沪教版(上海) 高一第一学期 新高考辅导与训练 第2章 不等式 2.6 分式不等式的解法

上海理工大学附属中学高一数学上册《不等式的基本性质》练习 沪教版2.1不等式的性质1.掌握比较法的基本原理：0,0,0a b a b a b a b a b a b >⇔->=⇔-=<⇔-<2.掌握不等式基本性质。

会利用基本原理推导其性质。

3.思想方法的重点是掌握比较法、推出法。

介绍基本原理：不等式性质：性质1.（传递性） 如果,a b b c >>，那么a c >性质2. （可加性）如果a b >，那么a c b c +>+性质3.（可乘性）如果,0a b c >>，那么ac bc > 如果,0a b c ><，那么ac bc <推论1.如果,a b c d >>，那么a c b d +>+推论2.如果0,0a b c d >>>>，那么ac bd >推论3.如果0a b >>，那么*()n n a b n N >∈推论4. 如果0a b >>*(,1)n N n >∈>（引导学生利用比较法基本原理证明，也可以使用上述性质证明）例1.（1）若610,320x y <≤≤<，则x y +的范围是_________________，x y -的范围是________；（2）已知0,0a b c d >>>>，求证：22a cbc >；（3）已知0,0a b d c >>>>，求证：2222a b c d>例2．下列命题中，,,,a b c d 均为实数，则真命题的个数是__________________（1）b d bc ad a c<⇒<；（2）0a b a b <<⇒>；（3）22(1)(1)a b a c b c >⇒+>+ 例3.已知,a b 都是实数，比较“225a b +”与“224ab a a --”的大小。

基本不等式2a bab 上述不等式对a ≥0,b ≥０时仍成立。

．基本不等式的几何解释：半径不小于半弦．．基本不等式的变形公式： 2ab22(,)2a b a bR ； 2(,)bab a bR ；2()(,)2a baba bR 。

