新教材2020-2021学年2.2基本不等式 2.2.2基本不等式的应用 课件
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2.2 基本不等式第2课时 利用基本不等式解决最值问题(一)教学内容:基本不等式的应用(简单的数学情境和实际情境)(二)教学目标1.通过数学情境中的应用,能够利用基本不等式求简单的最值问题,发展数学运算、数据分析等核心素养.2.通过实际情境中的应用,能求解一些简单最优化问题,解决实际问题中的最值,发展学生的数学建模、逻辑推理等核心素养。
(三)教学重点及难点1. 重点:运用基本不等式解决简单的最值问题.2. 难点:对实际问题的分析建模和使用基本不等式的结构观察。
.(四)教学过程设计1.复习回顾,铺垫引入师:根据上一节课的知识,回顾一下基本不等式的内容是什么?它有何作用?如何利用基本不等式求最值?需要注意什么?生:已知x ,y 都是正数,则①如果积xy 等于定值P(积为定值),那么当x =y 时,和x +y 有最小值2P. ②如果和x +y 等于定值S(和为定值),那么当x =y 时,积xy 有最大值14S 2. 利用基本不等式可以求最值,验证等号成立是求最值的必要条件,即运用“一正、二定、三相等”的方法可以解决最值问题.【设计意图】回顾上节课所学知识,对基本不等式的形式加强记忆以及熟悉其使用条件.例1:;24,21的最小值求)设(++->x x x(2)已知10<<x ,求()x x 31-的最大值及相应的x 值。
(1)师:大家观察结构,我们应该如何求这个和的最小值?生:可以式子先变形,2242-+++x x ,变成两个正数的和,再通过两个正数的积是定值来求解。
学生板演. (2)师:我们再来看这题,应该如何求它的最大值?生:式子乘以3再来变形,31)31(3⨯-x x ,变成两个正数的和是定值从而得到解决。
师追问:还有别的解法吗?生:这个式子其实是二次函数,可以利用配方法求解。
【设计意图】培养学生转化化归的数学思想,把不熟悉的问题向熟悉的问题转化.2.合作学习,建模探究例2:(1)用篱笆围一个面积为1002m 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?师:第(1)题已知什么条件,我们求什么?生:已知矩形的面积,求周长的最小值(教师在黑板上画图)师:如果设矩形菜园相邻两条边的长分别为x m, y m (在图上标出),则周长为2(x+y) m,那如何求周长的最小值?生:用基本不等式求最值。
第二章 一元二次函数、方程和不等式2.2基本不等式 第2课时基本不等式的运用【课程标准】1.利用基本不等式的变形求最值2.掌握常见的变形手段【知识要点归纳】1.最值定理设x ,y 为正实数,若x +y =s (和s 为定值),则当 时,积xy 有最大值,且这个值为s 24.设x ,y 为正实数,若xy =p (积p 为定值),则当 时,和x +y 有最小值,且这个值为2p .2.基本不等式求最值的条件(七字真言) (1)一正:x ,y 必须是 ;(2)二定:求积xy 的最大值时,应看和x +y 是否为 ;求和x +y 的最小值时,应看积xy 是否为 . 3.变形手段(1)拼凑法:通过观察式子的特点,凑出定值 (2)乘1法:条件中含有常数【经典例题】注意:在利用基本不等式证明的过程中,常需要把数、式合理地拆成两项或多项或恒等地变形配凑成适当的数、式,以便于利用基本不等式. 例5 求下列代数式的最大(小)值;并指出得到最值时的条件。
(1)1(0)y x x x =+> (2)1(0)y x x x =+< (3)14(1)1y x x x =+>- (4)(1)(3)((1,3))y x x x =+-∈- (5)34(32)(0)2y x x x =-<<(6)(0,0,420)y ab a b a b =>>+= (7)241y x=+(8)11+(1,0,0)z x y x y x y =+=>> (9)14(4,0,0)z x y x y x y =++=>>(10)241(0)x x y x x -+=> (11)23(1)1x xy x x -=>-+[)219()40++19f x ax x c c a =-+∞++例2 设二次函数的值域为,,则的最大值是_______.【当堂检测】一.选择题(共4小题)1.已知0m >,0xy >,当2x y +=时,不等式492m x y+恒成立,则m 的取值范围是( )A .1[,)2+∞B .[1,)+∞C .(0,1]D .1(0,]22.若a ,b 为正实数,且1123a b +=,则3a b +的最小值为( ) A .2 B .32C .3D .43.已知正实数a 、b 满足2a b +=,则141a b ++最小值为( )A .B .4C .D .34.已知2x >,则函数1()24f x x x =+-的最小值为( )A .2B .2+C .2D .二.填空题(共2小题) 5.设302x <<,则函数4(32)y x x =-的最大值为 . 6.函数42(1)1y x x x =+->-+的最小值为三.解答题(共1小题) 7.