基本不等式(第一课时) PPT
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课件:2.2基本不等式(第1课时)
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问题3. 我们从赵爽弦图得到了重要不等式,又通过代换得到了基本不等式。数学讲究严谨性,请
同学们想一想,可以用什么方法证明基本不等式?
追问2:除了以上的方法,你还能用其它的方法证明吗?
要证 只要证 要证①,只要证 要证②,只要证
2 ab a b
①
2 ab a b 0 ②
( a b)2 0 ③
2
积为定值,和取最小值 和为定值,积取最大值
【反思小结,观点提炼】
1.本节课我们收获了哪些知识、技能? 2.我们是怎样获得的这些知识、技能的? 3.在收获这些知识、技能的过程中用到了哪些思想、方法?
赵爽弦图
重要不等式: a2 b2 2ab(a, b R)
代换思想
作差法
数
基本不等式: ab a b (a, b 0) 证明 2
同学们想一想,可以用什么方法证明基本不等式?
追问1. 基本不等式实质上就是比较大小,以前学习的比较大小的方法都有哪些?你会用这些
方法证明基本不等式吗? 作差法
a b ab 1 (a b 2 ab)
2
2
ab 2
1 ( a b)2 0 2
ab
,即
ab a b 2
【师生共探,证明新知】
分析法
形 结 合
应用 求最值
一正二定 三相等
思
想 几何法
2.2 基本不等式
【合作交流,生成新知】
问题1. 上一节我们通过赵爽的弦图得出了一个重要不等式:
a2 b2 2ab(a,b R) ,当且仅当 a b 时,等号成立。那么, 当 a 0,b 0 时,我们用 a , b 分别代替上式中的 a, b ,上述
不等关系变为什么?
a2 b2 2ab(a, b R) a b 2
2.2.1 基本不等式-(新教材人教版必修第一册)(35张PPT)
![2.2.1 基本不等式-(新教材人教版必修第一册)(35张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/5d5416d8a32d7375a5178061.png)
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)
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【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
2.2基本不等式(第一课时)课件(人教版)
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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
基本不等式课件(共43张PPT)
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02
基本不等式的证明方法
综合法证明基本不等式
利用已知的基本不等式推导
01
通过已知的不等式关系,结合不等式的性质(如传递性、可加
性等),推导出目标不等式。
构造辅助函数
02
根据不等式的特点,构造一个辅助函数,通过对辅助函数的分
析来证明原不等式。
利用数学归纳法
03
对于涉及自然数n的不等式,可以考虑使用数学归纳法进行证明。
分析法证明基本不等式
寻找反例
通过寻找反例来证明某个不等式不成 立,从而推导出原不等式。
利数,可以利用中间值定理 来证明存在某个点使得函数值满足给 定的不等式。
通过分析不等式在极限情况下的性质, 来证明原不等式。
归纳法证明基本不等式
第一数学归纳法
通过对n=1和n=k+1时的情况进行归纳假设和推导,来证 明对于所有正整数n,原不等式都成立。
拓展公式及其应用
要点一
幂平均不等式
对于正实数$a, b$和实数$p, q$,且$p < q$,有 $left(frac{a^p + b^p}{2}right)^{1/p} leq left(frac{a^q + b^q}{2}right)^{1/q}$,用于比较不同幂次的平均值大小。
要点二
切比雪夫不等式
算术-几何平均不等式(AM-GM不等式):对于非负实数$a_1, a_2, ldots, a_n$,有 $frac{a_1 + a_2 + ldots + a_n}{n} geq sqrt[n]{a_1a_2ldots a_n}$,用于求解最值问题。
柯西-施瓦茨不等式(Cauchy-Schwarz不等式):对于任意实数序列${a_i}$和${b_i}$,有 $left(sum_{i=1}^{n}a_i^2right)left(sum_{i=1}^{n}b_i^2right) geq left(sum_{i=1}^{n}a_ib_iright)^2$,用于证明与内积有关的不等式问题。
基本不等式课件PPT
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例求y x 2 ,x 1, 的最小值.
x 1
解: x 1, x 0, 2 0. x 1
故y x 2 2 x 2 .
x 1
x 1
当且仅当x 2 ,即x 2时, x 1
等号成立.代入得ymin 4.
解:y x 2 x 1 2 1
x 1
x 1
2 x 1 2 1 2 2 1.
