3.4基本不等式
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1 3.4 基本不等式2abab
一.自主学习,明确目标
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;
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2abab的证明过程;
教学难点:基本不等式2abab等号成立条件
教学方法:通过实例探究抽象基本不等式
2 二.研讨互动,问题生成
基本不等式2abab的几何背景:
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22ab。这样,4个直角三角形的面积的和是2ab,正方形的面积为22ab。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:222abab。
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222abab。
2.得到结论:一般的,如果)""(2R,,22号时取当且仅当那么baabbaba
3.思考证明:你能给出它的证明吗?
4.1)从几何图形的面积关系认识基本不等式2abab
特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a、b ,可得2abab,
通常我们把上式写作:(a>0,b>0)2abab
2)理解基本不等式2abab的几何意义
三.合作探究,问题解决
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2abab的几何解释吗?
四.预习与反馈
1.已知x,y都是整数,
(1)若xys(和为定值),则当xy时,积xy取得
(2)若xyp(积为定制),则当xy时,和xy取得
上述命题可归纳为口诀:积定和最小,和定积最大。
3 2.设x,y满足440xy,且x,y都是正数,则lglgxy的最大值是( )
A.40 B.10 C.4 D.2
3.在下列函数中,最小值为2的是( )
A.1yxx B. 33xxy
C. 1lg(110)lgyxxx
D.
1sin(0)sin2yxxx
4. 若4x,则函数14yxx( )
A.有最大值-6. B.有最小值6 C有最大值-2 D.有最小值2
5.已知lglg1xy,则52xy的最小值为
★利用均值不等式求最值时,应注意的问题
①各项均为正数,特别是出现对数式、三角数式等形式时,要认真考虑。
②求和的最小值需积为定值,求积的最大值需和为定值。
③确保等号成立。
以上三个条件缺一不可,可概括“一正、二定、三相等”。
【题型一】利用不等式求函数的最值
已知54x,求函数14245yxx的最大值。
变式 已知0 【题型二】含条件的最值求法 已知整数x,y满足811xy,求x+2y的最小值。 4 变式 :已知0,0xy,满足21xy,求11xy的最小值. 【题型三】利用不等式解应用题 某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元,池壁每1m2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? 五.知识拓展 1. 基本不等式的变形: 222()_____2abab;222()____22abab;22___2abab;2___()2abab;2()____4abab 2. 一般地,对于n个正数12,,,(2)naaan,都有,1212nnnaaaaaan(当且仅当12naaa时取等号) 3. 222(,,)abcabacbcabcR当且仅当abc时取等号) 巩固练习 1.设x>0,y>0,x+y=1,则使mxy恒成立的实数m的最小值是( ) 5 A. 2 B. 22 C.2 D22 2.设x,y满足x+4y=40,且想,且x,yR,则lglgxy的最大值是( ) A.40 B。 10 C。4 D。 2 3.已知正项等差数列na的前20项和为100,则516aa的最大值为( ) A.100 B。75 C。 50 D。 25 4.函数()1xfxx的最大值为 ( ) A.25 B。12 C。22 D。1 5. 设x>0,则y=3-3x- 1x的最大值是 6. 函数f(x)=3x+lgx+ 4lgx(0 7. 求226()1xxfxx(x>-1)的最小值。 名题赏析 (2010上海文数)21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第一个小题满分6分,第2个小题满分8分。 已知数列na的前n项和为nS,且585nnSna,*nN (1)证明:1na是等比数列; (2)求数列nS的通项公式,并求出使得1nnSS成立的最小正整数n. 解析:(1) 当n1时,a114;当n≥2时,anSnSn15an5an11,所以 6 151(1)6nnaa, 又a1115≠0,所以数列{an1}是等比数列; (2) 由(1)知:151156nna,得151156nna,从而1575906nnSn(nN*); 由Sn1>Sn,得15265n,562log114.925n,最小正整数n15. 1 已知x、y都是正数,求证: (1)yxxy≥2; (2)(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3. 1.已知a、b、c都是正数,求证 (a+b)(b+c)(c+a)≥8abc 六.小结 本节课,我们学习了重要不等式a2+b2≥2ab;两正数a、b的算术平均数(2ba),几何平均数(ab)及它们的关系(2ba≥ab).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≤222ba,ab 7 ≤(2ba)2. 自我评价 同伴评价 小组长评价