基本不等式(第一课时)
2.2.1 基本不等式-(新教材人教版必修第一册)(35张PPT)
利用基本不等式比较大小
【例 2】 (1)已知 a,b∈R+,则下列各式中不一定成立的是( )
A.a+b≥2 ab
B.ba+ab≥2
C.a2+abb2≥2 ab
D.a2+abb≥ ab
(2)已知 a,b,c 是两两不等的实数,则 p=a2+b2+c2 与 q=ab+bc
+ca 的大小关系是________.
B [当a2+1=2a,即(a-1)2=0 1.不等式a2+1≥2a中等号成立 即a=1时,“=”成立.] 的条件是( ) A.a=±1 B.a=1 C.a=-1 D.a=0
2.已知a,b∈(0,1),且a≠b,
D [∵a,b∈(0,1),∴a2<a,
下列各式中最大的是( )
b2<b,
A.a2+b2
一定成立的是( )
A.a-b<0
B.0<ab<1
C.
a+b ab< 2
D.ab>a+b
C [∵a>b>0,由基本不等式知 ab<a+2 b一定成立.]
3.不等式x-9 2+(x-2)≥6(其 中x>2)中等号成立的条件是( )
A.x=3 B.x=-3
C [由基本不等式知等号成立 的条件为x-9 2=x-2,即x=5(x=- 1舍去).]
∴a2+b2<a+b,又a2+b2>
B.2 ab
2ab(∵a≠b),
C.2ab
∴2ab<a2+b2<a+b.
D.a+b
又∵a+b>2 ab(∵a≠b),∴a
+b最大.]
3.已知ab=1,a>0,b>0,则a
B [∵a>0,b>0,∴a+
+b的最小值为( )
b≥2 ab=2,当且仅当a=b=1时取
2.2.1 基本不等式 课件(28张)
【定向训练】
已知a,b,c都是非负实数,试比较 a2+b2+ b2+c2+ c2+a2 与 2 (a+b+c)的大小. 【解析】因为a2+b2≥2ab,
所以2(a2+b2)≥a2+b2+2ab=(a+b)2,
所以 a2+b2(a+b2 ),
2
同理 b2+c2(b +c2),
2
c(2c++aa2), 2
xyz
【证明】因为x,y,z是互不相等的正数,且x+y+z=1,
所以 1-1=1-x= y+z 2 yz ,①
x
x
x
x
1-1=1-y=x+z 2 xz ,②
y
yy
y
1-1=1-z=x+y 2 xy ,③
z
zz
z
又x,y,z为互不相等的正数,由①×②×③,
得 ( 1-1)( 1-1)( 1-1>) 8.
【定向训练】
已知a,b,c为正数,
求证: b+c-a+c+a-b+a+b-c 3.
a
b
c
课堂素养达标
1.下列不等式中,正确的是
()
A.a+ 16 ≥8
B.a2+b2≥4ab
a
C. ab a+b
2
D.
x
2+
3 x2
2
3
【解析】选D.若a<0,则a+ 16 ≥8不成立,故A错;若a=1,b=1,a2+b2<4ab,故B错,
x
C.当x≥2时,x+ 1 的最小值为2
x
D.当0<x≤2时,x-
1
“基本不等式”(第一课时)教案
基本不等式教学设计(第一课时)阮 晓 锋一、教学目标1.知识与技能目标: 学会推证基本不等式,了解基本不等式的应用。
2.过程与方法目标:通过代数、几何背景探究抽象出基本不等式;3.情感与价值目标:通过学习,体会数学来源于生活,提高学习数学的兴趣。
二、教学重点和难点重点:应用数形结合的思想理解基本不等式,并从不同角度探索其证明过程; 难点:在几何背景下抽象出基本不等式,并理解基本不等式.三、教学过程:1.设置情景,引入新课如图是2002年在北京召开的第24届国际数学家大会会标,会标是根据我国古代数学家赵爽的“弦图”设计的,该图给出了迄今为止对勾股定理最早、最简洁的证明。
探究一:在这张“弦图”中借助面积能找出一些相等关系和不等关系吗?问题1:它们有相等的情况吗?何时相等?结论:一般地,对于正实数a 、b ,我们有ab b a 222≥+当且仅当a=b 时等号成立.2.代数证明,推出结论问题2:你能给出它的代数证明吗?(请同学们用代数方法给出这个不等式的证明.)证明(作差法):∵,当时取等号. (在该过程中,可发现a,b 取值可以是全体实数)问题3:当 a,b 为任意实数时,上式还成立吗?重要不等式:对任意实数a 、b ,我们有ab b a 222≥+(当且仅当a=b 时等号成立)特别地,若a>0且b>0可得ab b a ≥+,即ab b a ≥+2(当且仅当a=b 时等号成立) 基本不等式:若a>0且b>0,则ab b a ≥+2(当且仅当a=b 时等号成立) 深化认识:(1)两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.