．基本不等式的推广：n 个(n>1)非负数的几何平均数不大于它们的算术平均数．即若0(i=1,2,…,n), 则1212nn na a a a a n(n>1,n例题序列题目涉及核心知识点设计意图1 例1．（1）如图,已知在正方形ABCD中,有四个全等的直角三角形,设直角三角形的两条直角边的长为a、b,则正方形ABCD的面积为S1=________,4个直角三角形面积的和为S2=________,则S1_______S2(填“≥”“≤”或“=”).据此,我们就可得到一个不等式(用含a、b的式子表示),并且当a______b时,直角三角形变为________时,S1=S2.（2）已知0,0a b>>，求证：2a bab，你能解释2a bab+≤（,a b R+∈）的几何意义吗？师这是一个很重要的不等式.对数学中重要的结论，我们应仔细观察、思考，才能挖掘出它的内涵与外延.只有这样，我们用它来解决问题时才能得心应手，也不会出错.（同学们的思维再一次高度集中，似乎能从不等式a2+b2≥2ab中得出什么.此时，教师应及时点拨、指引）师当a＞0,b＞0时，请同学们思考一下，是否可以用a、b代替此不等式中的a、b.生完全可以.师为什么？生因为不等式中的a、b∈R.师很好，我们来看一下代替后的结果.板书：abba≥+2即2baab+≤(a＞0,b＞0).本题涉及的内容及水平为：2.4.1B本题涉及的数学核心能力：数学表达能力师 这个不等式就是我们这节课要推导的基本不等式.它很重要，在数学的研究中有很多应用，我们常把2ba +叫做正数a 、b 的算术平均数，把ab 叫做正数a 、b 的几何平均数，即两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. （此处意在引起学生的重视，从不同的角度去理解） 师 请同学们尝试一下，能否利用不等式及实数的基本性质来推导出这个不等式呢？（此时，同学们信心十足，都说能.教师利用投影片展示推导过程的填空形式） 要证：ab ba ≥+2，① 只要证a +b ≥2ab ，②要证②，只要证：a +b -2ab ≥0，③要证③，只要证：,0)(2≥-b a ④显然④是成立的，当且仅当a =b 时，④中的等号成立，这样就又一次得到了基本不等式.（此处以填空的形式,突出体现了分析法证明的关键步骤，意在把思维的时空切实留给学生，让学生在探究的基础上去体会分析法的证明思路，加大了证明基本不等式的探究力度）2 ［合作探究］老师用投影仪给出下列问题.如图，AB是圆的直径，点C是AB上一点，A C=a,B C=b.过点C作垂直于AB的弦DD′，连结A D、B D.你能利用这个图形得出基本不等式的几何解释吗？（本节课开展到这里，学生从基本不等式的证明过程中已体会到证明不等式的常用方法，对基本不等式也已经很熟悉，这就具备了探究这个问题的知识与情感基础）［合作探究］师同学们能找出图中与a、b有关的线段吗？生可证△A CD ∽△B CD,所以可得abCD=.生由射影定理也可得abCD=.师这两位同学回答得都很好，那ab与2ba+分别又有什么几何意义呢？生ab表示半弦长，2ba+表示半径长.师半径和半弦又有什么关系呢？生由半径大于半弦可得abba≥+2.师这位同学回答得是否很严密？本题涉及的内容及水平为：2.4.1C本题涉及的数学核心能力：运算求解能力和数学表达能力生 当且仅当点C 与圆心重合，即当a =b 时可取等号，所以也可得出基本不等式2ba ab +≤ (a ＞0,b ＞0).课堂小结师 本节课我们研究了哪些问题？有什么收获？ 生 我们通过观察分析第24届国际数学家大会的会标得出了不等式a 2+b 2≥2ab .生 由a 2+b 2≥2ab ,当a ＞0，b ＞0时，以a 、b 分别代替a 、b ，得到了基本不等式2ba ab +≤(a ＞0,b ＞0).进而用不等式的性质，由结论到条件，证明了基本不等式. 生 在圆这个几何图形中我们也能得到基本不等式. （此处，创造让学生进行课堂小结的机会，目的是培养学生语言表达能力，也有利于课外学生归纳、总结等学习方法、能力的提高）师 大家刚才总结得都很好，本节课我们从实际情景中抽象出基本不等式.并采用数形结合的思想，赋予基本不等式几何直观，让大家进一步领悟到基本不等式成立的条件是a ＞0，b ＞0，及当且仅当a =b 时等号成立.在对不等式的证明过程中，体会到一些证明不等式常用的思路、方法.以后，同学们要注意数形结合的思想在解题中的灵活运用.[来源:]3问题1.已知x 、y 都是正数，求证： (1)2≥+yxx y ； 本题涉及的内容及水平为：13.1.1C 本题涉及的数学核心能力：运算求解能力和数学表达能力(2)（x ＋y ）（x 2＋y 2）（x 3＋y 3）≥８x 3y 3.师 前面我们研究了可以用不等式和实数的基本性质来证明不等式，请同学们思考一下，第一小问是否可以用不等式和实数的基本性质来证明此不等式呢？ （思考两分钟） 生 不可以证明.师 是否可以用基本不等式证明呢？ 生 可以.（让学生板演，老师根据学生的完成情况作点评） 解：∵x 、y都是正数，∴0＞yx，0＞x y .∴22=•≥+xyy x x y y x ，即2≥+x y y x .师 这位同学板演得很好.下面的同学都完成了吗？ （齐声：完成） ［合作探究］师 请同学继续思考第二小问该如何证明？