必修五-基本不等式第一课时
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§3.4基本不等式2a b ab +≤ (1)学习目标 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;学习过程一、课前准备看书本97、98页填空复习1:重要不等式:对于任意实数,a b ,有22____2a b ab +,当且仅当________时,等号成立.复习2:基本不等式:设,(0,)a b ∈+∞,则_____2a b ab +,当且仅当____时,不等式取等号.二、新课导学※ 学习探究探究1:基本不等式2a b ab +≤的几何背景: 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?将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD 中有4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____________.这样,4个直角三角形的面积的和是___________,正方形的面积为_________.由于4个直角三角形的面积______正方形的面积,我们就得到了一个不等式:222a b ab +≥.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_______________结论:一般的,如果,R a b ∈,我们有222a b ab +≥当且仅当a b =时,等号成立. 探究2:你能给出它的证明吗?特别的,如果0a >,0b >,我们用a 、b 分别代替a 、b ,可得2a b ab +≥, 通常我们把上式写作:(a>0,b>0)2a b ab +≤ 问:由不等式的性质证明基本不等2a b ab +≤? 用分析法证明:证明:要证 2a b ab +≥ (1) 只要证 a b +≥ (2)要证(2),只要证____0a b +-≥ (3)要证(3),只 要证2(__________)0-≥ (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2a b ab +≤的几何意义探究: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2a b ab +≤的几何解释吗?结论:基本不等式2a b ab +≤几何意义是“半径不小于半弦” 评述:1.如果把2a b +看作是正数a 、b 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2a b +为a 、b 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. ※ 典型例题例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?※ 动手试试练1. 0x >时,当x 取什么值时,1x x +的值最小?最小值是多少?练2. 已知直角三角形的面积等于50,两条直角边各为多少时,两条直角边的各最小,最小值是多少?三、总结提升※ 学习小结在利用基本不等式求函数的最值时,应具备三个条件:一正二定三取等号. ※ 知识拓展两个正数,x y1.如果和x y +为定值S 时,则当x y =时,积xy 有最大值214S .2. 如果积xy 为定值P 时,则当x y =时,和x y +有最小值※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 已知x >0,若x +81x的值最小,则x 为( ). A . 81 B . 9 C . 3 D .162. 若01a <<,01b <<且a b ≠,则a b +、2ab 、22a b +中最大的一个是( ).A .a b +B .C .2abD .22a b +3. 若实数a ,b ,满足2a b +=,则33a b +的最小值是( ).A .18B .6C .D .4. 已知x ≠0,当x =_____时,x 2+281x 的值最小,最小值是________. 5. 做一个体积为323m ,高为2m 的长方体纸盒,底面的长为_______,宽为________时,用纸最少.1. (1)把36写成两个正数的积,当这两个正数取什么值时,它们的和最小?(2)把18写成两个正数的和,当这两个正数取什么值时,它们的积最大?2. 一段长为30m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18m ,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?。
人教高中数学必修五 3.4 基本不等式教学设计《基本不等式》教学设计教材:人教版《普通高中课程标准实验教科书·数学(A版)》必修5课题:3.4 基本不等式(第一课时)一、教材分析《基本不等式》是高中教材人教A版必修五第三章第三节的内容,是《不等式》这一章中继一元二次不等式、简单线性规划之后,从几何背景(赵爽的弦图)中抽离出的基本结论,是证明其他不等式成立的重要依据,也是求解最值问题的有力工具之一。
就本章的编写而言,教材讲究从直观性上学习,注重每个数学模型引领数学思想的教材编排暗线,并且都体现出遵循从几何背景入手,强调数形结合思想。