【例3】如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间, 一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成. (1)现有可围36 m长的钢筋网的材料,每间虎笼的长、宽各设 计为多少时,可使每间虎笼的面积最大? (2)若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为 多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最短?
【例1】已知x<2,求函数f(x)=x+ 4 的最大值.
x2
【审题指导】通过题目的条件x<2与分母x-2可得x-2<0,不
符合基本不等式的条件要求,那么怎样变换可使题目符合基本
不等式的条件要求呢?这就是解这个题的关键点.
【规范解答】∵x<2,∴2-x>0
∴f(x)=x+ 4=-[(2-x)+ ]4 +2
x 1
当且仅当x 1 2 即x 2 1时, x 1
等号成立.于是ymax 2 2 1.
五、归纳总结,概括新知
1.本节知识结构
几何解释
证明
基本不等 式
代数认识
应用
单
一的正函数二最值定 问题三. 相应注 (意条:件) (前提) 等
(保证) 积定相等和最小;和定相等积最大.
《必修5》 P.100 练习 1—4
∵x>0,y>0,∴x>1,∴y= 12 4x ,
x 1
解: x 1, x 0, 2 0. x 1
故y x 2 2 x 2 .
x 1
x 1
当且仅当x 2 ,即x 2时, x 1
等号成立.代入得ymin 4.
解:y x 2 x 1 2 1
x 1
x 1
2 x 1 2 1 2 2 1.
【例3】如图所示,动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间, 一面可利用原有的墙,其他各面用钢筋网围成. (1)现有可围36 m长的钢筋网的材料,每间虎笼的长、宽各设 计为多少时,可使每间虎笼的面积最大? (2)若使每间虎笼面积为24 m2,则每间虎笼的长、宽各设计为 多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最短?
【例1】已知x<2,求函数f(x)=x+ 4 的最大值.
x2
【审题指导】通过题目的条件x<2与分母x-2可得x-2<0,不
符合基本不等式的条件要求,那么怎样变换可使题目符合基本
不等式的条件要求呢?这就是解这个题的关键点.
【规范解答】∵x<2,∴2-x>0
∴f(x)=x+ 4=-[(2-x)+ ]4 +2
x 1
当且仅当x 1 2 即x 2 1时, x 1
等号成立.于是ymax 2 2 1.
五、归纳总结,概括新知
1.本节知识结构
几何解释
证明
基本不等 式
代数认识
应用
单
一的正函数二最值定 问题三. 相应注 (意条:件) (前提) 等
(保证) 积定相等和最小;和定相等积最大.
《必修5》 P.100 练习 1—4
∵x>0,y>0,∴x>1,∴y= 12 4x ,
基本不等式ppt课件
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对于任意实数a和b,$(a-b)^2 \geq 0$,即 $a^2 - 2ab + b^2 \geq 0$。
利用均值不等式证明
对于任意实数a和b,$a^2 + b^2 \geq 2ab$,即$(a-b)^2 \geq 0$。
利用导数证明
对于任意实数a和b,设f(x) = x^2 - 2x(a+b) + (a+b)^2,则f'(x) = 2x - 2(a+b) = 2(x-ab),当x≥a+b时,f'(x) ≥0;当x ≤ a+b时, f'(x) ≤0。故f(x)在区间[a+b, +\infty)上单调 递增,在区间(-\infty, a+b]上单调递减。于 是有f(x) ≥ f(a+b) = a^2 - 2ab + b^2 ≥0 。
02
基本不等式的应用
几何意义
直线和圆
利用基本不等式可以判断直线和圆的 位置关系,以及求解圆中弦长等几何 问题。
面积和体积
利用基本不等式可以求解一些涉及面 积和体积的问题,例如在给定周长的 条件下,求矩形或立方体的最大面积 或体积等。
代数意义
方程
利用基本不等式可以求解一些涉及方程的问题,例如利用基本不等式求根,判 断方程解的个数等。
证明方法
利用代数公式和实数的性质进行 证明。
基本不等式的性质
非负性
对于任意实数a和b,总有$(a-b)^2 \geq 0$,即$a^2 - 2ab + b^2 \geq 0$。
等号成立条件
当且仅当a=b时,基本不等式取等号。
传递性
若a≥b,c≥d,则ac≥bd。
