高中数学必修一集合各种符号含义-高中数学三角函数定义域
2.2基本不等式
教材分析:
“基本不等式” 是必修1
的重点内容,它是在系统学习了不等关系和不等式性
质,掌握了不等式性质的基础上对不等式的进一步研
究,同时也是为了以后学习选修
教材中关于不等式及其证明方法等内容作铺垫,起着承上启下的作用.利
用基本不等
式求最值在实际问题中应用广泛.同时本节知识又渗透了数形结合、化归等重要数学
思想,有利于培养学生良好的思维品质.
教学目标
【知识与技能】
1.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.掌握基本不等式
一些简单的实际问题
【过程与方法】
通过实例探究抽象基本不等式;
【情感、态度与价值观】
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.
;会应用此不等式求某些函数的最值;能够解决
教学重难点
【教学重点】
应用数形结合的思想理解不等式
【教学难点】
1.基本不等式等号成立条件;
2.利用基本不等式求最大值、最小值.
,并从不同角度探索不等式的证明过程;
教学过程
1.课题导入
前面我们利用完全平方公式得出了一类重要不等式:
一般地,,有
a
2
+
b
2
≥2
ab
,
当且仅当
a
=
b
时,等号成立
特别地,如果a
>0,
b
>0,我们用,分别代替上式中的
a
,
b<
br>,可得
①
当且仅当
a
=
b
时,等号成立.
通常称不等式(1)为基本不等式(
basic
inequality).其中,叫做正数
a
,
b
的算术平均数,叫做正数
a
,
b
的几何平均数.
基本不等式表明:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
思考:
上面通过考察
a
2
+
b
2
=2
ab
的特殊情形获得了基本不等式,能否直接利用不
等式的性质推导出基本不等式呢?下面我们来分析一下
.
2.讲授新课
1)类比弦图几何图形的面积关系
认识基本不等式
特别的,如果
a
>0,
b
>0,我们用分别代替a
、
b
,可得
通常我们把上式写作:
,
2)从不等式的性质推导基本不等式
用分析法证明:
要
证
(1)
只要证
a
+
b
≥
(2)
要证(2),只要证
a
+
b
- ≥
0
(3)
要证(3),只要证 ( -
)
≥0 (4)
显然,(4)是成立的.当且仅当
a
=
b
时,(4)中的等号成立.
2
探究1: 在右图中,
AB
是圆的直
径,点
C
是
AB
上的一点,
AC
=
a
,<
br>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
式的几何解释吗?
易证
Rt
△
AC
D
∽
Rt
△
DC
B,那么
CD
=
CA
·CB
2
即
CD
=.
这个圆的半
径为,显然,它大于或等于
CD
,即,其中当且仅当
点
C
与圆心重合
,即
a
=
b
时,等号成立.
因此:基本不等式几何意义是“半径不小于半弦”
评述:1.如果把看作是正数a
、
b
的等差中项,看作是正数
a
、
b
的等<
br>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,我们称为
a
、
b
的算术平均数,称为
a
、
b
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.<
br>
【设计意图】老师引导,学生自主探究得到结论并证明,锻炼了学生的自主研究能力
和
研究问题的逻辑分析能力.
例1 已知
x
>0,求<
br>x
+
分析:求
x
+
的最小值.
),使x
>0,都有
x
+≥
的最小值,就是要求一个
y
0(=
x
0
+
y
.观察
x
+
,发现
x
=1.联系基本不等式,可以利用正数
x
和的算术平
均数与几何平均数的关系
得到
y
0
=2.
解:因为
x
>0,所以
x
+=2
当且
仅当
x
=,即
x
2
=1,
x
=1时,等号成立,因
此所求的最小值为2.
在本题的解答中,我们不仅明确了
x
>0,有
x
+≥2,而且给出了“当且仅当
x
=,即=1,
x
=1时,等号
成立”,这是为了说明2是
x
+(
x
>0)的一个
取值,想一想,当
y
0
<2时,
x
+
小值吗?
=
y
0
成立吗?这时能说
y
.是
x
+(
x
>0)的最
例3 (1)用篱笆围一个面
积为100
m
2
的矩形菜园,当这个矩形的边长为多少时,
所用篱笆最短?最
短篱笆的长度是多少?
(2)用一段长为36
m
的篱笆围成一个矩形菜园,
当这个矩形的边长为多少时,菜园
的面积最大?最大面积是多少?
分
析:(1)矩形菜园的面积是矩形的两邻边之积,于是问题转化为:矩形的邻边之
积为定值,边长多大时
周长最短.
(2)矩形菜园的周长是矩形两邻边之和的2倍,于是问题转化为:矩形的邻边之和为定值,边长多大时面积最大.
例4
某工厂要建造一个长方体形无盖贮水池,其容积为4800
m
2
,深为3
m<
br>.如果池底
每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,那么怎样设计水池能使
总
造价最低?最低总造价是多少?
分析:贮水池呈长方体形,它的高是3
m
,池底的边长没有确定.如果池底的边长确定
了,那么水池的总造价也就确定了.因此,应当
考察池底的边长取什么值时,水池的
总造价最低.
解:设贮水池池底的相邻两条边的
边长分别为
xm
,
ym
,水池的总造价为2元.根据
题意,有
z
=150×+120(2×3
x
+2×3
y
)
=240000+720(
x
+
y
).
由容积为4800
m
3
,可得
3
xy
=4800,
因此
xy
=1600.
所以
z
≥240000+720×2,
当
x
=
y
=40时,上式等号成立,此时
z
=297600.
所以,将贮水池的池底设计成边长为40
m
的正方形时总造价最低,最低总造价是297600元.
【设计意图】例题讲解,学以致用.
3.
随堂练习
4.
【设计意图】讲练结合,熟悉新知.
4.课时小结
本节课,我们学习了重要不等式
a
+
b≥2
ab
;两正数
a
、
b
的算术平均数(
22
),
几何平均数()及它们的关系().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
变形来解决问题:
ab
≤,
ab
≤().
2
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.
高中数学选修好学吗-高中数学必修4第2章习题答案
高中数学必修一p44-高中数学集合与集合的关系
高中数学必修四课时练导学案答案-第一教程高中数学全套教程
高中数学套题-高中数学哪些教科书
初中时学高中数学-全国高中数学联赛浙江赛区时间
高中数学教材人教电子版-高中数学月考工作总结
高中数学必一知识点归纳与总结-高中数学ab版用哪一个
高中数学概率微课设计-高中数学说课最容易考哪些
-
上一篇:中职数学基础知识汇总课件
下一篇:高中数学必修2课件课时作业11