班
2人
2人
教师年薪万元
分别用数学关系式和图形表示上述的限制条件。
解:设开设初中班x个,开设高中班y个,根据题意,总共招生班数
应限制在20-30之间, 所以有
20?x?y?30

考虑到所投资金的限制,得到
26x?54y?2?2x?2?3y?1200


x?2y?40

另外,开设的班数不能为负,则
x?0,y?0

把上面的四个不等式合在一起,得到:



?
20?x?y?30
?
x?2y?40
?

?< br>x?0
?
?
y?0
?
用图形表示这个限制条件,得到如图的平 面区域(阴影部分)
例4 一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料的
主要 原料是磷酸盐18t;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸
盐1t,硝酸盐15t,现库存磷酸盐 10t、硝酸盐66t,在此基础上生产
两种混合肥料。列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的 平面
区域。
解:设x,y分别为计划生产甲乙两种混合肥料的车皮数,于
是满足以下条件:
?
4x?y?10
?
18x?15y?66
?

?
x?0
?
?
y?0
?
在直角坐标系中可表示成如图的平面区 域(阴影部分)。
[补充例题]
例1、画出下列不等式表示的区域
(1)
(x?y)(x?y?1)?0
; (2)
x?y?2x

分析:(1)转化为等价的不等式组; (2)注意到不等式的传递性,由
x?2x
, 得
x?0
,又用
?y

y
,不等式仍成立,区域关于
x
轴对称。
?
x?y?0
?
x?y?0
解:(1)?
矛盾无解,故点
(x,y)
在一
?0?x?y?1

?
x?y?1
x?y?1?0
?
?
带形区域内(含边界)。



(2) 由
x?2x
,得
x?0
;当
y?0
时,有
?
区域内(边界);当
y?0
,由对称 性得出。
?
x?y?0

(x,y)
在一条形
?
2x?y?0
指出:把非规范形式等价转化为规范不等式组形式便于求解



?
2x?y?3?0
?
例2、利用区域求不等式组
?2x?3y?6?0
的整数解
?
3x?5y?15?0
?
分析 :不等式组的实数解集为三条直线
l
1
:2x?y?3?0

l2
:2x?3y?6?0

l
3
:3x?5y?15?0
所围成的三角形区域内部(不含边
界)。设
l
1
?l
2
? A

l
1
?l
3
?B

l
2?l
3
?C
,求得区域内点横坐标范围,
取出
x
的所有 整数值,再代回原不等式组转化为
y
的一元不等式组得
出相应的
y
的 整数值。
解:设
l
1
:2x?y?3?0

l
2
:2x?3y?6?0

l
3
:3x?5y?15?0
,< br>l
1
?l
2
?A

1537512
l
1
?l
3
?B

l
2
?l
3
? C
,∴
A(,)

B(0,?3)

C(,?)
。 于是看出区
841919
75
域内点的横坐标在
(0,)
内,取x
=1,2,3,当
x
=1时,代入原不
19



?
?
y??1
?
12
4
等式组有
?
?

y
=-2,∴区域内有整点(1,-2)。
??y??
1

y?
?
5
3
?
12
?
y??
?
5
?
同理可求得另外三个整点(2,0),(2,-1 ),(3,-1)。
指出:求不等式的整数解即求区域内的整点是教学中的难点,它为线
性规 划中求最优整数解作铺垫。常有两种处理方法,一种是通过打出
网络求整点;另一种是本题解答中所采用 的,先确定区域内点的横坐
标的范围,确定
x
的所有整数值,再代回原不等式组,得出
y
的一元
一次不等式组,再确定
y
的所有整数值,即先固定
x
,再用
x
制约
y

3.随堂练习2
1.(1)
y?x?1
; (2).
x?y
; (3).
x?y


?
x?y?6?0
?
x?y? 0
2.画出不等式组
?
表示的平面区域
?
y?3
?
?
?
x?5
3.课本第86页的练习4
4.课时小结
进一步熟悉用不等式(组)的解集表示的平面区域。
5. 作业
1、课本第93页习题3.3[B]组的第1、2题



(第7课时)

课题: §3.3.2简单的线性规划
【教学目标】 < br>1.知识与技能:使学生了解二元一次不等式表示平面区域;了解线
性规划的意义以及约束条件、 目标函数、可行解、可行域、最优解等
基本概念;了解线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些简单 的
实际问题;
2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过
程,提高数学建模能力;
3.情态与价值:培养学生观察、联想以及作图的能力,渗透集合、
化归、数形结合的数学思想 ,提高学生“建模”和解决实际问题的能
力。
【教学重点】
用图解法解决简单的线性规划问题
【教学难点】
准确求得线性规划问题的最优解
【教学过程】
1.课题导入
[复习提问]
1、二元一次不等式
Ax?By?C?0
在平面直角坐标系中表示什么
图形?