基本不等式的证明
利用均值不等式证明
对于任意实数a和b,$a^2 + b^2 \geq 2ab$,即$(a-b)^2 \geq 0$。
利用导数证明
对于任意实数a和b,设f(x) = x^2 - 2x(a+b) + (a+b)^2,则f'(x) = 2x - 2(a+b) = 2(x-ab),当x≥a+b时,f'(x) ≥0;当x ≤ a+b时, f'(x) ≤0。故f(x)在区间[a+b, +\infty)上单调 递增,在区间(-\infty, a+b]上单调递减。于 是有f(x) ≥ f(a+b) = a^2 - 2ab + b^2 ≥0 。
02
基本不等式的应用
几何意义
直线和圆
利用基本不等式可以判断直线和圆的 位置关系,以及求解圆中弦长等几何 问题。
面积和体积
利用基本不等式可以求解一些涉及面 积和体积的问题,例如在给定周长的 条件下,求矩形或立方体的最大面积 或体积等。
代数意义
方程
利用基本不等式可以求解一些涉及方程的问题,例如利用基本不等式求根,判 断方程解的个数等。
证明方法
利用代数公式和实数的性质进行 证明。
基本不等式的性质
非负性
对于任意实数a和b,总有$(a-b)^2 \geq 0$,即$a^2 - 2ab + b^2 \geq 0$。
等号成立条件
当且仅当a=b时,基本不等式取等号。
传递性
若a≥b,c≥d,则ac≥bd。
基本不等式的证明
人教版高中数学新教材必修第一册2.2基本不等式1课件(优秀课件)
![人教版高中数学新教材必修第一册2.2基本不等式1课件(优秀课件)](https://img.taocdn.com/s3/m/43590dbe76c66137ef061959.png)
x
x
当且仅当 x 1 ,即 x2 1, x 1 时等号成立
x
因此所求的最小值为 2
变式1:把 x 0 改为 x 0 成立吗? 不成立
讲 课 人 :
变式2:把 x
0
改为 x
2 成立吗?不成立
邢
启 强
9
典型例题
均值不等式的运用
例2, 已知x, y都是正数 , 求证: (1)如果xy等于定值 P, 那么当x y时, 和x y有最小值 2 P; (2)如果和x y等于定值 S, 那么当x y时, 积xy有最大值 1 S 2.
(1) xy=P x+y≥2 P(当且仅当 x=y 时, 取“=”号).
(2)
x+y=S
xy≤
1 4
S2(当且仅当
x=y
时,
取“=”号).
讲
求最值时注意把握 “一正,二定,三相等”
课
人
:
邢
启 强
12
作业 课本48页 习题2.2
复习巩固1、 2
讲
课
人
:
邢
启 强
13
讲
课
人
:
邢
启 强
14
4
解:因为 x>0,y>0,所以 x y xy 2
(1)当积 xy=P 为定值时, x y p 所以 x+y≥2 p
2
当且仅当 x=y 时上式等号成立,于是当 x=y 时,x+y 有最小值 2 p
(2) 当和 x+y=S 为定值时, xy S 所以 xy≤ s2
2
4
s2
当且仅当 x=y 时上式等号成立,于是当 x=y 时,xy 有最大值
高中数学人教版必修五:基本不等式(共23张PPT)
![高中数学人教版必修五:基本不等式(共23张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/74431d49f5335a8102d2209e.png)
基本不等式:
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。
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。
基本不等式(共43张)ppt课件
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15
判别式及根的关系
根的关系
判别式:$Delta = b^2 4ac$,用于判断一元二次方
程的根的情况。
01
02
03
当 $Delta > 0$ 时,方程有 两个不相等的实根;
当 $Delta = 0$ 时,方程有 两个相等的实根(即一个重
根);
04
2024/1/25
05
当 $Delta < 0$ 时,方程无 实根,有两个共轭复根。
基本不等式性质
传递性
若$a > b$且$b > c$,则$a > c$。
正数乘法保序性
若$a > b > 0$且$c > d > 0$ ,则$ac > bd$。
对称性
若$a = b$,则$b = a$;若 $a > b$,则$b < a$。
2024/1/25
可加性
若$a > b$且$c > d$,则$a + c > b + d$。
2024/1/25
35
思考题与练习题
思考题:如何利用均值不 等式证明其他不等式?