(2)若称2b a +为a 、b 的算术平均数,称ab 为它们的几何平均数,则基本不等式又可叙述为:两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数3.动手操作、几何证明,相见益彰探究二:先将两张正方形纸片沿它们的对角线折成两个等腰直角三角形,再用这两个三角形拼接构造出一个矩形(两边分别等于两个直角三角形的直角边,多余部分折叠).假设两个正方形的面积分别为a 和b (b a >),考察两个直角三角形的面积与矩形的面积,你能发现一个不等式吗?(通过学生动手操作,探索发现)探究三:如图,AB 是圆O 的直径,点C 是AB 上一点,AC=a ,BC=b .过点C 作垂直于AB 的弦DE ,连接AD 、BD .根据射影定理可得:ab BC AC CD =⨯=由于RtCOD 中斜边OD 大于直角边CD ,于是有ab b a ≥+2当且仅当点C 与圆心O 重合时,即a=b 时等号成立. (进一步加强数形结合的意识,提升思维的灵活性)4.应用举例,巩固新知例1.(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?(通过例1的讲析,总结归纳利用基本不等式求最值问题的特征,实现积与和的转化) 方法:一般地,对于R y x +∈,我们有:(1)若xy=p (p 为定值),则当且仅当a=b 时,x+y 有最小值xy 2; (2)若x+y=s (s 为定值),则当且仅当a=b 时,xy 有最大值2s 41. 上述应用基本不等式求最值的方法可简记为:在“一证、二定、三相等”的前提下有“积定和最小,和定积最大”。
课时3153_2.2 基本不等式(第一课时)-2.1等式性质与不等式性质(第一课时)教学设计
2.2.1等式性质与不等式性质(第一课时)(人教A版普通高中教科书数学必修第一册第二章)一、教学目标1. 能用不等式(组)表示实际问题的不等关系,让学生感受在现实世界和日常生活中存在的不等关系;2. 灵活掌握作差法比较两实数的大小, 提高数学运算能力;3. 通过具体情景, 构建不等式,初步了解数学建模的思想.二、教学重难点1. 将不等关系用不等式表示出来,用作差法比较两个式子大小;2. 在实际情景中建立不等式(组),准确用作差法比较大小.三、教学过程1.用不等式(组)表示不等关系1.1创设情境,引发思考【实际情境】中国“神舟七号”宇宙飞船飞天取得了圆满的成功.我们知道,它的飞行速度(v)不小于第一宇宙速度(记作v2),且小于第二宇宙速度(记作v1).问题1:你能用不等式和不等式组表示下面的不等关系吗?(1)某路段限速40km/h;(2)某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%;(3)三角形的两边之和大于第三边、两边之差小于第三边;(4)连接直线外一点与直线上各点的所有线段中,垂线段最短.【预设的答案】0 <v ≤40;{f≥ 2.5p≥ 2.3%;设△ABC的三条边为a,b,c,则a + b >c ,a – b<c ;设C是直线AB外的任意一点,CD⊥AB于点D,E是直线AB上不同于D的任意一点,连接线段CE,则CD<CE.【设计意图】不等式和不等式组不是凭空产生的,用这些生活实例所蕴含的不等关系抽象出不等式,让学生感受“不等式和不等式组”来简化表达.问题2:某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本.据市场调査,杂志的单价每提高0.1元,销售量就可能减少2000本,如何定价才能使提价后的销售总收入不低于20万元?【活动预设】(1)第一步:审题找出题中数量关系;(2)第二步:根据数量关系构建不等式或者不等式(组).【设计意图】从引例中的具体问题入手,思考指数x的存在性,唯一性和大致范围,为了表示指数,引入对数符号,在具体问题中体验用对数符号表示指数的过程.问题3:如何比较两个实数的大小关系?你能比较(x+2)(x+3)与(x+1)(x+4)的大小关系吗?【活动预设】(1)化简题设中的代数式,观察结构,利用作差法比大小;(2)总结:实数大小的基本事实.教师讲授:如果a-b是正数,那么a>b; 如果a-b等于0,那么a=b;如果a-b是负数,那么a<b.反过来也对.