2、怎样画二元一次不等式(组)所表示的平面区域?应注意哪
些事项?
3、熟记“直线定界、特殊点定域”方法的内涵。
2.讲授新课
在现实生产、生活中,经常会遇到资源利用、人力调配、生产安
排等问题。
1、下面我们就来看有关与生产安排的一个问题:
引例:某工厂有A、B两种配件生产甲、乙 两种产品,每生产一件甲
产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B配件耗时
2h,该厂每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配件,按每
天8h计算,该厂所有可能的日 生产安排是什么?
(1)用不等式组表示问题中的限制条件:
设甲、乙两种产品分别生产x、y件,又已知条件可得二元一次不等
式组:
?
x?2y?8
?
4x?16
?
?
?
4y?12
………………………
?
x?0
?
?
?
y?0
……… ……………………………….(1)
(2)画出不等式组所表示的平面区域:
如图,图中的阴影部分的整点(坐标为整数的点)就代表所有可能的
日生产安排。
(3)提出新问题:



进一步,若生产一件甲产品获利2 万元,生产一件乙产品获利3万元,
采用哪种生产安排利润最大?
(4)尝试解答:
设生产甲产品
x
件,乙产品
y
件时,工厂获得的利润为
z
,则
z=2x+3y
.
这样,上述问题就转化为:
当x,y满足不等式(1)并且为非负整数时,
z
的最大值是多少?
z=2x+3y
变形为
y??x?
,这是斜率为
?
,在y轴上的 截距
为的直线。当z变化时,可以得到一族互相平行的直线,如图,由
于这些直线的斜率是确定 的,因此只要给定一个点,(例如(1,2)),
z
3
2z
一个点的坐标唯一 确定。可以看到,直线
y??x?
与不等式组(1)
33
z
的区域的 交点满足不等式组(1),而且当截距最大时,z取得最
3
2z
大值。因此,问题可以 转化为当直线
y??x?
与不等式组(1)确定
33
z
3
2
3
z
3
2
3
就能确定一条直线(
y??x?
),这说明,截距可以由平面内的
2
3
8
3
的平面区域有公共点时 ,在区域内找一个点P,使直线经过点P时截
距最大。
(5)获得结果:
由上图可 以看出,当实现
y??x?
金国直线x=4与直线x+2y-8=0
的交点M(4,2 )时,截距的值最大,最大值为
z
3
14
,这时2x+3y=14.
3
z
3
2
3
z
3
所以,每天生产甲产品4件,乙产 品2件时,工厂可获得最大利润
14万元。
2、线性规划的有关概念:



①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量
x

y

约束条件,这组约束条件都是关于
x

y
的一 次不等式,故又称线性
约束条件.
②线性目标函数:
关于
x
、< br>y
的一次式
z
=2
x
+
y
是欲达到最大值或 最小值所涉及的变

x

y
的解析式,叫线性目标函数.
③线性规划问题:
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的
问题,统称为线性规划问题.
④可行解、可行域和最优解:
满足线性约束条件的解(
x
,
y
)叫可行解.
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优
解.
1、 变换条件,加深理解
探究:课本第88页的探究活动
(1) 在上述问题中,如果生产一件 甲产品获利3万元,每生产一件
乙产品获利2万元,有应当如何安排生产才能获得最大利润?
在 换几组数据试试。
(2) 有上述过程,你能得出最优解与可行域之间的关系吗?




3.随堂练习
1.请同学们结合课本
P
91
练习1来掌握图解法解决简单
的线性规划问题.
(1)求
z
=2
x
+
y
的最大值,使式中的
x

y
满足约束条
?
y?x,
?

?
x?y?1,
?
y??1.
?
y
3
2
1
O
x-y= 0
11
B
(,)
22
x
12
-2-1
A< br>(2,-1)
C
(-1,-1)
-1
x+y-1=0
2x+y =0
解:不等式组表示的平面区域如图所示:

x
=0,
y
=0时,
z
=2
x
+
y
=0
点(0,0)在直 线
l
0
:2
x
+
y
=0上.
作一组与直线
l
0
平行的直线
l
:2
x
+
y
=
t
,
t
∈R.
y
可知,在经过 不等式组所表示的公共区域内的点且
平行于
l
的直线中,以经过点
A
(2,-1)的直线所对应

t
最大.
所以
z
m
ax
=2×2-1=3.
(2)求
z< br>=3
x
+5
y
的最大值和最小值,使式中的
x
?
5x?3y?15,
y
满足约束条件
?

