《等式与不等式性质,基本不等式习题课》示范公开课教学设计【高中数学人教版】.docx

《等式与不等式性质、基本不等式习题课》

教学设计

♦教学目标

1.梳理等式的性质，理解不等式的概念，掌握不等式的性质；

2.掌握基本不等式同V啰(a,b20),结合具体实例，能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题.

♦教学重难点

教学重点：1.不等式基本性质及应用；2.基本不等式及变形公式的应用.

教学难点：利用基本不等式求最值时对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创设应用基本不等式的条件.

♦课前准备

PPT课件

一、复习回顾

问题1:前面我们学习了不等式的基本性质和基本不等式，不等式有哪些性质？基本不等式能解决哪些问题？使用时需注意哪些条件？

师生活动：两个学生在黑板上默写，其余同学纸上默写，以精准把握他们对基本知识的掌握程度.易错的，易混的用彩色粉笔标注.

教师总结：在类比等式的基本性质研究不等式的基本性质时，应注意：

①由于不等号具有方向性，注意在性质1 “自反性”和性质4 “两边同乘负数”时，不等号要变号.

②性质6、性质7、性质8中都有a, b>0的条件.

③性质1和性质3是可逆的.

④性质5给出的是一个充分不必要条件：即条件"a>b, c>d",是条件"a+c>b+d” 的充分不必要条件，后者推不出前者.

对于基本不等式使用时，要注意：解决最值问题时的三个限制条件：“一正、二定、三 相等”.

设计意图：通过梳理、归纳帮助学生将头脑中零散的数学知识相互连接起来，构成系统 的知识链.把涉及的有关概念或知识点巩固和深化，为例题分析做好充分的准备.

二、典例研究

(一)基础知识检测

例 1 (1)若 a > b > 0, cede 。,则一定有()

D.

(2)己知xeR,下列说法中正确的是(

)

(3)已知函数/(x) = 4x + -(x>0,fl>0)在x = 3时取得最小值，则。=.

问题2：每个题对应的知识点和方法分别是什么？

师生活动：学生独立思考，之后小组讨论，整个过程老师检查学生的做题情况，掌握情 况.最后根据学生的问题针对性的讲解.

预设答案：(1)D ； (2) C ； (3) 36.

设计意图：本题组紧扣不等式的基本性质和基本不等式的简单应用，根据概念的核心和 易错点设计问题，一方面检测学生对基本知识的掌握情况，另一方面使学生进一步理解知识 的内涵，为后面的综合应用扫清障碍.

(二)知识的综合应用

例2已知l

问题3：如何求上式的范围？用到哪些不等式性质？

师生活动：引导学生利用不等式的性质求范围，注意等价性.

预设答案：••- l

变式：已知-g+心心-3队2,求。―力的取值范围.

追问1：上式如何求范围？和例2比较，在方法上有什么异同？需要注意什么？

B. x 2 +1 > 2x ， J+i 的最小值是2

C. 1 x 2 +1 <1

D. 函数" A. x —的最小值是2 x

师生活动：引导学生利用不等式的性质求范围，注意等价性.把学生中的正解和错解分别在展台上展示.

学生受求解二元一次方程组解法的影响，可能会出现如下错解：

由一+ —3>M2,得一』<。<°, --<&<0,所以一-

2 4 2 2 4

师生共同分析错解的原因在于将不等式多次使用有时会扩大取值范围.其根本原因是，不等式的性质5本质上是一个充分不必要条件.因此不能由a+b, a-3b的范围求a,力的范围，再由s力的范围求a-b的取值范围.

预设答案：将a+b,广3人看作性质5中的条件，用他们表示a~b ,再联合运用性质4 和5求解.

解：设a - Z? = m(a + b) + n(a _ 3b) = (m + n)a + (m - 3n)b,

fm + H-1 「2 ；所以+ 奸3",

m-3n = -l〃 = J_ 22' 2 2 2V

I 2

3

由以上两式相加，^Q

4

追问2：通过例2及变式，你能说说在利用不等式求范围问题时，应怎样求解才能使得

所求范围正确？

师生活动：学生反思后，师生总结得到：利用几个不等式的范围来确定某个不等式的范

围要注意：同向（异向）不等式的两边可以相加（相减），但是这种转化不是等价转化，如果在解题中多次使用，就有可能扩大取值范围.

设计意图：通过对例2和变式，及学生产生错解的原因分析，进一步理解不等式的意义及逻辑关系，提高学生逻辑推理能力.

例3 （1）已知x< —,求函数y = 4x-2 的最大值.

4 ' 4x-5

（2）已知x>0,y>0，且x+y = l，求（％+软）+ 1）的最大值.

问题：观察以上题目，如何转化为基本不等式的形式？用基本不等式求最值时需满足什么条件？

师生活动：学生独立思考后，回答解题思路，教师引导学生将已知条件及所求的结论与基

本不等式的条件和结论进行对比，寻找解题的突破口，并强调不等式成立的条件.在（2）中引导学生创造使用基本不等式的条件，要求学生写出规范步骤，并注意变量的取值范围.

预设答案:

解：(1) vx<—4x-5<0,/.5-4x>0. 4

•■•5-4x + ^—>2J (5-4x)•—

=2,当且仅当5 —4x = ^—,即 x = l 日寸取等 5-4x v 7 5-4x 5-4x

号..-.4x-5 + —-—<-2 , :.y<-2 + 3 ,即 yMl 故当x = l 时，V 取最大值 1. 4x-5

(2)法 1：由 x+y=l,得y=l-x,且 0

法 3： v x+y = l (x + l) + (y + l) = 2.

则(x+iX"i )4^|^[=s ，

当且仅当X+I = y+1,即x = y = ?时等号成立，即(x + l)(y + l)的最大值为:.

1 9

变式1：已知x>0,y>0,且一+ — = 1,求x+y 的最小值.

x v

追问L 上面变式和例3比较，在解题思路上什么相同之处，你还有什么发现？

师生活动：教师引导学生观察变式1和例3之间的区别，启发学生构造的思维，提示没 有定值时，要创造定值，要将表达式变形，让学生发现如何创造性的用“1”在解答过程中 进行过渡，并总结"1”的代换方法.也应学会将二元问题转化为一元问题进行解决，同时 让学生说出自己的思路，师生共同对每一种思路可行或不可行的原因进行分析.

1 9

1 9 11 9

学生可能出现的错解：由一+ 一= 1,及一+ ->2 ——，得A-y2：36,当且仅当

X v X v \x V

1 9 1 … I — ——即x=2, y=18时取等号，所以x + y> 2Jxy —12, x + y 取得最小值12.这时 x y

2 引导学生从基本不等式求最值需满足的三个条件入手分析错误原因在于等号取不到.

预设答案: y = 4x-2-l ----- 4x-5 =4x — 5 ---------- F 3 . 4x-5