比较大小常用方法: 作差比较法由于(x+2)(x+3)-(x+1)(x+4)=2>0,所以(x+2)(x+3)>(x+1)(x+4).【设计意图】在探究实数大小的基本事实的基础上,总结比较大小的常用方法“作差比大小”.1.2探究典例,理性分析典例1:用一段长为30 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m,要求菜园的面积不小于110 m2,靠墙的一边长为x m.试用不等式表示其中的不等关系.[变条件]本例中,若矩形的长、宽都不能超过11 m,对面积没有要求,则x应满足的不等关系是什么?[变条件]本例中,若要求x∈N,则x可以取哪些值?【活动预设】感受在列不等式的过程中,变量的范围的重要性及不可缺少性.【设计意图】为加强不等式或不等式(组)中变量范围的限制.典例2:已知x>1,比较x3-1与2x2-2x的大小.[变条件]将本例中“x>1”改为“x∈R”,比较x3-1与2x2-2x的大小?【活动预设】感受利用作差法比大小的过程中,变量的范围的重要性.【设计意图】为给学生贯彻分类讨论的数学思想.教师讲授:比较两个实数(代数式)大小的步骤(1)作差:对要比较大小的两个实数(或式子)作差;(2)变形:对差进行变形;(3)判断差的符号:结合变形的结果及题设条件判断差的符号.1.3具体感知,加强练习活动:观察2002年在北京召开的第24届国际数学家大会会标.注:实际上这个图称为“弦图”,三国时期吴国的数学家赵爽,用来证明勾股定理.【活动要求】第一组每一排学生讨论在这个图案中含有怎样的几何图形;第二组相应排学生找出图案中的相等关系;第三组相应排学生找出图案中的不等关系.【活动预设】得出当a>0,b>0时,a2+b2≥2ab,引导学生思考“当a,b为任意实数时,上式仍成立”的合理性.【设计意图】在实践活动中进行认识, 在得出不等关系后,遵循从特殊到一般的思路,从外延的角度加深概念的理解,为基本不等式作铺.2.初步应用,理解概念例1 比较大小:(x−1)(x−2)与(x−2)的大小关系;【预设的答案】(x−1)(x−2)≥(x−2)【设计意图】进行简单的比较大小运算,熟悉作差法.例2 已知a>0,b>0,试比较√b +√a与√a+√b的大小;【预设的答案】√b +√a≥√a+√b【设计意图】(1)利用作差法概念以及变形方法,加深对作差法比大小的理解;(2)从这个例题中归纳概括出变形的方法:有理化.例3 已知a=√7−√6,b=√6−√5,则下列关系正确的是()A. a>bB. a≤bC. a≥bD. a<b 【预设的答案】D【设计意图】在解题中加深对作差法中对差进行变形的灵活运用.例4 已知a>b , 证明:a>a+b2>b【预设的答案】∵a−a+b2=a−b2,a−b>0∴a−a−b2>0 即a>a+b2∵a+b2−b=a−b2,a−b>0∴a−b2−b>0 即a+b2>b综上,a>a+b2>b【设计意图】让学生掌握证明不等式的方法及书写格式3.归纳小结实际问题⇒不等关系⇒不等式⇒不等式性质数学抽象两个实数大小关系的基本事实(作差法)思考:对于Nalog,应该怎样正确读,规范写,它的含义是什么?【设计意图】(1)梳理本节课对于对数的认知;(2)进行数学文化渗透,鼓励学生积极攀登知识高峰,进一步体会学习对数的必要性 .四、课外作业高中教科书数学必修第一册第39页至第40页课后练习。
2.2基本不等式(第一课时)课件(人教版)
必须要满足条件:(1)
;
(2)
;
(3)
.
练一练
4.试判断x(2-x)(0<x<2)与 1 的大小关系.
解答:
+(2−) 2
x(2-x)≤(
) =1
2
, 只有x=1时才取等号
2.2.1 基本不等式
思维篇
知识篇
素养篇
问
核
心
素
养
之
题
逻
辑
推
理
分
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2
二次式
a2+b2≥2ab
(a、b ∈R,当a=b时取等号)
a×a+b×b
≥
a×b+b×a
自乘的和
不小于
互乘的和
①
如果把两个数相乘看成一
次合作“圈地”(如图),那
b
a
b
a
么公式 ①折射诞生活的哲理:
自立自强比互相合作更
重要!
1 重要不等式
a2+b2≥2ab
(a、b ∈R,当a=b时取等号)
①
特别地:
;
1 2
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值 S .
4
提示:因为x,y都是正数,所以x+y ≥2 .