(1)已知2x >,求222y x x =+-的最小值; (2)已知0x >,0y >,且2x y +=,求82x y+的最小值.当堂检测答案一.选择题(共4小题)1.已知0m >,0xy >,当2x y +=时,不等式492m x y+恒成立,则m 的取值范围是( )A .1[,)2+∞B .[1,)+∞C .(0,1]D .1(0,]2【分析】根据“乘1法”,可得414()()2m mx y x y x y+=++,展开后,结合基本不等式可推出419(424)22m m m x y+++,解此不等式即可. 【解答】解:0xy >,且2x y +=,0x ∴>,0y >,∴4141411()()(4)(4)(42222m m y mx y mx x y m m m x y x y x y +=++=+++++=++,当且仅当4y mxx y =2y =时,等号成立, 不等式492m x y+恒成立,∴19(422m ++,化简得,50m +,1,即1m , m ∴的取值范围是[1,)+∞.故选:B .【点评】本题考查利用基本不等式解决最值问题,熟练掌握“乘1法”是解题的关键,考查学生的逻辑推理能力和运算能力,属于基础题. 2.若a ,b 为正实数,且1123a b+=,则3a b +的最小值为( )A .2B .32C .3D .4【分析】111133(3)()(2)2323a ba b a b a b b a +=++=++,利用基本不等式即可求得最小值.【解答】解:1111313(3)()(11)(22)223232a b a b a b a b b a +=++=++++=,当且仅当33a b b a =时,即13a =,1b =时,取得最小值2, 故选:A .【点评】本题考查了基本不等式的性质,属于基础题. 3.已知正实数a 、b 满足2a b +=,则141a b ++最小值为( )A .B .4C .D .3【分析】利用“乘1法”与基本不等式的性质即可得出. 【解答】解:因为正实数a 、b 满足2a b +=, 所以13a b ++=, 则141141141()(1)(5)(52)31313131b a a b a b a b a b b ++=+++=+++=++++, 当且仅当141b aa b +=+且2a b +=即1a =,2b =时取等号, 故选:D .【点评】本题考查了“乘1法”与基本不等式的性质,属于基础题. 4.已知2x >,则函数1()24f x x x =+-的最小值为( )A .2B .2+C .2D .【分析】111()(24)224224f x x x x x =+=-++--,利用基本不等式的性质即可求得最小值.【解答】解:2x >,240x ∴->, 1111()(24)222(22242242f x x x x x =+=-+++=--当且仅当11(24)224x x -=-时取得最小值2故选:A .【点评】本题考查了基本不等式性质的应用,属于基础题. 二.填空题(共2小题) 5.设302x <<,则函数4(32)y x x =-的最大值为 92. 【分析】由题设利用基本不等式求得结果. 【解答】解:302x <<,320x ∴->, 223294(32)22(32)2()22x x y x x x x +-∴=-=⨯-⨯=,当且仅当34x =时取“= “,故答案为:92. 【点评】本题主要考查基本不等式的应用,属于基础题. 6.函数42(1)1y x x x =+->-+的最小值为 1 【分析】由已知结合基本不等式即可直接求解. 【解答】解:由1x >-可得10x +>, 所以442132(1)31111y x x x x x x =+-=++-+-=+++, 当且仅当411x x +=+即1x =时取等号, 故答案为:1【点评】本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础试题.三.解答题(共1小题) 7.(1)已知2x >,求222y x x =+-的最小值; (2)已知0x >,0y >,且2x y +=,求82x y+的最小值. 【分析】(1)由2222(2)422y x x x x =+=-++--,然后结合基本不等式即可求解. (2)由821824()()52y xx y x y x y x y+=++=++,然后结合基本不等式即可求解. 【解答】解:(1)2x >,20x ∴->,∴2222(2)422(2)48222y x x x x x x =+=-++-+=---, 当且仅当22(2),32x x x -==-时等号成立, 综上,y 的最小值是8; (2)2x y +=,∴821824()()52y x x y x y x y x y+=++=++, 0x >,44024y x y xy x y x y>+=, 当且仅当442,2,,33y x x y x y x y ====时等号成立, ∴82549x y++=, ∴82x y+的最小值是9. 【点评】本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于基础试题.。