視頻標簽:基本不等式
所屬欄目:高中數學優質課視頻
視頻課題:人教A版高中數學選修4-5第一講1.1.2基本不等式-甘肅省優課
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1.1.2 基本不等式
一、教學目標
1、學會推導并掌握基本不等式,用數形結合的思想理解基本不等式,并從不同角度探索基本不等式的證明過程;理解它的幾何意義,掌握基本不等式等號成立條件 ;(重點)
2、會應用基本不等式解決一些簡單的實際問題;(難點)
3、滲透“化歸與轉化”的數學思想,提高運算能力和邏輯推理能力。經歷幾何與代數的結合運用,體會各種事物之間的普遍聯系。
二、課時安排 1課時 三、教學重點
理解定理1和定理2(基本不等式). 四、教學難點
掌握用基本不等式求一些函數的最值及實際的應用問題. 五、教學過程 (一)導入新課
(導入語)在必修五中我們已經學習了重要不等式和基本不等式,同學們還記得它們的內容是什么?常可以用來干什么?
定理一(重要不等式):如果
那么當且僅當a=b時取“=”
定理二(基本不等式):如果 a,b是正數,那么(當且僅當a=b時
取“=”)
本節課我們進一步從數和形兩方面來認識這兩個不等式,體會在解題當中的作用即注意事項。
(二)講授新課
1.定理一的代數證明(由學生完成)(作差法):
0)(2222baabba
abba222,當ba時取等號.
,abR
22
2ababab
b
a2
2. 定理一的幾何解釋
如圖:正方形ABCD和正方形CEFG的邊長分別為a和b,其面積分別為多少? 長方形DCJI和長方形BCGH的長和寬都是a和b,其面積分別為多少? 兩個正方形的面積和與兩個長方形的面積和有什么關系?
3.如果0,0ab,我們用,ab分別代替,ab,可得什么不等關系?
abb
a2
【證明】由于Rba,,于是要證明
abb
a2
, 只要證明 abba2, 即證 22()()20abab, 即 0)(2ba,該式顯然成立,所以
abb
a2
,當ba時取等號. 4.你能通過下列方案,得到上述不等式的幾何解釋嗎?
如圖,AB是圓的直徑,點C是AB上一點, ,ACaBCb,過點C作垂直于AB的弦DE,連接AD,BD.
【分析】根據射影定理可得:abBCACCD
由于RtCOD中直角邊CD斜邊OD,
于是有2
b
aab
當且僅當點C與圓心O重合時,即ba時等號成立. 故而再次證明: 當0,0ba時,2
b
aab
(當且僅當ba時,等號成立) abE
D
O
A
B
C
(進一步加強數形結合的意識,提升思維的靈活性)
5.你能給出基本不等式的其他解釋嗎?
6.我們把
2
ab
叫做正數,ab的算術平均數,把ab叫做正數,ab的幾何平均數.請用這兩個概念描述上述不等關系.
兩個正數的幾何平均數不大于它們的算術平均數 7我們把
2
ab
看做正數,ab的等差中項,把ab看做正數,ab的等比中項.請用這兩個概念描述上述不等關系.
兩個正數的等差中項不小于它們的等比中項
(三)、應用舉例
(1)用籬笆圍一個面積為100平方米的矩形菜園,問這個矩形的長、寬各為多少時,所用籬笆最短,最短的籬笆是多少?
(2)一段長為36米的籬笆圍成一個矩形菜園,問這個矩形的長、寬為多少時,菜園的面積最大,最大面積是多少? 1.解決上述問題。
解:(1)設該矩形的長、寬分別為x米、y米,則根據題意有:xy=100 由基本不等式可知:2xyxy(等號在x=y時取得) 所以當x=y=10時,x+y有最小值20
答:這個矩形的長、寬分別為10米時,所用籬笆最短,最短的籬笆是20米。 (2) 設該矩形的長、寬分別為x米、y米,則根據題意有:2x+2y=36,即x+y=18
[來
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由基本不等式可知:2xyxy(等號在x=y時取得) 所以2
(
)812
xyxy,等號在x=y=9時取得 答:這個矩形的長、寬分別為9米時,菜園的面積最大,最大面積是81平方米。
由這個例子可以得到如下結論:
(1)在所有周長相同的矩形中,正方形的面積最大; (2)在所有面積相同的矩形中,正方形的周長最短。
例2、某居民小區要建一座八邊形的休閑場所,它的主體造型平面圖如圖是由兩個相同的矩形ABCD和EFGH構成的面積為200平方米的十字型地域,計劃在正方形MNPQ上建一座花壇,造價為每平方米4200元,在四個相同的矩形上(圖中陰影部分)鋪花崗巖地坪,造價為每
平方米210元,再在四個空角(圖中四個三角形)上鋪草坪,造價為每平方米80元。
(1)設總造價為S元,AD長為x米,試建立S關于x的函數關系式; (2)當x為何值時S最小,并求出這個最小值。
規律總結:
設出變量――→建立數學模型――→定義域利用均值不等式求最值――――→“=”成
立的條件結論 (四)歸納小結
基本不等式—
—定理的理解
—證明不等式—求最值—實際應用
六、板書設計
1.1.2基本不等式
1.兩個定理
例1: 例2: :
學生板演練習
七、作業布置
習題1.1 5,10,13,14
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