无论是“和”定还是“积”定,不等号的另一侧部分将会取得最
+
数
学
建
模
1.已知x,y都是正数,求证:
析
方
法
总
结
值,且都在x=y时取得等号.
基本不等式从一侧到另一侧,本质上是一种放大或缩小;当
3.4基本不等式(第一课时)
当且仅当a=b时取等号,这个不等式就叫做基本不等式.
适用范围: a>0,b>0
在数学中,我们把
a
b 2
叫做正数a,b的算术平均数,
ab 叫做正数a,b的几何平均数;
文字叙述为: 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
你能用这个图得出基本不等式的几何解释吗?
如图, AB是圆的直径, O为圆心,
点C是AB上一点, AC=a, BC=b.
过点C作垂直于AB的弦DE,连接 AD、BD、OD.
A
ab ①如何用a, b表示OD? OD=___2___
②如何用a, b表示CD? CD=____a_b_
Rt△ACD∽Rt△DCB, 所以 BC DC DC AC
所以DC2 BC AC ab
D a OC b B
面积S=_a_2___b 2
C 2、四个直角三角形的
面积和S’ =_2_ab
3、S与S’有什么
样的不等关系?
B
S>S′即
问:那么它们有相等的情况吗? a2 b2 > 2ab (a≠b)
D
D
a2 b2
b
G Fa
C
a
A
E
A E(FGH)
b
C
H
a2 b2B> 2ab (a≠b)
B
a2 b2= 2ab (a=b)
1 8
.
1.已知函数 f (x) x 1 ,求函数的 最小值和此时x的取值. x
运用均值不等式的过程中,忽略了“正数” 这个条件.
2.已知函数 f (x) x 3 (x 2) , x2
求函数的最小值.
用均值不等式求最值,必须满足“定值”这 个条件.
高中一年级数学《基本不等式》课件
你能给出它的证明吗?
基本不等式1:如果 a ,b R,那么 a2 b2 2ab (当且仅当a b 时取“”号).
证明: a2 b2 2ab (a b)2 当 a b 时,(a b)2 0 (比较法) 当 a b 时,(a b)2 0
由于正方形ABCD的面积大于4个直角三 角形的面积和,即得到一个不等关系:
___a_2___b_2 __2_a_b___
当 直角三角形变成等腰直角三角形时, 即 a b时,正方形EFGH缩为一个点, 这时有_____a_2__b_2___2_a_b____.
基本不等式1:一般地,对于任意实数a、
又 AB⊥DE,∴ △ACD∽△BCD,
从而得到: CD2 AC CB ,
CD ab 半径 a b .
2
当且仅当点C 与圆心重合, 即 a b 时,等号成立 .
基本不等式2:如果 a ,b R ,那么 a b ab (当且仅当a b 时取“2”号).
探究:你能对基本不等式2给出几何解释吗?
由于正方形ABCD的面积大于4个直角三角形 的面积和,即得到一个不等关系: ____a_2 __b_2___2_a_b_____.
②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____a_2__b_2____. 这 样,4个直角三角形的面积的和是 ____2_a_b_____,正方形的面积为__a_2___b_2 __.
当且仅当 a=b 时,等号成立.
基本不等式2:如果 a ,b R ,那么 a b ab (当且仅当a b 时取“2”号).
证明: a ,b R, 由基本不等式1得:
( a )2 ( b )2 2 a b ,(综合法)
第1课时 基本不等式
课前 预习案重要不等式
∀a,b∈R,有 a2+b2≥___2_a_b____,当且仅当 a=b 时,等号成立. 1.不等式中 a,b 的取值是任意的,a 和 b 代表的是实数,它们既可以是具体的 数字,也可以是比较复杂的代数式,因此其应用范围比较广泛.今后有不少不等式的 证明就是根据条件进行转化,使之可以利用该公式来证明. 2.不等式 a2+b2≥2ab 常变形为 ab≤a2+2 b2或 a2+b2+2ab≥4ab 或 2(a2+b2)≥(a +b)2 等形式,要注意灵活掌握.
∵a+b≥2 ab(当且仅当 a=b 时等号成立),∴2a+abb≥1,
即 ab ≥1a+2 1b(当且仅当 a=b 时等号成立).
综上得1a+2 1b≤ ab≤a+2 b≤
a2+2 b2(当且仅当 a=b 时等号成立).
探究三 利用基本不等式证明不等式
[知能解读] 1.两个不等式(重要不等式、基本不等式)都具有放缩的功能,因此利用不等式 可以将数式放大或缩小,即可用来判断大小关系.
bc ac ab (1)已知 a>0,b>0,c>0,求证: a + b + c ≥a+b+c. (2)已知 a>0,b>0,a+b=1,求证:1+1a1+1b≥9.