?
y?x?1,
?
x?5y?3.
?
x-y+1=0
917
3 x+5y=0
(,)
A
88
x-5y-3=0
1
C
-1
O
x
3
-1
B
5x+3y-15=0
5
解:不等式组所表示的平面区域如图所示:
从图示可知,直线3
x
+5
y
=
t
在经过不等式组所表示的公共区域内
的点时,以经过点(-2,-1)的 直线所对应的
t
最小,以经过点(
,
的直线所对应的
t
最大 .

917

88



所以
z
m
in
=3×(-2)+5×(-1)=-11.
z
m
ax
=3×+5×
4.课时小结
9
8
17
=14
8
用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:
(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;
(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;
(3)在可行域内求目标函数的最优解
5. 作业
课本第93页习题[A]组的第2题.



















(第8课时)

课题: §3.3.2简单的线性规划
【教学目标】
1.知识与技能:掌握线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些
简单的实际问题;
2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过
程,提高数学建模能力;
3.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精
神,培养实事求是、理论与 实际相结合的科学态度和科学道德。
【教学重点】
利用图解法求得线性规划问题的最优解;
【教学难点】
把实际问题转化成线性规划问题,并给出解答,解决难点的关键是根
据 实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解法求
得最优解。
【教学过程】
1.课题导入



[复习引入]:
1、二元一 次不等式
Ax
+
By
+
C
>0在平面直角坐标系中表示直线
Ax
+
By
+
C
=0某一侧所有点组成的平面区域(虚线表 示区域不包括边界
直线)
2、目标函数, 线性目标函数,线性规划问题,可行解,可行域, 最
优解:
2.讲授新课

线性规划在实际中的应用:
线性规 划的理论和方法主要在两类问题中得到应用,一是在人
力、物力、资金等资源一定的条件下,如何使用它 们来完成最多的任
务;二是给定一项任务,如何合理安排和规划,能以最少的人力、物
力、资金 等资源来完成该项任务
下面我们就来看看线性规划在实际中的一些应用:
[范例讲解]
a) 营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少提供
0.075kg的碳水化合物,0.0 6kg的蛋白质,0.06kg的脂
肪,1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋 白
质,0.14kg脂肪,花费28元;而1kg食物B含有0.105kg
碳水化合物,0. 14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元。为
了满足营养专家指出的日常饮食要求,同时使花费 最低,需
要同时食用食物A和食物B多少kg?





指出:要完成一项确定的任务,如何统筹安排,尽量做到用最少的资源
去 完成它,这是线性规划中最常见的问题之一.
b) 在上一节例3中,若根据有关部门的规定,初中每人每
年可收取学费1 600元,高中每人每年可收取学费2 700
元。那么开设初中班和高中班各多少个,每年收取的学
费总额最高多?





指出:资源数量一定,如何安排使用它们,使得效益最好,这是线性规
划中常见的问题之一

结合上述两例子总结归纳一下解决这类问题的思路和方法:
简单线性规划问题就是 求线性目标函数在线性约束条件下的最
优解,无论此类题目是以什么实际问题提出,其求解的格式与步骤 是
不变的:
(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;
(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;



(3)在可行域内求目标函数的最优解
3.随堂练习
课本第91页练习2

4.课时小结
线性规划的两类重要实际问题的解题思路:
首先,应准确 建立数学模型,即根据题意找出约束条件,确定线
性目标函数。然后,用图解法求得数学模型的解,即画 出可行域,在
可行域内求得使目标函数取得最值的解,最后,要根据实际意义将数
学模型的解转 化为实际问题的解,即结合实际情况求得最优解。
5. 作业
课本第93页习题3.3[A]组的第3题


























(第9课时)

课题: §3.3.2简单的线性规划
【教学目标】
1.知识与技能:掌握线性规划问题的图解法,并能应用它解决一些
简单的实际问题;
2.过程与方法:经历从实际情境中抽象出简单的线性规划问题的过
程,提高数学建模能力;



3.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新 精
神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。
【教学重点】
利用图解法求得线性规划问题的最优解;
【教学难点】
把实际问题转化成线性规划 问题,并给出解答,解决难点的关键是根
据实际问题中的已知条件,找出约束条件和目标函数,利用图解 法求
得最优解。
【教学过程】
1.课题导入
[复习引入]:
1、二元一次不等式
Ax
+
By
+
C
>0在平面直角坐标 系中表示直线
Ax
+
By
+
C
=0某一侧所有点组成的平面 区域(虚线表示区域不包括边界
直线)
2、目标函数, 线性目标函数,线性规划问题,可行解,可行域, 最
优解:
3、用图解法解决简单的线性规划问题的基本步骤:
2.讲授新课
1.线性规划在实际中的应用:
c) 在上一节例4中,若生产1车皮甲种肥料,产生的利润为10
000元;生产1车皮乙种肥料,产生的利润为5 000元,那



么分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利
润?