它是否能用一次基本不等式就能证明呢？ （引导同学们积极思考）生 可以用三次基本不等式再结合不等式的基本性质. 师 这位同学分析得非常好.他对要证不等式的特征观察的很细致、到位.生 ∵x ，y 都是正数，∴x 2＞0，y 2＞0，x 3＞0，y 3＞0.∴x ＋y ≥2xy ＞0，x 2＋y 2≥2x 2y 2＞0, x 3+y 3≥2x 3y 3＞0.∴可得（x ＋y ）（x 2＋y 2）（x 3＋y 3）≥2xy ·222y x ·222y x ＝８x 3y 3，即（x ＋y ）（x 2＋y 2）（x 3＋y 3）≥８x 3y 3.师 这位同学表达得非常好，思维即严谨又周到. （在表达过程中，对条件x ，y 都是正数往往忽视） 师 在运用定理：ab ba ≥+2时，注意条件a 、b 均为正数，往往可以激发我们想到解题思路，再结合不等式的性质(把握好每条性质成立的条件)进行变形，进而可以得证. (此时，老师用投影仪给出下列问题)问题3.求证：2)2(222b a b a +≤+. （此处留的时间可以长一些，意在激发学生自主探究问题，把探究的思维空间切实留给学生）师 利用完全平方公式，结合重要不等式：a 2＋b 2≥2ab ，恰当变形，是证明本题的关键.（让学生板演，老师根据学生的完成情况作点评） 解：∵a 2＋b 2≥2ab ，∴2（a 2＋b 2）≥a 2＋b 2＋2ab ＝（a ＋b ）2.∴2（a 2＋b 2）≥（a ＋b ）2.不等式两边同除以4，得222b a +≥2)2(b a +，即2)2(222b a b a +≤+. 师 下面同学都是用这种思路解答的吗？ 生 也可由结论到条件去证明，即用作差法.师 这位同学答得非常好，思维很活跃，具体的过程让同学们课后去完成. ［课堂练习］1.已知a 、b 、c 都是正数，求证：（a ＋b ）（b ＋c ）（c ＋a ）≥８ab c.[来源学科网]分析：对于此类题目，选择定理：ab ba ≥+2（a ＞0，b ＞0）灵活变形，可求得结果. ∵a 、b 、c 都是正数，∴a ＋b ≥2ab ＞0,b ＋c≥2bc ＞0,c+a ≥2ac ＞0. ∴（a ＋b ）（b ＋c ）（c ＋a ）≥2ab ·2bc ·2ac ＝８ab c, 即（a ＋b ）（b ＋c ）（c ＋a ）≥８ab c.4［合作探究］2.已知（a ＋b ）（x ＋y ）＞2（ay ＋bx ），求证：2≥--+--yx ba b a y x . （老师先分析，再让学生完成）师 本题结论中，注意y x ba b a y x ----与互为倒数，它们的积为1，可利用公式a ＋b ≥2ab ，但要注意条件a 、b 为正数.故本题涉及的内容及水平为：2.4.1C 本题涉及的数学核心能力：运算求解能力和数学表达能力课堂小结师 本节课我们研究了什么问题？同学们在本节课的研究过程中有什么收获呢？生 我们以基本不等式为基础，证明了另外一些重要、常用的不等式，并且在证明过程中进一步巩固了证明不等式常用的思想方法.（教师提出对重要、常用不等式的掌握要求） 师 本节课我们用到重要不等式a 2＋b 2≥2ab ；两正数a 、b 的算术平均数（2b a +），几何平均数（ab ）及它们的关系)2(ab ba ≥+证明了一些不等式，它们成立的条件不同，前者只要求a 、b 都是此题应从已知条件出发，经过变形，说明yx ba b a y x ----与为正数开始证题. (在教师引导下，学生积极参与下列证题过程) 生 ∵（a ＋b ）（x ＋y ）＞2（ay ＋bx ）,∴ax ＋ay ＋bx ＋by ＞2ay ＋2bx . ∴ax －ay ＋by －bx ＞0. ∴（ax －bx ）－（ay －by ）＞0. ∴（a －b ）（x －y ）＞0, 即a －b 与x －y 同号. ∴yx ba b a y x ----与均为正数. ∴22=--•--≥----yx ba b a y x y x b a b a y x 与 (当且仅当yx b a b a y x --=--时取“＝”). ∴2≥--+--yx ba b a y x . 师生共析 我们在运用重要不等式a 2＋b 2≥2ab 时，只要求a 、b 为实数就可以了.而运用定理：“2ba +≥ab ”时，必须使a 、b 满足同为正数.本题通过对已知条件变形(恰当地因式分实数，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：222b a ab +≤，2)2(b a ab +≤. 师 同学们课后要进一步领会这些重要不等式成立的前提条件如何用.为下一节课基本不等式的实际应用打下坚实的基础.解)，从讨论因式乘积的符号来判断yx ba b a y x ----与是正还是负，是我们今后解题中常用的方法.2x (x>45x 的最大值且5x+7y=20 ,(4)已知x , y ∈R + 且x+2y=1 , 求11x y的最小值.【解】答案：（1）y 的最小值为6（x=2）．（２）y 的最大值为２(x=1)．（３）xy 的最大值为720(x=2,y=710)． （4）11x y的最小值为223+ (221,12-=-=y x )． 32.4.1C 本题涉及的数学核心能力：运算求解能力和数学表达能力 4 ：本题涉及的内容及水平为：2.4.1C本题涉及的数学核心能力：运算求解能力和数学表达能力。