解题流程:(以(2)为例) 第一步 泛读题目明待求结论:结合条件 a+b=1 将不等式左边进行适当变形. 第二步 精读题目挖已知条件:a>0,b>0,所以ba>0,ab>0. 第三步 建立联系寻解题思路:利用基本不等式进行证明. 第四步 书写过程养规范习惯.
A.a2+b2≥2|ab|
B.a2+b2=2|ab|
C.a2+b2≤2|ab|
D.a2+b2>2|ab|
(B ) (A )
4.有下列不等式:①a+1a≥2;②(-a)+-1a≤-2;③a2+a12≥2;④(-a)2+-1a 2≤-2.其中正确的是__________.(填序号)
高中数学人教版必修五:基本不等式(共23张PPT)
ab
a
b 2
(第一课时)
2019/10/5
一、情境创设 导入课题
第24届国际数学家大会(ICM2002)的会标
问题 :你能在这个图中找出一些相等关系或不 等关系吗?
二、自主探究 推导公式
问题 1:在正方形 ABCD 中有4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,正方形ABCD的面积为 S ,4个直角三角形的面积和
2
又称为基本不等式
4、从数列角度看:
把
ab 2
看做两个正数a,b 的等差中项,
ab 看做正数a,b的等比中项,
那么上面不等式可以叙述为:
两个正数的等差中项不小于它们的等比 中项。
还有没有其它的证明方法证明均值 不等式呢?
二、自主探究 推导公式 探究:如图,AB 是圆的直径,点 C 是 AB上一点,
显然,④是成立的.当且仅当 a b 时,④中的等号成立.
2019/10/5
析 : a 0,b 0,
a b ab a b 2 ab ( a b)2 0
2
2
2
即 a b ab 2
当且仅当 a b即a b等号成立
上面所证结论通常称为均值不等式
(2)设矩形的长、宽分别为x(m),y(m),
依题意有2(x+y)=36,即x+y=18, 因为x>0,y>0,所以, xy ≤ x y
2
因此 xy ≤9
将这个正值不等式的两边平方,得xy≤81, 当且仅当x=y时,式中等号成立,此时x=y=9,
因此,当这个矩形的长与宽都是9m时,它的 面积最大,最大值是81m2。
2.2 基本不等式(第一课时)课件(共16张PPT).ppt
课后练习
1.已知x>0,求 值.
2x
1 x
的最小值及相应的x
2.已知x,y>0,x+2y=4,求 xy的最大值及相 应的x,y值.
3.已知0<x<1,求x(1-x)的最大值及相应 的x值.
可以得到:
a b 2 a(b a 0,b 0)
通常把上式写作:
ab a b(a 0,b 0)(当且仅当a=b时,等号成立) 2
↑ 几何 平均值
↑ 算术 平均值
通常称上述不等式为基本不等式.其中,a b 叫做正数a,b的 2
算术平均数, ab 叫做正数a,b的几何平均数.
代数解释:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
积定和最小,和定积最大
课堂练习
已知x,y都是正数,且x≠y,求证:
(1) x y 2 yx
2 2xy xy
x y
证明:1因为x, y 0,所以 x ,y 0,
yx
所以 x y 2 x y 2 y x yx
当且仅当 x y ,即x y时,等号成立. yx
又x y,
所以 x y 2. yx
注意 ⇔ ⇒ ⇔
4
可乘性 a>b,c>0⇒ac>bc; a>b,c<0⇒ac<bc c的符号
5 同向可加性 a>b,c>d⇒a+c>b+d
6
同向同正可乘 性
a>b>0,c>d>0⇒ac>bd
7
可乘方性 a>b>0⇒an>bn(n∈N*,n≥2)
8
可开方性 a>b>0⇒ n a n b (n∈N*,n≥2)
只要把上述过程倒过来,就是我们熟悉的方法了。
基本不等式 课件 高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
2
几何
平均
算术
平均
a b
2
2
平方
平均
当且仅当a b时等号成立
2
2
ab
ab
2
a b
2
2
2
1 1
a b
a, b 0, 当且仅当a b时等号成立
ab 2 a b
(
) ab (
)
1 1
2
2
a b
a, b R, 当且仅当a b时等号成立
2
2
2
2
∀, ∈ ,
∀, ∈ ,
2
+
2
≥ 2 ,变形式
当且仅当 =
时,等号成立
≤
2 +2
,
2
当且仅当 = 时,
等号成立
定理1.重要不等式:
(5)证明
思考:你能给出不等式
a 2 b 2≥2ab
的证明吗?