2.课本第91页的“阅读与思考”——错在哪里?
若实数
x

y
满足
?
1?x?y?3
求4
x
+2
y
的取值范围.
?
?1?x?y?1
?
错解:由①、②同向相加可求得:
0≤2
x
≤4 即 0≤4
x
≤8 ③
由②得 —1≤
y

x
≤1
将上式与①同向相加得0≤2
y
≤4 ④
③十④得 0≤4
x
十2
y
≤12
以上解法正确吗?为什么?
(1)[质疑]引导学生阅读、讨论、分析.
(2)[辨析]通过讨论,上述解法中,确定的 0≤4
x
≤8及0≤2
y
≤4是
对的,但用
x
的最 大(小)值及
y
的最大(小)值来确定4
x
十2
y
的最大< br>(小)值却是不合理的.X取得最大(小)值时,y并不能同时取得最
大(小)值。由于忽略了x 和 y 的相互制约关系,故这种解法不正
确.



(3)[激励]产生上述解法错误的原因是什么?此例有没有更好的解法?
怎样求解?
正解:
因为 4x+2y=3(x+y)+(x-y)
且由已有条件有:
3?3(x?y)?9
(5)

?1?x?y?1
(6)
将(5)(6)两式相加得
2?4x?2y?3(x?y)?(x?y)?10

所以
2?4x?2y?10

3.随堂练习1
?
x?y?2
?
1、求
z?x?y
的最大值、最小值,使
x

y
满 足条件
?
x?0

?
y?0
?
?
x?4y ??3
?
2、设
z?2x?y
,式中变量
x

y< br>满足
?
3x?5y?25

?
x?1
?

4.课时小结
[结论一]线性目标函数的最大值、最小值一般在可行域的顶点处取
得.
[结论二] 线性目标函数的最大值、最小值也可能在可行域的边界上取
得,即满足条件的最优解有无数多个.

5. 作业
课本第93页习题3.3[A]组的第4题
















(第10课时)

课题: §3.4基本不等式
ab?
【教学目标】
1.知识与技能:学会推 导并掌握基本不等式,理解这个基本不等式
的几何意义,并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是: 当且仅
当这两个数相等;
2.过程与方法:通过实例探究抽象基本不等式;
a?b

2



3.情态与价值:通过本节的学习,体会数学来源于生活,提高学习
数学的兴趣
【教学重点】
应用数形结合的思想理解不等式,并从不同角度探索不等式
ab?a?b
的证明过程;
2
【教学难点】
基本不等式
ab?
【教学过程】
a?b
等号成立条件
2
1.课题导入
基本不等式
ab?
a?b
的几何背景:
2
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,会标
是根据中国古代数学家赵 爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看
上去象一个风车,代表中国人民热情好客。你能在这个图案中找出一
些相等关系或不等关系吗?
教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关系。
2.讲授新课
1.探究图形中的不等关系
将图中的“风车”抽象成如图,在正方形 ABCD中右个全等的直
角三角形。设直角三角形的两条直角边长为a,b那么正方形的边长为
a
2
?b
2
。这样,4个直角三角形的面积的和是2ab,正方形的面积为< br>a
2
?b
2
。由于4个直角三角形的面积小于正方形的面积,我们就得 到
了一个不等式:
a
2
?b
2
?2ab



当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH 缩为一
个点,这时有
a
2
?b
2
?2ab
2.得到结论:一般的,如果
a,b?R,那么a
2
?b
2
?2 ab(当且仅当a?b时取?号)

3.思考证明:你能给出它的证明吗?
证明:因为
a
2
?b
2
?2ab?(a?b)
2


a?b时,(a?b)
2
?0,当a?b时,(a?b)
2
?0,< br>
所以,
(a?b)
2
?0
,即
(a
2?b
2
)?2ab.

4.
1)
从几何图形的面积关系 认识基本不等式
ab?
a?b

2
特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a、b ,可得
a?b?2ab

通常我们把上式写作:
ab?
a?b
(a>0,b>0)

2
a?b

2

2)
从不等式的性质推导基本不等式
ab?
用分析法证明:
要证
(1)
a?b
?ab

2
只要证 a+b
?

(2)
要证(2),只要证 a+b-
?
0
(3)
要证(3),只要证 ( - )
2

(4)



显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中的等号成立。

3)
理解基本不等式
ab?
a?b
的几何意义
2
探究:课本第98页的“探究”
在右图中,AB是圆的直径,点C是AB上的一点 ,AC=a,BC=b。
过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD。你能利用这个图
形得 出基本不等式
ab?