本节内容在此基本上渗透不等式的证明方法(比较法、综合法、分析法),并且会在后续学习时再次得到加强。
基本不等式的学时安排是3课时,它涉及基本不等式的推导教学和求解最值问题两大部分。
本节课是基本不等式教学的第一课时,其主要学习任务是通过赵爽弦图中面积的直观比较、抽象概括,提炼出不等式222(,)+≥∈。
a b ab a b R在此基础上,通过演绎替换、证明探究、数形结合及实际应用等四种不同的角度引导学生认识基本不等式。
其中基本不等式的证明是从代数、几何多方面展开,既有逻辑推理,又有直观的几何解释,使学生充分运用数形结合的思想方法,进一步培养其抽象概括能力和推理论证能力。
这就使得不等式的证明成为本节课的核心内容。
二、教学重难点教学重点:应用数形结合的思想理解基本不等式,并从不同角度探索基本不等式的证明过程。
教学难点:从不同角度探索基本不等式的证明,能利用基本不等式的模型求解函数最值。
三、教学目标《课程标准》对本节课的要求有以下两条:①探索并了解基本不等式的证明过程;②会用基本不等式解决简单的最值问题。
根据《课标》要求和本节教学内容,并考虑学生的接受能力,我将本节课的教学目标确定为:1、知识与能力目标:理解掌握基本不等式,并能运用基本不等式解决一些国际数学家大会被誉为是数学界的奥林匹克盛会,每次大会上都会宣布菲尔兹奖获奖名单。
课题: §3.1基本不等式第1课时授课类型:新授课【学习目标】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;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【能力培养】培养学生严谨、规范的学习能力,辩证地分析问题的能力,学以致用的能力,分析问题、解决问题的能力。
【教学重点】2a b +≤的证明过程; 【教学难点】2a b +≤等号成立条件 【教学过程】1.课题导入2a b +≤的几何背景: 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.问题探究——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 4个直角三角形的面积的和是2ab ,正方形的面积为22a b +。
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:222a b ab +≥。
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222a b ab +=。
2.总结结论:一般的,如果)""(2R,,22号时取当且仅当那么==≥+∈b a ab b a b a 结论的得出尽量发挥学生自主能动性,让学生总结,教师适时点拨引导。
3.思考证明:你能给出它的证明吗?证明:因为 222)(2b a ab b a -=-+当22,()0,,()0,a b a b a b a b ≠->=-=时当时所以,0)(2≥-b a ,即.2)(22ab b a ≥+4.1)2a b +≤特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a 、b ,可得a b +≥,(a>0,b>0)2a b +2)2a b +≤用分析法证明:要证 2a b +≥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。
课题: 基本不等式:2ba ab +≤(第一课时)教材:人教版高中课程标准实验教科书《数学·必修5》第三章第四节1 教材分析本节书介绍了两个不等式定理:(1)、如果R b R a ∈∈,,那么ab b a 222≥+①;(2)、如果0,0>>b a ,那么2ba ab +≤②。
这两个定理是解决一些数学问题和实际应用问题的重要的数学方法。
本节书教学共需3课时,这是第一课时,主要是了解探索基本不等式的证明过程,熟悉基本不等式的结构,为下节基本不等式的应用做准备(以下用①②代替两个定理)。
2 学生分析有了前面“不等式性质”的学习,学生要理解这两个定理难度并不大。
针对学生求知欲旺盛的特点,在教学中,以思考、探索、讨论为主要方法,适当加以讲解,使学生自己收获结论、总结方法,动手解决实际问题,并且增强学习数学的的信心。
3 教学策略(1)、以“孔融选蛋糕”为例引入,课件辅助,引导学生探究①的证明,并总结证明方法;利用正方形和弦图让学生了解①的几何意义,同时介绍“国际数学家大会”,培养学生的民族自豪感和使命感。
(2)、利用①式,通过“换元法”练习引入定理②,引导学生从不同角度探究②的证明过程,利用“半径和半弦的关系”让学生了解②的几何意义,并强调①②的联系与区别。
(3)、巩固练习。
设置三道习题由浅到深让学生对基本不等式逐渐熟悉,应用它们去比较大小、解决生活常见问题,最后让学生通过替换定理中的字母发现更多②式有趣的变形式,为下一节课铺垫。
4 教学目标(1)、知识目标了解不等式①②的证明过程和方法;了解不等式①②的几何意义;初步应用基本不等式比较大小,熟悉其变形式。
(2)、能力目标通过探究结果的汇报以及讨论活动,提高学生语言表达能力;在对不等式①②的证明过程中培养学生发现、比较、论证、转化等分析问题和解决问题的能力;通过掌握不等式①②的结构特点和运用不等式①②的适当变形,培养学生的思维能力和创新精神。