证明:(作差法) a 2 b 2 2ab ( a b ) 2
x
三相等
12
变式1 若 x 0,求 y 3 x
的最小值
x
解: x 0, 3x 0,
12
y 3x 12
x
12
当且仅当3x ,即x 2时,ymin 12
x
1
变式2 若 x 0 ,求 y x
的最大值.
x
解: x 0, x 0,
4
x y
证明是:x, y都是正数,所以
xy
2
x y
(1)若xy等于定值P,
基本不等式(第1课时)(课件)(人教A版2019必修一)高一数学同步备课
2
当且仅当1 x 1 x,即x 0时,上式等号成立,
∴当x 0时,
1 x 2取得最大值1.
5. 已知直角三角形的面积等于50 cm2,当两条直角边的长度各为多少时,两条
直角边的和最小? 最小值是多少?
解:
设两直角边长分别为a , b,则有ab 100.
由基本不等式,可得a b 2 ab 20,
等式的几何解释吗?
D
∵AB是圆的直径,∴AD⊥BD,又CD⊥AB,
BC, 即CD= ,
∴△ACD∽△DCB,∴CD2=AC·
a b
.
又∵|DE|≤|AB|, ab
2
A
a
C b
E
显然,当且仅当点C与圆心重合,即当a=b时,上述不等式的等号成立.
B
1.利用基本不等式
求最值
典例1
已知 > ,求 + 的最小值.
1
1
2
2
x
2,
2
2
x
x
1
,即x 1时,上式等号成立,
2
x
1
∴当x 1时,x 2 + 2 取得最小值 2.
x
当且仅当x 2
4.已知 1 x 1,求1 x 2的最大值.
解:
由基本不等式,可得
1 x 2 (1 x )(1 x ) (
1 x 1 x 2
基本不等式:
若a , b R , 则
ab
ab (当且仅当a b时, 等号成立)
2
a b
叫做正数a,b的算术平方数,ab叫做正数a,b的几何平方数.
人教版高中数学必修1《基本不等式》第1课时PPT课件
∀ a > 0,b > 0, ab ≤
高中数学
一、温故知新-新知形成
分析法
分析法是一种“执果索因”的证明方法,即从要证
明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至最后,
把要证明的结论归结为判定一个明显成立的条件(已知条
件、定理、定义、公理)为止.
高中数学
四、画龙点睛-关键之处
例2 已知x,y都是正数,求证:
(1)如果积等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值 2 P ;
x+ y
证明:因为x,y都是正数,所以 2 ≥
x+ y
≥
所以
2
P , 当且仅当x=y时,上式等号成立. 于是,当x=y时,和
x+y有最小值 2 P ;
高中数学
xy .
四、画龙点睛-关键之处
高中数学
一、温故知新-新知特征
问题2
由
,
即由
⟹
,
根据不等式性质,两边同乘以一个负数,所得不等式与原不
等式反向,这里,根据前面的知识,我们可以知道⑤是④成立的充
分条件;
显然,⑤成立,当且仅当 = 时,⑤中的等号成立.
高中数学
一、温故知新-新知特征
分析法的证明格式
由于分析法是从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的
要证②,只要证
要证③,只要证
要证④,只要证
高中数学
≤
+
,
2 ≤ + .
2 − − ≤0.
2
− − ≤0 .
2
− ≥0 .
2
①
②
1 第1课时 基本不等式(共42张PPT)
解析:因为 a>0,且 2x+ax≥2 当且仅当 2x=ax,
2x·ax=2 2a,
即 x= 22a时,2x+ax取得最小值, 所以 22a=3, 解得 a=18. 答案:18
5.已知 x,y 为正实数,且 x+y=4,求1x+3y的最小值. 解:因为 x,y 为正实数, 所以(x+y)1x+3y =4+xy+3yx≥4+2 3. 当且仅当xy=3yx,
(1)若 a+b=S(和为定值),当 a=b 时,积 ab 有最大值S42,可以用基本不等 式 ab≤a+2 b求得. (2)若 ab=P(积为定值),则当 a=b 时,和 a+b 有最小值 2 P,可以用基本 不等式 a+b≥2 ab求得. 不论哪种情况都要注意取得等号的条件是否成立.