易证
Rt

ACD

Rt

DCB
,那么
CD
2

CA
·< br>CB

CD

ab
.
这个圆的半径为
a ?b
a?b
?ab
,其中,显然,它大于或等于
CD
,即
2
2
a?b
的几何解释吗?
2
当且仅当点
C
与圆心 重合,即
a

b
时,等号成立.
因此:基本不等式
ab?
评述:1.如果把
a?b
几何意义是“半径不小于半弦”
2
a?b
看作是正数
2
a

b
的等差中项,
ab
看 作是正数
a

b
的等比中项,那么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不
小于它们的等比中项.
2.在数学中,我们称
a?b

a

b
的算术平均数,称
ab

a

2
b< br>的几何平均数.本节定理还可叙述为:两个正数的算术平均数不小
于它们的几何平均数.
[补充例题]
例1 已知
x

y
都是正数,求证:
(1)
?
y
x
x
≥2;
y
(2)(x

y
)(
x
2

y
2
)(
x
3

y
3
)≥8
x
3
y
3
.



分析:在运用定理:
a?b
? ab
时,注意条件
a

b
均为正数,结
2
合不等式 的性质(把握好每条性质成立的条件),进行变形.
解:∵
x

y
都是正数 ∴>0,>0,
x2
>0,
y
2
>0,
x
3
>0,
y< br>3
>0
(1)
?
x
y
xy
yxy
?2?
=2即
?
≥2.
yx
xyx
x
y
y
x
(2)
x

y
≥2
xy
>0
x
2

y
2
≥2
x
2
y
2
>0
x
3

y
3
≥2x
3
y
3
>0
∴(
x

y
)(
x
2

y
2
)(
x
3
y
3
)≥2
xy
·2
x
2
y
2
·2
x
3
y
3
=8
x
3
y
3< br>
即(
x

y
)(
x
2

y
2
)(
x
3

y
3
)≥8
x< br>3
y
3
.
3.随堂练习
1.已知
a

b

c
都是正数,求证

a

b
)(
b

c
)(
c

a
)≥8
abc

分析:对于此类题目,选择定理:
活变形,可求得结果.
解:∵
a

b

c
都是正数

a

b
≥2
ab
>0
a?b
?ab

a
>0,
b
>0)灵
2
b
c
≥2
c

a
≥2
bc
>0
ac
>0
∴(
a

b
)(
b

c
)(
c

a
)≥2
ab
·2
b c
·2
ac
=8
abc

即(
a

b
)(
b

c
)(
c

a
)≥ 8
abc
.




4.课时小结
本节课,我们学习了重要不等式
a
2

b
2
≥2
ab
;两正数
a

b
的算
术平均数(
a?ba?b
),几何平均数(
ab
)及它们的关系(≥
ab
).
22< br>它们成立的条件不同,前者只要求
a

b
都是实数,而后者要求
a

b
都是正数.它们既是不等式变形的基本工具,又是求函数最值的重要
工具(下一节我们将学习它们的应用).我们还可以用它们下面的等价
a
2
?b
2
a?b
2
变形来解决问题:
ab
≤,
ab
≤( ).
2
2
5. 作业
课本第100页习题[A]组的第1题



(第11课时)

课题: §3.4基本不等式
ab?
【教学目标】
1.知识与技能:进一步掌握基本不等式< br>ab?
a?b
;会应用此不等式
2
a?b

2
求某些函数的最值;能够解决一些简单的实际问题
2.过程与方法:通过两个例题 的研究,进一步掌握基本不等式
ab?
a?b
,并会用此定理求某些函数的最大、最小 值。
2



3.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识 的兴趣,发展创新精
神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。
【教学重点】
基本不等式
ab?
【教学难点】
利用基本不等式
ab?
【教学过程】
a?b
求最大值、最小值。
2
a?b
的应用
2
1.课题导入
1.重要不等式: < br>如果
a,b?R,那么a
2
?b
2
?2ab(当且仅当a?b 时取?号)

2.基本不等式:如果a,b是正数,那么
a?b
?ab(当且 仅当a?b时取?号).

2
a?b
为a,b
的算术平均数,称ab为a,b
的几何平均数我们称
2
a
2
?b
2
?2ab和
a?b
2

?ab
成立的条件是不同的:前者只要求a ,b都是
实数,而后者要求a,b都是正数。
2.讲授新课
例1(1)用篱笆围成 一个面积为100m
2
的矩形菜园,问这个矩形
的长、宽各为多少时,所用篱笆最短。 最短的篱笆是多少?

