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视频课题:人教A版高中数学选修4-5第一讲1.1.2基本不等式-甘肃省优课
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1.1.2 基本不等式
一、教学目标
1、学会推导并掌握基本不等式,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;理解它的几何意义,掌握基本不等式等号成立条件 ;(重点)
2、会应用基本不等式解决一些简单的实际问题;(难点)
3、渗透“化归与转化”的数学思想,提高运算能力和逻辑推理能力。经历几何与代数的结合运用,体会各种事物之间的普遍联系。
二、课时安排 1课时 三、教学重点
理解定理1和定理2(基本不等式). 四、教学难点
掌握用基本不等式求一些函数的最值及实际的应用问题. 五、教学过程 (一)导入新课
(导入语)在必修五中我们已经学习了重要不等式和基本不等式,同学们还记得它们的内容是什么?常可以用来干什么?
定理一(重要不等式):如果
那么当且仅当a=b时取“=”
定理二(基本不等式):如果 a,b是正数,那么(当且仅当a=b时
取“=”)
本节课我们进一步从数和形两方面来认识这两个不等式,体会在解题当中的作用即注意事项。
(二)讲授新课
1.定理一的代数证明(由学生完成)(作差法):
0)(2222baabba
abba222,当ba时取等号.
,abR
22
2ababab
b
a2
2. 定理一的几何解释
如图:正方形ABCD和正方形CEFG的边长分别为a和b,其面积分别为多少? 长方形DCJI和长方形BCGH的长和宽都是a和b,其面积分别为多少? 两个正方形的面积和与两个长方形的面积和有什么关系?
3.如果0,0ab,我们用,ab分别代替,ab,可得什么不等关系?
abb
a2
【证明】由于Rba,,于是要证明
abb
a2
, 只要证明 abba2, 即证 22()()20abab, 即 0)(2ba,该式显然成立,所以
abb
a2
,当ba时取等号. 4.你能通过下列方案,得到上述不等式的几何解释吗?
如图,AB是圆的直径,点C是AB上一点, ,ACaBCb,过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD,BD.
【分析】根据射影定理可得:abBCACCD
由于RtCOD中直角边CD斜边OD,
于是有2
b
aab
当且仅当点C与圆心O重合时,即ba时等号成立. 故而再次证明: 当0,0ba时,2
b
aab
(当且仅当ba时,等号成立) abE
D
O
A
B
C
(进一步加强数形结合的意识,提升思维的灵活性)
5.你能给出基本不等式的其他解释吗?
6.我们把
2
ab
叫做正数,ab的算术平均数,把ab叫做正数,ab的几何平均数.请用这两个概念描述上述不等关系.
两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数 7我们把
2
ab
看做正数,ab的等差中项,把ab看做正数,ab的等比中项.请用这两个概念描述上述不等关系.
两个正数的等差中项不小于它们的等比中项
(三)、应用举例
(1)用篱笆围一个面积为100平方米的矩形菜园,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)一段长为36米的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少? 1.解决上述问题。
解:(1)设该矩形的长、宽分别为x米、y米,则根据题意有:xy=100 由基本不等式可知:2xyxy(等号在x=y时取得) 所以当x=y=10时,x+y有最小值20
答:这个矩形的长、宽分别为10米时,所用篱笆最短,最短的篱笆是20米。 (2) 设该矩形的长、宽分别为x米、y米,则根据题意有:2x+2y=36,即x+y=18
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由基本不等式可知:2xyxy(等号在x=y时取得) 所以2
(
)812
xyxy,等号在x=y=9时取得 答:这个矩形的长、宽分别为9米时,菜园的面积最大,最大面积是81平方米。
由这个例子可以得到如下结论:
(1)在所有周长相同的矩形中,正方形的面积最大; (2)在所有面积相同的矩形中,正方形的周长最短。
例2、某居民小区要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图如图是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的面积为200平方米的十字型地域,计划在正方形MNPQ上建一座花坛,造价为每平方米4200元,在四个相同的矩形上(图中阴影部分)铺花岗岩地坪,造价为每
平方米210元,再在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为每平方米80元。
(1)设总造价为S元,AD长为x米,试建立S关于x的函数关系式; (2)当x为何值时S最小,并求出这个最小值。
规律总结:
设出变量――→建立数学模型――→定义域利用均值不等式求最值――――→“=”成
立的条件结论 (四)归纳小结
基本不等式—
—定理的理解
—证明不等式—求最值—实际应用
六、板书设计
1.1.2基本不等式
1.两个定理
例1: 例2: :
学生板演练习
七、作业布置
习题1.1 5,10,13,14
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