1.已知 x>0,y>0,且 x+y=8,则(1+x)(1+y)的最大值为
【解析】 对于选项 A,当 x<0 时,4x+x≥4 显然不成立;对于选项 B,符 合应用基本不等式的三个基本条件“一正,二定,三相等”;对于选项 C, 忽视了验证等号成立的条件,即 x=1x,则 x=±1,均不满足 x≥2;对于选 项 D,x-1x在 0<x≤2 的范围内单调递增,有最大值 2-12=32. 【答案】 B
A.7
B.8
C.9
D.10
()
解析:选 C.因为 a,b 都是正数,所以1+ba1+4ba=5+ba+4ba≥5+2 =9,当且仅当 b=2a 时取等号.
ab·4ba
探究点 3 利用基本不等式求最值 (1)已知 x>2,则 y=x+x-4 2的最小值为________.
(2)若 0<x<12,则函数 y=12x(1-2x)的最大值是________. (3)若 x,y∈(0,+∞),且 x+4y=1,则1x+1y的最小值为________.
基本不等式第一课时教学设计
《2.2 基本不等式(第一课时)》教学设计1.理解基本不等式2b a ab +≤ (a >0,b >0),会利用不等式性质证明,发展逻辑推理素养; 2.了解基本不等式的几何解释,发展直观想象素养;3.结合具体实例,形成用基本不等式解决简单的求最大值或最小值的问题的基本模型,发展数学运算核心素养.教学重点:基本不等式的定义及运用基本不等式解决简单的最值问题.教学难点:基本不等式的证明和运用基本不等式求最值.PPT 课件,及GEOGEBRA 制作的动画课件.一、创设情境★资源名称: 【情景演示】基本不等式引入★使用说明:本资源以欧拉智改羊圈的小故事为出发点,引出基本不等式的知识.注:此图片为视频截图,如需使用资源,请于资源库调用.问题1:请同学们阅读课本第44页,说一说今天我们将要学习的内容是什么?在不等式中起着怎样的作用?师生活动:学生自主阅读课本,思考并回答,教师给予简单总结.预设的答案:基本不等式是一种重要而基本的不等式类型,与乘法公式在代数运算的地位一样,在解决不等式问题中有重要的作用,它之所以被称为“基本不等式”,主要是因为它可以作为不等式论的基本定理,成为支撑其他许多非常重要结果的基石。
◆ 课前准备◆ 教学过程◆ 教学重难点◆ ◆ 教学目标师生活动:学生思考后回答.教师总结:由于分析法是从要证明的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,所以分析法在书写过程中必须有相应的文字说明:一般每一步的推理都用“要证……只要证……”的格式,当推导到一个明显成立的条件之后,指出“显然×××成立”.设计意图:利用不等式的性质,用分析法证明基本不等式,同时引导学生认识分析法的证明过程和证明格式,提高学生逻辑推理的数学素养.3.基本不等式的几何解释问题4:如图,AB 是圆的直径,点C 是AB 上一点,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,得出基本不等式的几何解释吗?师生活动:如图1,连接OD ,教师引导学生先寻找图中的不等关系,利用动画,观察从弦DE 长和圆的直径AB 这两个几何元素在变化中的不等关系,及半弦CD ≤OD ,并将此不等关系用符号表示.学生独立思考,并说出思路:半径OD 为2b a +,利用射影定理可得弦DE 长的一半CD 为ab ,由OD CD ≤ ,得到2b a ab +≤.教师评价并总结,基本不等式可以利用“圆中直径不小于任意一条弦”得到解释.当且仅当弦DE 过圆心时,二者相等.设计意图:让学生观察图形,先将图形中的不等关系找出来,再用代数语言表示,从而获得基本不等式的几何解释,提高学生数学直观的核心素养.★资源名称: 【数学探究】基本不等式a+b ≥2根号(ab )★使用说明:本资源通过交互式动画展示了基本不等式的几何意义,运用本资源,可以吸引学生的学习兴趣,增加教学效果,提高教学效率.注:此图片为“动画”截图,如需使用资源,请于资源库调用.图1b a B A C DE O。
第二章 2.2 第一课时 基本不等式
ab=4,a+2 b=5,所以 a<
a+b ab< 2 <b.
答案 B
规律方法 利用基本不等式比较实数大小的注意事项 1.利用基本不等式比较大小,常常要注意观察其形式(和与积). 2.利用基本不等式时,一定要注意条件是否满足a>0,b>0.
x2+2 【训练1】 比较大小: x2+1 ________2(填“>”“<”“≥”或“≤”).