(2)段长为
36
m的篱笆围成一个一边靠墙的矩 形菜园,问这个
矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?



解:(1)设矩形菜园的长为x m,宽为y m,则xy=100,篱笆
的长为2(x+y) m。由
x?y
?xy

2
可得
x?y?2100

2(x?y)?40
。等号当且仅当x=y时成
立,此时x=y=10.
因此,这个矩形的长、宽都为10m时,所用的篱笆最短,最短的
篱笆是40m.
(2)解法一:设矩形菜园的宽为
x
m,则长为(36-2
x
)m ,
其中0<
x
<,其面积
S

x
(36-2
x
)=·2
x
(36-2
x
)≤
1
2x?36? 2x
2
36
2
()?

28
2
1
2
1
2
当且仅当2
x

36
-2
x
,即
x
=9时菜园面积最大,即菜园长9m,
宽为9 m时菜园面积最大为81 m
2


解法二:设矩形菜园的长为x m.,宽为y m ,则2(x+y)=36, x+y=18,
矩形菜园的面积为xy m
2
。由
xy?
x?y18
??9
,可得
xy?81

22
当且仅当x=y,即x=y=9时,等号成立。
因此,这个矩形的长、宽都为9m时,菜园的面积最大,最大面积
是81m
2




归纳:1.两个正数的和为定值时,它们的积有最大值 ,即若
a

M
2
b
∈R,且
a

b

M

M
为定值,则
ab
≤,等号当且仅当a

b

4

成立.
2.两个正数的积为定 值时,它们的和有最小值,即若
a

b
∈R

,且
ab

P

P
为定值,则
a

b
≥2
成立.

P
,等号当且仅当
a

b

例2 某工厂要建造一 个长方体无盖贮水池,其容积为4800m
3
,深
为3m,如果池底每1m
2
的造价为150元,池壁每1m
2
的造价为120元,
问怎样设计水池能使总 造价最低,最低总造价是多少元?
分析:此题首先需要由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到了均值不等式定理。
解:设水池底面一边的长度为
x
m,水池的总造价为
l
元,根据
题意,得
l?240000?720(x?
1600
)

x
?240000?720?2x?
1600

x
?240 000?720?2?40?297600

x?
1600
,即x?40时, l有最小值2976000.

x
因此,当水池的底面是边长为40m的正方形时,水 池的总造价最低,
最低总造价是297600元


评述:此题既是不等式性质在实际中的应用,应注意数学语言的应用
即函数解析式的建立,又是不等 式性质在求最值中的应用,应注意不
等式性质的适用条件。

归纳:用均值不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:
(1)先理解题意,设变量,设变量时一般把要求最大值或最小值
的变量定为函数;
(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最大值或
最小值问题;
(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;
(4)正确写出答案.
3.随堂练习
1.已知
x
≠0,当
x
取什么值时,
x
2

81
的值最小?最小值是多少?
2
x
2.课本第100页的练习1、2、3、4

4.课时小结
本节课我们用两个正数的算术平均数与几何平均数的关系顺利
解决了函数的一些最值问题。在用 均值不等式求函数的最值,是值得
重视的一种方法,但在具体求解时,应注意考查下列三个条件:(1)
函数的解析式中,各项均为正数;(2)函数的解析式中,含变数的各
项的和或积必须有一个为 定值;(3)函数的解析式中,含变数的各项



均相等,取得最值即用均值不等式求某些函数的最值时,应具备三个
条件:一正二定三取等。
5. 作业
课本第100页习题[A]组的第2、4题






























(第12课时)

课题: §3.4基本不等式
ab?
【教学目标】
1.知识与技能:进一步掌握基本不等式< br>ab?
a?b
;会用此不等式证
2
a?b

2
明不等式,会应用此不等式求某些函数的最值,能够解决一些简单的
实际问题; < br>2.过程与方法:通过例题的研究,进一步掌握基本不等式
ab?
并会用此定理求某些函 数的最大、最小值。
3.情态与价值:引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精
神, 培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。
【教学重点】

a?b

2



掌握基本不等式
ab?
式求某些函数的最值
【教学难点】
a?b
,会用此不等式证明不等式,会用此不等
2
利用此不等式求函数的最大、最小值。
【教学过程】
1.课题导入
1.基本不等式:如果a,b是正数,那么
a ?b
?ab(当且仅当a?b时取?号).