高一（上）数学 第二章 不等式 单元测试卷一一、填空题：(共十小题,每题4分,共40分)1. 当a 的取值范围是 时，关于x 的方程023)32(2=+--+a x a a 的解是正数。

2. “d b c a +<+”是“b a <且d c <”的 条件。

3. 不等式434-+>-+x x x 的解集是 。

4. 不等式xx 34≤的解集是 。

5. 若x ∈N ，则不等式98|132|>-x 的解集是 。

6. 若不等式0642>+-ax ax 的解集是R ，则a 的取值范围是 。

7. 若3<x ，则331+-+x x 的最大值是 。

8. 若实数a ，b 满足122=+b a ，则ab 的取值范围是 。

9. 若0>x ，0>y ，且191=+yx ，则y x +的最小值是 。

10. 通过观察不等式3644<=+，41299<=+，5201616<=+，……，可以归纳出一个不等式结论 。

二、选择题：（共四小题，每题4分，共16分）11. 若a 、b 是满足0<ab 的实数，那么下列结论中成立的是 （ ）A. ||||||b a b a -<-B. ||||||b a b a +<-C. ||||b a b a ->+D. ||||b a b a -<+12. 已知0<<-a b ，则下列不等式中：①b a 11>；②22b a >③ba 11-<④||||b a >。

恒成立的个数是 （ ）A. 0个B.1个C. 2个D. 3个13. 甲、乙两车从A 地沿同一路线到达B 地，甲车一半时间的速度是a ，另一半时间的速度为b ；乙车用A. 甲车先到达B 地B. 乙车先到达B 地C. 甲、乙两车同时到达B 地D. 无法判断14. 关于x 的不等式a x x <-++|3||2|无实数解，则 （ ）A. 5>aB. 5≤aC. 5<aD. 5≥a三、解答题：（共6小题，第15、16题6分，第17、18、19、20题每题8分，共44分）15. 已知a 、b 、c ∈R +，求证：)(2222222c b a a c c b b a ++≥+++++17. 已知集合A=｛x|023122>++-x x x ,x ∈R ｝,B={ x|x 2+ax+b ≤0,x ∈R ｝B=｛x|x+2>0｝求实数a,b 的取值范围。

一元二次不等式解法（3）教学设计说明（一）教学内容分析：一元二次不等式的解法既是二次函数的下位概念，也是同位概念一元二次方程的延续。

它的求解过程中要贯穿与二次函数图像、一元两次方程之间的内在联系，即利用对应的函数图像帮助确定一元二次不等式的解集，并由对应方程的根，确定解集区间的端点，使“数”与“形”有机结合。

本节课是一元二次不等式解法的第三节课，即一元二次不等式的应用，其中一方面是结合二次函数的图像对一元二次不等式解集为R 的情况进行了规律性的总结；另一方面更重要的是会用一元二次不等式解决实际问题，学会确定量与量之间的关系，并能用“符号语言”和“图形语言”将实际问题抽象成数学问题，对后继的函数建模起到铺垫作用。

（二）教学目标：1. 知识与技能： 掌握一元二次不等式在0∆>，0∆=，0∆<情况下的解法，能够利用一元二次不等式解决实际问题。

2. 过程与方法：体会一元二次不等式，一元二次方程和二次函数之间的内在联系，从中领悟“数形结合”，“化归”等数学思想方法，让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型并加以解决的全过程，使学生从中感受到用不等式模型解决实际问题的必要性和趣味性。

3. 情感、态度、价值观：通过对一元二次不等式解法的总结培养学生的归纳总结能力；在实际问题的应用中，培养学生的理解问题，分析问题，探究问题, 解决问题的能力,提升学生的思维品质；在师生对话中培养学生的数学表达能力，同时通过题目情景的创设激发学生学习数学的兴趣。