2024/1/25
|x - 3| < 5
练习题:解下列不等式, 并在数轴上表示解集
(x + 1)/(x - 2) > 0
36
THANKS。
2024/1/25
37
次不等式组来解决。
12
03
一元二次不等式解法
2024/1/25
13
一元二次不等式概念
一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式。
标准形式
$ax^2+bx+c>0$ 或 $ax^2+bx+c<0$,其中 $a neq 0$。
判别式及根的关系
根的关系
判别式:$Delta = b^2 4ac$,用于判断一元二次方
程的根的情况。
01
02
03
当 $Delta > 0$ 时,方程有 两个不相等的实根;
当 $Delta = 0$ 时,方程有 两个相等的实根(即一个重
根);
04
2024/1/25
05
当 $Delta < 0$ 时,方程无 实根,有两个共轭复根。
基本不等式性质
传递性
若$a > b$且$b > c$,则$a > c$。
正数乘法保序性
若$a > b > 0$且$c > d > 0$ ,则$ac > bd$。
对称性
若$a = b$,则$b = a$;若 $a > b$,则$b < a$。
2024/1/25
可加性
若$a > b$且$c > d$,则$a + c > b + d$。
2024/1/25
35
思考题与练习题
思考题:如何利用均值不 等式证明其他不等式?
2024/1/25
|x - 3| < 5
练习题:解下列不等式, 并在数轴上表示解集
(x + 1)/(x - 2) > 0
36
THANKS。
2024/1/25
37
次不等式组来解决。
12
03
一元二次不等式解法
2024/1/25
13
一元二次不等式概念
一元二次不等式
只含有一个未知数,并且未知数的最高次数是2的不等式。
标准形式
$ax^2+bx+c>0$ 或 $ax^2+bx+c<0$,其中 $a neq 0$。
基本不等式ppt课件
![基本不等式ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/edd15a06793e0912a21614791711cc7930b7780a.png)
基本不等式
我们都知道,把一个物体放在天平的一个盘
子上,在另一个盘子上放砝码使天平平衡,
可称得物体的质量为 .
如果是一架臂长不同(其他因素不计)的天平,
那么 并非物体的实际质量.
问题1.怎样用两臂长不同的天平称物体的质量?
问题1.怎样用两臂长不同的天平称物体的质量?
取平均值:
ab
导果”的证明思路.
ab
如果 a,b是正数,那么 ab
(当且仅当 a b时,等号成立).
2
当 a,b 0 时,不等式仍然成立.
基本不等式:
ab
ab
(a,b 0)
2
对于正数 a,b ,
ab
算术平均数:
2
几何平均数: ab
两个正数的几何平均数不大于算术平均数
问题3.设 a,b为正数,证明下列不等式成立:
2
证法2: 对于正数 a,b ,
ab
要证 ab
,
2
只要证 2 ab a b ,
只要证 0 a 2 ab b ,
只要证 0 ( a b ) 2 .
ab
因为最后一个不等式成立,所以 ab
成立,
2
当且仅当 a b时,等号成立.
分析法:是从结论出发,分析确定不等式成立的
2
1
( a b)2
2
ab
- ab 0
因为 ( a b ) 0, 所以
2
ab
得 ab
(当且仅当 a b时,等号成立).
2
2
ab
如果 a,b是正数,那么 ab
(当且仅当 a b时,等号成立).
我们都知道,把一个物体放在天平的一个盘
子上,在另一个盘子上放砝码使天平平衡,
可称得物体的质量为 .
如果是一架臂长不同(其他因素不计)的天平,
那么 并非物体的实际质量.
问题1.怎样用两臂长不同的天平称物体的质量?
问题1.怎样用两臂长不同的天平称物体的质量?
取平均值:
ab
导果”的证明思路.
ab
如果 a,b是正数,那么 ab
(当且仅当 a b时,等号成立).
2
当 a,b 0 时,不等式仍然成立.
基本不等式:
ab
ab
(a,b 0)
2
对于正数 a,b ,
ab
算术平均数:
2
几何平均数: ab
两个正数的几何平均数不大于算术平均数
问题3.设 a,b为正数,证明下列不等式成立:
2
证法2: 对于正数 a,b ,
ab
要证 ab
,
2
只要证 2 ab a b ,
只要证 0 a 2 ab b ,
只要证 0 ( a b ) 2 .
ab
因为最后一个不等式成立,所以 ab
成立,
2
当且仅当 a b时,等号成立.