2
a?b
2.用基本不等式
ab?
求最大(小)值的步骤。
2
2.讲授新课
1)利用基本不等式证明不等式
24
?6m?24

m
24
[思维切入]因为m>0,所 以可把和
6m
分别看作基本不等式中的a和
m
例1 已知m>0,求证
b, 直接利用基本不等式。
[证明]因为 m>0,,由基本不等式得
2424
?6m?2??6m?224?6?2?12?24

mm
当且仅当
24
=
6m
,即m=2时,取等号。
m
规律技巧总结 注意:m>0这一前提条件和
条件。
24
?6m
=144为定值的前提
m
3.随堂练习1
[思维拓展1] 已知a,b,c,d都是正数,求证
(ab?cd)(ac?bd)?4abcd
.
[思维拓展2] 求证
(a
2
?b
2
)(c
2< br>?d
2
)?(ac?bd)
2
.



例2 求证:
4
?a?7
.
a?3
[思维切入] 由 于不等式左边含有字母a,右边无字母,直接使用基本
不等式,无法约掉字母a,而左边
在用基 本不等式即可得证.
[证明]
当且仅当
444
?3??(a?3)?3 ?2
g
(a?3)?3?24?3?7

a?3a?3a?3
44< br>?a??(a?3)?3
.这样变形后,
a?3a?3
4
=a-3即a =5时,等号成立.
a?3
规律技巧总结 通过加减项的方法配凑成基本不等式的形式.
2)利用不等式求最值
9
x
9
(2)若x<0,求
f(x)?4x?
的最大值.
x
9
[思维切入 ]本题(1)x>0和
4x?
=36两个前提条件;(2)中x<0,可以用
x
例3 (1) 若x>0,求
f(x)?4x?
的最小值;
-x>0来转化.
解(1) 因为 x>0 由基本不等式得
f(x)?4x?
99
9?24x??236?12
,当且仅当
4x?

xx
x
x=
3
时,
2
f(x)?4x?
9
取最小值12.
x
(2)因为 x<0, 所以 -x>0, 由基本不等式得:
999< br>?f(x)??(4x?)?(?4x)?(?)?2(?4x)?(?)?236?12
,
xxx
所以
f(x)?12
.
当且仅当
?4x??
即x=-时,
f(x)?4x?
取得最大-12.
规律技巧总结 利用基本不等式求最值时,个项必须为正数,若为负
数,则添负号变正.

9
x
3
2
9
x



随堂练习2
[思维拓展1] 求
f(x)?4x?
9
(x>5)的最小值.
x?5
2
x
8
y
[思维拓展2] 若x>0,y>0,且
??1
,求xy的最小值.
4.课时小结
用基本不等式
ab?
a?b
证明不等式和求函数的最大、最小值。
2
5. 作业
a
2
?b
2
?2?2a?2b
2.1.证明 :若
x??1
,则
x
为何值时
x?
1
x?1
有最小值,最小值为几?

(第13课时)

课题: 《不等式》复习小结
【教学目标】
1.会用不等式(组)表示不等关系;
2.熟悉不等式的性质,能应用不等式的性质求解“范围问题”,会
用作差法比较大小;
3.会解一元二次不等式,熟悉一元二次不等式、一元二次方程和二
次函数的关系;
4.会作二元一次不等式(组)表示的平面区域,会解简单的线性规
划问题;
5.明确均值不等式及其成立条件,会灵活应用均值不等式证明或求
解最值。



【教学重点】
不等式性质的应用,一元二次不等式的解法,用二元 一次不等式(组)
表示平面区域,求线性目标函数在线性约束条件下的最优解,基本不
等式的应 用。
【教学难点】
利用不等式加法法则及乘法法则解题,求目标函数的最优解,基本不
等式的应用。
【教学过程】
1.本章知识结构




2.知识梳理
(一)不等式与不等关系
1、应用不等式(组)表示不等关系;
不等式的主要性质:
(1)对称性:
a?b?b?a

(2)传递性:
a?b,b?c?a?c

(3)加法法则:
a?b ?a?c?b?c

a?b,c?d?a?c?b?d

(4)乘法法则:< br>a?b,c?0?ac?bc

a?b,c?0?ac?bc

a?b?0,c?d?0?ac?bd



(5)倒数法则:
a?b,ab?0?
11
?

ab
(6)乘方法则:
a?b?0?a
n
?b
n
(n?N*且n?1)

(7)开方法则:
a?b?0?
n
a?
n
b(n ?N*且n?1)

2、应用不等式的性质比较两个实数的大小;
作差法
3、应用不等式性质证明
(二)一元二次不等式及其解法
一元二次不等式的解法
一元二次不等式
ax
2
?bx?c?0或ax
2
?bx?c ?0
?
a?0
?
的解集:
设相应的一元二次方程
ax2
?bx?c?0
?
a?0
?
的两根为
x
1< br>、x
2
且x
1
?x
2

??b
2< br>?4ac
,则不等式的解的各种情况如下表:(让学生独立完成课本
第86页的表格)


y?ax
2
?bx?c

y?ax
2
?bx?c

y?ax
2
?bx?c


??0

??0

??0

二次函数
y?ax
2
?bx?c


a?0
)的图象

一元二次方程
ax
2
?bx?c?0



有两相异实根 有两相等实根
x
1
,x
2
( x
1
?x
2
)

?
a?0
?
的根
ax
2
?bx?c?0
(a?0)的解集


x
1
?x
2
??
b

2a
无实根

?
xx?x或x?x
?

