3.4基本不等式(教、学案)

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【教学难点】
基本不等式 等号成立条件
【教学过程】
1.课题导入
基本不等式 的几何背景:
探究: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,代表中国人民热情好客。
2合作探究
(1)问题1:你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗?
解:设水池底面一边的长度为 ,水池的总造价为 元,根据题意,得

因此,当水池的底面是边长为40m的正方形时,水池的总造价最低,最低总造价是297600元
评述:此题既是不等式性质在实际中的应用,应注意数学语言的应用即函数解析式的建立,又是不等式性质在求最值中的应用,应注意不等式性质的适用条件。
变题:某工厂要制造一批无盖的圆柱形桶,它的容积是 立方分米,用来做底的金属每平方分米价值3元,做侧面的金属每平方米价值2元,按着怎样的尺寸制造,才能使圆桶的成本最低。
例2(教材 例2)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?
分析:此题首先需要由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到了均值不等式定理。
易证Rt△ACD∽Rt△DCB,那么CD2=CA·CB
即CD= .
这个圆的半径为 ,显然,它大于或等于CD,即 ,其中当且仅当点C与圆心重合,即a=b时,等号成立.
因此:基本不等式 几何意义是“半径不小于半弦”
评述wenku.baidu.com1.如果把 看作是正数a、b的等差中项, 看作是正数a、b的等比中项,那么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
5某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需要面粉6吨,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管等其它费用为平均每吨每天3元,购面粉每次需支付运费900元.求该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少?
答案:1C2 D3 436005 时, 有最小值 ,
基本不等式的应用
课前预习学案
一、预习目标
2.注意点:一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小.
3.建立不等式模型解决实际问题
当堂检测:
1下列函数中,最小值为4的是:()
A. B.
C. D.
2.设 的最小值是( )
A. 10B. C. D.
3函数 的最大值为.
4建造一个容积为18m3,深为2m的长方形无盖水池,如果池底和池壁每m2的造价为200元和150元,那么池的最低造价为元.
即(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
变式训练:
X>0,当X取何值时X+ 有最小值,最小值是多少
解析:因为X>0,
X+ ≥2 =2
当且仅当X= 时即x=1时有最小值2
点评:此题恰好符合基本不等式的用法,1正2定3相等可以具体解释每一项的意思。
当堂检测:
1.下列叙述中正确的是().
(A)两个数的算术平均数不小于它们的几何平均数
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1用基本不等式求某些函数的最值,能够解决一些简单的实际问题.
2引导学生分析题意、设未知量、找出数量关系进行求解这个中心.
教学重点:正确运用基本不等式解决一些简单的实际问题
教学难点:注意运用不等式求最大(小)值的条件
二、学习过程
例题分析:
例1、(1)用篱笆围一个面积为100 的矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
3能综合运用函数关系,不等式知识解决一些实际问题.
教学重点:正确运用基本不等式解决一些简单的实际问题
教学难点:注意运用不等式求最大(小)值的条件
教学过程:
一、创设情景,引入课题
提问:前一节课我们已经学习了基本不等式,我们常把 叫做正数 的算术平均数,把 叫做正数 的几何平均数。今天我们就生活中的实际例子研究它的重用作用。
(D)y=3- - ≤3-2 =-3,y有最大值-3
3.已知x>0,则x+ +3的最小值为().
(A)4(B)7(C)8(D)11
4.设函数f(x)=2x+ -1(x<0),则f(x)().
(A)有最大值(B)有最小值(C)是增函数(D)是减函数
1B2.D3B4.A
基本不等式
第一课时
课前预习学案
一、预习目标
(D)y=3- - ≤3-2 =-3,y有最大值-3
3.已知x>0,则x+ +3的最小值为().
(A)4(B)7(C)8(D)11
4.设函数f(x)=2x+ -1(x<0),则f(x)().
(A)有最大值(B)有最小值(C)是增函数(D)是减函数
答案1B2.D3B4.A
课后练习与提高
1已知
1如果积
2如果和
(教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关。
系)
提问2:我们把“风车”造型抽象成图在正方形ABCD中有4个全等的直角三角形.设直角三角形的长为 、 ,那么正方形的边长为多少?面积为多少呢?
生答: ,
提问3:那4个直角三角形的面积和呢?
生答:
提问4:好,根据观察4个直角三角形的面积和正方形的面积,我们可得容易得到一个不等式, 。什么时候这两部分面积相等呢?
变式训练:1已知x< ,则函数f(x)=4x+ 的最大值是多少?
2证明:(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
分析:注意凑位法的使用。
注意基本不等式的用法。
当堂检测:
1.下列叙述中正确的是().
(A)两个数的算术平均数不小于它们的几何平均数
(B)两个不等正数的算术平均数大于它们的几何平均数
,引导学生利用不等式的性质推导
证明:
结论:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
探究2:课本中的“探究”
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 的几何解释
练习
1若 且 ,则下列四个数中最大的是()
即学即练:
1若 且 ,则下列四个数中最大的是()
A. B. C.2abD.a
2a,b是正数,则 三个数的大小顺序是 ()
A. B.
C. D.
答案B C
例题分析:
(1) =2即 ≥2.
(2)x+y≥2 >0x2+y2≥2 >0x3+y3≥2 >0
∴(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥2 ·2 ·2 =8x3y3
由 可得 ,
可得等号当且仅当
点评:此题用到了如果 是定值 ,那么当 时,和 有最小值 ;
如果和 是定值 ,那么当 时,积有最大值
变式训练:用长为 的铁丝围成矩形,怎样才能使所围的矩形面积最大?