（三）教学重难点：1. 重点：能把简单的实际问题抽象成数学问题，并建立一元二次不等式的模型求解。

2. 难点：能把简单的实际问题抽象成一元二次不等式的模型。

（四）学情分析上课的对象是七宝中学高一的学生，是市重点学校，学生的数学基础较好。

（五）课堂教学设计的依据：依据教学内容，教学的重难点及学情，本堂课的流程为：先结合二次函数的图像对一元二次不等式解集为R的情况进行了规律性总结，然后重点解决实际问题。

基本不等式一、教学内容分析基本不等式及其应用是高中教材中的一个重要内容.尽管基本不等式本身的证明并不困难，但它却是今后学习诸如不等式证明、求函数最值等时的有力工具，因此牢固掌握这两个基本不等式的形成、关系和变式等都是十分重要的.二、教学目标设计1、知识与技能：掌握两个基本不等式：ab b a 222≥+（a 、R b ∈）、ab b a ≥+2（a 、b 为任意正数），并能用于解决一些简单问题.2、过程与方法：在公式的探求过程中，理解两个基本不等式相应的几何解释，领悟数形结合的数学思想，初步理解代换的数学方法。

3、情感态度与价值观：通过掌握公式的结构特点，运用公式的适当变形，提高学生分析问题的能力，培养学生的创新精神，进一步加强学生的实践能力，进一步体会事物之间互相联系及一定条件下互相转化的辩证唯物主义观点。

三、教学重点及难点重点 两个基本不等式的知识发生过程和证明；难点 基本不等式的应用.四、教学用具准备电脑、投影仪五、教学流程设计（一）讲授基本不等式1．引例：如右图，已知正方形ABCD ，在边AD 上任取一点E ，在边DC 上取点F ，使得DE DF =.分别过点E 、F 作EG BC ⊥、FH AB ⊥，垂足为G 、H ，EG 和HF 交于点M 。

设DF=a ，MG=b ，试比较红色部分面积之和与白色部分面积之和的大小，并说明理由。

2．基本不等式1的证明证明：因为()22220a b ab a b +-=-≥，所以ab b a 222≥+.当a b =时，()20a b -=.当a b ≠时，()20a b ->.所以，当且仅当a b =时，ab b a 222≥+的等号成立.充要条件通常用“当且仅当”来表达．“当”表示条件是充分的，“仅当”表示条件是必要的．所以②式可表述为：如果a 、b∈R，那么a 2＋b 2≥2ab(当且仅当a=b 时取“=”号)．3．基本不等式的几何解释，讲解赵爽《勾股方圆图注》（二）讲授基本不等式21.引例：已知半圆O ，D 是半圆上任一点，AB是直径.过D 作DC AB ⊥，垂足为C .设AB b a +=，AC a =，CB b =，试用a 、b 来表示OD 、CD 的长度，你能发现什么结论吗？2．基本不等式2的证明（略）3．基本不等式2的扩充对于任意非负数a 、b ，有ab b a ≥+2，当且仅当a b =时等号成立. （三）基本不等式的简单应用 例1：已知0>ab ，求证：2≥+ba ab ，并指出等号成立的条件. 证明：因为0>ab ，所以 a 、b 同号，并有0>a b ，0>b a . 所以，22=⋅≥+b a a b b a a b .当且仅当 b a a b =，即0a b =≠时等号成立. [说明]1、体会代换的方法.2、用语言表述上述结论.3、思考：若0<ab ，则代数式ba ab +的取值范围是什么？ 例2 在周长相等的矩形中，正方形的面积最大六、课堂小结 b a C O D七、作业布置1、练习册P19～20，习题2.4A组2、思考题(1)在面积保持不变的条件下，正方形的周长与矩形的周长之间有什么大小关系？(2)整理一些不等式的常用变式并给出证明八、教学设计说明本堂课是《基本不等式及其应用》的第一节课，在学生熟练掌握不等式性质的前提下，介绍了两个基本不等式及其初步应用.尽管对于基本不等式而言证明不困难，但它却是今后学习诸如不等式证明、求函数最值等时的有力工具，因此牢固掌握这两个基本不等式是十分重要的.为了避免单纯地讲授基本不等式，本堂课借助计算机软件，采用以几何图形辅助代数知识讲授，由形到数，再由数到形的设计思路，将两个基本不等式的证明、解释及其在应用时的注意点穿插其中，并通过几何解释加强对基本不等式的感性认识。