12
?
b
?
xx??
??

2a
??



R
ax
2
?bx?c?0
(a?0)的解集

?
xx
1
?x?x
2
?


?



?


(三)线性规划
1、用二元一次不等式(组)表示平面区域
二元一次不等式
Ax
+
By
+
C
>0在平面直角坐标系中表示直线
Ax< br>+
By
+
C
=0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括 边
界直线)
2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法
由于对在直线
Ax
+
By
+
C
=0同一侧的所有点(
x,y
) ,把它的坐标

x,y
)代入
Ax
+
By
+
C
,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线
的某一侧取一特殊点(
x
0
,
y
0
),从
Ax
0
+
By
0
+
C
的正负即可判断
Ax
+
By
+
C>0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当
C
≠0时,常把原点作
为此特殊点 )
3、线性规划的有关概念:
①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量
x

y

约束条件,这组约束条件都是关于
x

y
的一次不等式,故又称线性
约束条件.
②线性目标函数:
关于
x

y
的一次式
z
=2
x
+
y
是 欲达到最大值或最小值所涉及的变

x

y
的解析式,叫线性目标函 数.



③线性规划问题:
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的
问题,统称为线性规划问题.
④可行解、可行域和最优解:
满足线性约束条件的解(
x
,
y
)叫可行解.
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优
解.
4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤:
(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;
(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;
(3)在可行域内求目标函数的最优解
a?b

2
a?b
1、如果a,b是正数,那么
?ab(当 且仅当a?b时取?号).

2
a?b
2、基本不等式
ab?
几何意义是“半径不小于半弦”
2
(四)基本不等式
ab?
3.典型例题
1、用不等式表示不等关系
例1、某电脑用户计划用不超过500元的资金购买单价分别为6 0元、
70元的单片软件和盒装软件,根据需要,软件至少买3片,磁盘至
少买2盒,写出满足 上述不等关系的不等式。







例2、咖啡馆配制两种饮料,甲种饮料用奶粉、咖啡、糖,分别为9g、
4g、3g ;乙种饮料用奶粉、咖啡、糖,分别为4g、5g、5g.已知买天
使用原料为奶粉3600g,咖啡2 000g,糖3000g。写出配制两种饮料杯
数说所满足的所有不等关系的不等式。




5、 比较大小
例3 (1)(
3

2

2
6+2
6

(2)(
3

2

2

6
-1)
2

(3)
1
1

5?2
6?5
(4)当
a

b
>0时,log
1
a
log
1
b

22
(5) (a+3)(a-5) (a+2)(a-4)
(6)
(x
2
?1)
2

x
4
?x
2
?1

6、 利用不等式的性质求取值范围
例4 如果
30?x?42
,
16?y?24
,则
(1)
x?y
的取值范围是 , (2)
x?2y
的取值范围
是 ,



(3)
xy
的取值范围是 , (4) 的取值范围是



例5已知函数
f(x)?ax
2
?c
,满足
?4?f(1)?? 1
,
?1?f(2)?5
,那么
f(3)

的取值范围是 .


[思维拓展]已知
?1?a?b?5
,求
3a?2 b
的取值范围。([-2,
?1?a?b?3

0])


7、 解一元二次不等式
x
y
例6 解不等式:(1)
2x
2
?7x?4?0
;(2)
?x
2
?8x?3?0




例7已知关于x的方程(k-1)x
2
+(k+1) x+k+1=0有两个相异实根,求实
数k的取值范围






8、 二元一次方程(组)与平面区域
?
x?y?6?0
?
x?y?0
例8 画出不等式组
?
表示的平面区域。
?
?
y?3
?
?
x?5





9、 求线性目标函数在线性约束条件下的最优解
?
x?2y ?2
?
例9已知
x

y
满足不等式
?
2x ?y?1
,求
z
=3
x
+
y
的最小值。
?
x?0,y?0
?




?
2x?y?300
?
x?2y?250
[思维拓展] 已知x

y
满足不等式组
?
,试求
z
=300x
+900
y
?
?
x?0
?
?
y?0
的最大值时的整点的坐标,及相应的
z
的最大值

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