解析 由于 a2+1-a=a-122+34>0,故①恒成立;
由于a+1ab+1b=ab+a1b+ba+ab≥2
ab·a1b+2
ba·ab=4.当且仅当abab==aba,1b,即
a=b=1 时,“=”成立,故②恒成立;
由于(a+b)1a+1b=2+ba+ab≥2+2 成立,故③恒成立;
1 A.2
B.a2+b2
C.2ab
D.a
解析 a2+b2=(a+b)2-2ab≥(a+b)2-2·a+2 b2=12.
a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,∴a2+b2≥2ab.
∵0<a<b 且 a+b=1,∴a<12.∴a2+b2 最大.
答案 B
3.若 x>0,则 x+1x________2(填“=”,“≥”,“≤”,“>”,“<”).
证明 ∵a,b 均为正实数,∴a12+b12≥a2b,∵a2b+ab≥2 2,∴a12+b12+ab≥2 2(当 且仅当 a=b 时取等号).
1.通过学习基本不等式培养数学抽象素养,通过运用基本不等式进行证明提升数 学运算及逻辑推理素养.
2.两个不等式 a2+b2≥2ab 与a+2 b≥ ab都是带有等号的不等式,对于“当且仅 当…时,取‘=’”这句话的含义要有正确的理解.一方面:当 a=b 时,a+2 b= ab;另一方面:当a+2 b= ab时,也有 a=b.
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第一课时
1.课题导入
基本不等式
ab ab 2
的几何背景:
如图是在北京召开的第 24 界 国际数学家大会的会标,会标 是根据中国古代数学家赵爽的 弦图设计的,颜色的明暗使它 看上去象一个风车。你能在这 个图案中找出一些相等关系或 不等关系吗?
2.讲授新课
y x
>0
(2)(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3. 解:∵x,y都是正数 ∴ x2>0, y2>0,x3>0,y3>0 ∴ x+y≥2 xy >0 x2+y2≥2 x 2 y 2 >0
x3+y3≥2 x 3 y 3 >0(当且仅当x=y时,式中取等号)
∴(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥2 xy · 2 x2 y2 · 2 x3 y 3 =8x3y3 即(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3. (当且仅当x=y时,式中取等号)
1.探究图形中的不等关系
在正方形ABCD中有四个全 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 a2 b2 这样,4个直角三角形的面 积的和是2ab,正方形的面积 为 a 2 b2
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 2 2 a b 2ab 了一个不等式:
例1 已知x、y都是正数,求证: (1) y x ≥2;
ab 分析 :在运用定理: 2 ab时,注意条件 a 、
x
y
b 均为正数,结合不等式的性质 ( 把握好每条
性质都是正数
∴
x y
>0,
x y x y x y 2 =2 即 2 y x y x y x (当且仅当x=y时,式中取等号。)
2 2
2
2
2
当a b时,(a b) 0,当a b时,(a b) 0 所以(a b)2 0,即a2 b2 2ab
4.1)认识基本不等式
ab ab 2
特别的,如果a>0,b>0,我们用 a , b 分别代替a、b ,可得 a b 2 ab , 通常我们把上式写 作 ab a b (a>0,b>0) (当且仅当a=b时, 2 式中取等号)
2 ) 从不等式的性质推导基本不等
式
ab ab 2
用分析法证明: 要证
ab ab 2
(1)
只要证
a+b
2 ab
(2)
(3) (4)
要证(2),只要证 a+b- 2 ab 0
要证(3),只要证 ( a- b )
2
0
显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时, (4)中的等号成立。
3、例题讲解
4.随堂练习
ab 分析:对于此类题目,选择定理: 2
1.已知a、b、c都是正数,求证 (a+b)(b+c)(c+a)≥8abc
ab
(a>0,b>0)灵活变形,可求得结果. c+a≥2 ac >0
解:∵a,b,c都是正数 ∴a+b≥2 ab >0 b + c≥2 bc >
0 2 bc· 2 ac =8abc ∴(a+b)(b+c)(c+a)≥2 ab ·
探究图形变化过程
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
a b 2ab
2 2
2.得到结论:
一般的,如果a, b R,那么a b 2ab
2 2
(当且仅当a b时取" "号)
3.思考:你能给出它的证明吗?
证明:因为
a b 2ab (a b)
5.课外作业
课本第113页习题[A]组的第1题
即(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc. (当且仅当a=b=c时,上式取等号)
5.课时小结
本节课,我们学习了重要不等式a2+ ab 2 b ≥2ab;两正数a、b的算术平均数( 2 ), 几何平均数( ab )及它们的关系 ab ( 2 ≥ ab ).它们成立的条件: (1)、前者只要求a、b都是实数,而后 者要求a、b都是正数. (2)、当且仅当a=b时,以上两式取等号。 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 。