2.2不等式的基本性质一、教学目标设计理解用两个实数差的符号来规定两个实数大小的意义，建立不等式研究的基础；掌握不等式的基本性质，并能加以证明；会用不等式的基本性质判断不等关系和用比较法，反证法证明简单的不等式。

渗透分类讨论的数学思想。

二、教学重点及难点应用不等式的基本性质推理判断命题的真假；代数证明，特别是反证法。

三、教学流程设计四、教学过程设计一、引入公路有长有短，房屋有高有低，速度有快有慢......现实世界中充满着不等的数量关系，可以用不等式来处理。

在初中阶段，我们已经学习了用一元一次不等式描述并解决一些不等关系问题，为了今后学习函数的需要和培养代数论证能力，还要学习不等关系的证明。

而解决不等关系问题的基础是不等式的性质，为此我们先学习不等式的基本性质。

二、探究不等式的基本性质判断两个实数a与b之间的大小关系，可以通过将它们的差与零相比较来确定，即a>b的充分必要条件是a-b>0；a=b的充分必要条件是a-b=0；a<b的充分必要条件是a-b<0。

引出等式的性质：a=b，b=c⇒a=c；a=b⇒ac=bc；a=b，c=d⇒a+c=b+d。

1．通过类比等式的性质，得到关于不等式的三个结论：结论1 如果a>b，b>c，那么a>c。

结论2 如果a>b，c>d，那么a+c>b+d。

结论3 如果a>b，那么ac>bc。

[说明]引导学生判断三个结论的正确性并加以证明，体现数学的严谨性。

利用举反例是证明命题错误的主要方法。

继续让学生探究让结论3成为正确命题的条件。

得出不等式的三个性质：性质1 如果a>b，b>c，那么a>c。

性质2 如果a>b，那么a+c>b+c。

性质3 如果a>b，c>0，那么ac>bc；如果a>b，c<0，那么ac<bc。

性质4 如果a>b，c>d，那么a+c>b+d。

沪教版(上海) 高一第一学期新高考辅导与训练第2章不等式本章复习题一、填空题(★★) 1. 不等式的解集为 ________ .(★★) 2. 设，则的最小值是________.(★) 3. 若，用不等号连接________ ．(★★) 4. 不等式的解集是________．(★★) 5. 给出下列三个不等式：① ；② ；③ .以其中两个作为条件，余下一个作为结论，则可以组成________个真命题.(★★★) 6. 若，不等式的解集为，则实数的取值范围是______.(★★) 7. 与同时成立的充要条件是________．(★★) 8. 不等式组无解，则实数 a的取值范围是________．(★★) 9. 在下式等号右侧两个分数的分母方块处，各填上一个自然数，使得这两个自然数的和最小．(★★) 10. 在 R上定义运算，若关于 x的不等式的解集是集合的子集，则实数 a的取值范围是________．二、双空题(★★) 11. 若不等式的解集为，则________．________．(★) 12. 设，则的最大值为 ________ ，相应的 x为 ________ ．三、单选题(★★)13. “ ”是“ 或”的（）．A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件(★★) 14. 如果，下列不等式成立的是（）A．B．C．D．(★) 15. 不等式的解集为（）A．或B．C．D．(★★★) 16. 若关于x的不等式的解集是M，则对任意实常数k，总有（）A．B．C．D．四、解答题(★★) 17. 解不等式：．(★★★) 18. 已知集合，集合，满足，，求 a， b的值．(★★) 19. 若关于 x的不等式的解集为，解关于 x的不等式．(★★) 20. 设函数 f（ x）＝ ax+2，不等式| f（ x）|＜6的解集为（﹣1，2），试求不等式1的解集．(★★★) 21. 已知的解集为，求不等式的解集．(★★★) 22. 记不等式的解集为 A，关于 x的不等式的解集为 B．（1）求 A；（2）若，求实数 a的取值范围．(★★) 23. 已知 a，，求证：，并指出等号成立的条件．(★★★) 24. 已知实数，，，，，均不等于0，设命题关于 x的不等式与的解集相同；命题．请判定命题 P和 Q之间存在怎样的条件关系．(★★★) 25. （1）已知是正常数，，用作差比较法求证：，指出等号成立的条件；（2）利用（1）的结论求函数的最小值，指出取最小值的的值.。