解:设矩形的长为 ,则宽为 ,矩形面 ,且 .
由 .(当且近当 ,即 时取等号),
由此可知,当 时, 有最大值 .答:将铁丝围成正方形时,才能有最大面积 .
(C)若两个数的和为常数,则它们的积有最大值
(D)若两个数的积为常数,则它们的和有最小值
2下面给出的解答中,正确的是().
(A)y=x+ ≥2 =2,∴y有最小值2
(B)y=|sinx|+ ≥2 =4,∴y有最小值4
(C)y=x(-2x+3)≤ = ,又由x=-2x+3得x=1,∴当x=1时,y有最大值 =1
疑惑点
疑惑内容
课内探究学案
教学目标 ,不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;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
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 的证明过程;
【教学难点】
基本不等式 等号成立条件
合作探究1证;
强调:当且仅当 时,
特别地,如果 ,也可写成
生答:当直角三角形变成等腰直角三角形,即 时,正方形EFGH变成一个点,这时有
结论:(板书)一般地,对于任意实数 、 ,我们有 ,当且仅当 时,等号成立。
提问5:你能给出它的证明吗?
(学生尝试证明后口答,老师板书)
证明:
所以
注意强调当且仅当 时,
(2)特别地,如果 ,也可写成
,引导学生利用不等式的性质推导
A. B. C.2abD.a
2a,b是正数,则 三个数的大小顺序是 ()
A. B.
C. D.
答案B C
例题分析:
已知x、y都是正数,求证:
(1) ≥2;
( 2)X>0,当X取何值时X+ 有最小值,最小值是多少
分析: ,注意条件a、b均为正数,结合不等式的性质(把握好每条性质成立的条件),进行变形.1正2定3相等
讲解:已知 都是正数,①如果 是定值 ,那么当 时,和 有最小值 ;
②如果和 是定值 ,那么当 时,积有最大值
二、探求新知,质疑答辩,排难解惑
1、新课讲授
例1、(1)用篱笆围一个面积为100 的矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是多少?
(2)一段长为36 的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大。最大面积是多少?
会应用基本不等式求某些函数的最值,能够解决一些简单的实际问题
二、预习内容
1如果 是定值 ,那么当 时,和 有最
2如果和 是定值 ,那么当 时,积有最
3若 ,则 =_____时, 有最小值,最小值为_____.
4.若实数a、b满足a+b=2,则3a+3b的最小值是_____.
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;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。
二、预习内容
一般地,对于任意实数 、 ,我们有 ,当,等号成立。
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数,字母表示:。
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
分析:(1)当长和宽的乘积确定时,问周长最短就是求长和宽和的最小值
(2)当长和宽的和确定时,求长与宽取何值时两者乘积最大
解:(1)设矩形菜园的长为 m,宽为 m,则 篱笆的长为2( )
由 ,
可得
2( )
等号当且仅当 ,因此,这个矩形的长、宽为10 m时,所用篱笆最短,最短篱笆为40m
(2)设矩形菜园的长为 m,宽为 m,则2( )=36, =18,矩形菜园的面积为 ,
解:设圆桶的底半径为 分米,高为 分米,圆桶的成本为 元,则 3
求桶成本最低,即是求 在 、 取什么值时最小。将 代入 的解析式,得
=
当且仅当 时,取“=”号。
∴当 1(分米), (分米)时,圆桶的成本最低为9 (元)。
点评:分析题意、设未知量、找出数量关系进行求解,
归纳整理,整体认识
1.求最值常用的不等式: , , .
[拓展探究]
2.设a,b,c 且a+b+c=1,求证:
答案:1略2提示可用a+b+c换里面的1,然后化简利用基本不等式。
§3.4.2基本不等式的应用
【教学目标】
1会应用基本不等式求某些函数的最值,能够解决一些简单的实际问题;
2本节课是基本不等式应用举例。整堂课要围绕如何引导学生分析题意、设未知量、找出数量关系进行求解这个中心。
(B)两个不等正数的算术平均数大于它们的几何平均数
(C)若两个数的和为常数,则它们的积有最大值
(D)若两个数的积为常数,则它们的和有最小值
12下面给出的解答中,正确的是().
(A)y=x+ ≥2 =2,∴y有最小值2
(B)y=|sinx|+ ≥2 =4,∴y有最小值4
(C)y=x(-2x+3)≤ = ,又由x=-2x+3得x=1,∴当x=1时,y有最大值 =1
(板书,请学生上台板演):
要证: ①
即证 ②
要证②,只要证 ③
要证③,只要证(-) ④
显然,④是成立的,当且仅当 时,④的等号成立
(3)观察图形3.4-3,得到不等式①的几何解释
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
探究:课本中的“探究”
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 的几何解释吗?
3.4.1基本不等式(1)
【教学目标】
1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;
3.情态与价值:通过本节的学习,体会数学来源于生活,提高学习数学的兴趣
【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 的证明过程;
(2)一段长为36 的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大。最大面积是多少?
分析:(1)当长和宽的乘积确定时,问周长最短就是求长和宽和的最小值
(2)当长和宽的和确定时,求长与宽取何值时两者乘积最大
解:
变式训练:1用长为 的铁丝围成矩形,怎样才能使所围的矩形面积最大?
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