分析法:是从结论出发,分析确定不等式成立的
2
1
( a b)2
2
ab
- ab 0
因为 ( a b ) 0, 所以
2
ab
得 ab
(当且仅当 a b时,等号成立).
2
2
ab
如果 a,b是正数,那么 ab
(当且仅当 a b时,等号成立).
人教版高中数学必修1《基本不等式》第1课时PPT课件
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当然,我们可以用作差比较法证明基本不等式 .
∀ 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
∀ 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)
![1 第1课时 基本不等式(共42张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/1b55914cbfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94eca.png)
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________.
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(当且仅当 x=y= S 时, “=”成立).
4
2
口诀:“和定积最大”
注意:使用条件: “一正,二定,三相等”
练习:
1、当x>0时,x 1 的最 小 值为 2 ,此时x= 1 . x
变式:当x<0时,x 1 的最 大 值为 -2 ,此时x= -1 . x
若为负数,则添负号变正. 2、已知 x+y=4(x>0,y>0),求 xy 的最值. 4
a b 称为a、b的算术平均数,
2
ab 称为a、b的几何平均数.
注意:1.公式适用范围:a>0,b>0
2.文字表述:两个正数的算术平均数不小于 它们的几何平均数.
变形公式:
(1)ab a2 b2 (a R, b R) (当且仅当a=b时取“=”) 2
(2)a b 2 ab(a 0,b 0) (当且仅当a=b时取取“=”)
3、已知x>0, y>0, xy=24, 求4x+6y的最小值,并说明
此时x,y的值.
(当x=6,y=4时,最小值为48)
提升应用
1.下列函数中,y的最小值为4的是( C )
A、y
x
4 x
C、y 3x 4 3x
2.判断正误:
B、y
sin
x
4 sin
x
(0
x
)
D、y
sin
x
4 cos
x
(0
x
2
(3)ab ( a b )2 (a R,b R) (当且仅当a=b时取取“=”) 2
(4)( a +b )2 a2 +b2 (a R,b R) (当且仅当a=b时取取“=”)
2
2
(5)不等式链:1
2
1
ab
ab a b 2
a2 b2 2
例1:(1)用篱笆围成一个面积为100m2的矩形菜园,
)
√ (1)函数y=3x+3-x的最小值是2; × (2)若xy 2,则2x y的最小值是4; × (3)若0 a 1,则 a2 4的最小值是4. 在(一4用)“基若正x本>0”,不y>,0等且二式2x“+求y=定2最,a”值则,x时y的三,最“三大相值个为等限12”制;条缺√件一:不可!
a b 2 ab或ab ( a b)2 (a 0, b 0) 2
已知 x, y 都是正数, P, S 是常数:
(1)若积 xy=P(定值), 则和 x+y有最小值为 2 p ,
(当且仅当 x=y = p 时, “=”成立).
口诀:“积定和最小”
(2) 若和x+y=S (定值),则积 xy有最大值为 1 S 2,
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?
解:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
y
100m2
则 xy=100,篱笆的总长为2(x+y)m.
x
x y xy x y 2 100, 2
即2(x y) 40当且仅当x=y=10时,“=”成立.
∴这个矩形的长、宽都为10m时,所用的篱笆最短,最短的 篱笆是40m.
结论1:两个正数积为定值时,和有最小值,当且仅当两正数相
等时取最值.简记“积定和最小”.
(2)用一段长为36m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个 矩形菜园的长和宽各为多少时,菜园的面积最大,最 大面积是多少?
解:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
y
36m
则 2( x + y )= 36 , x + y = 18
一.内容:
●利用基本不等式求最值
二.公式:
(1)a b 2 ab (2)ab ( a b ) 2
2
三.均值定理:
一“正”,二“定”,三“相等”
1.课本P100 练习1、2、3; 课本P100 习题3.4 A组 1.
2.同步练习册完成.
x
矩形菜园的面积为 xym2
xy x y = 18 =9 22
∴ xy≤81
当且仅当x=y=9时,“=”成立
∴这个矩形的长、宽都为9m时,菜园面积最大,最大面积是 81m2.
结论2:两个正数和为定值时,积有最大值,当且仅当两数相
等时取最值.简记“和定积最大”.
三、极值定理
利用均值不等式求最值:
3.4
基本不等式:ab
a
2
b
(第一课时)
三国时期吴国数学家赵爽
2002.8 国际数学家大会会标
情境引入
D
D
a2 b2
b
A
G
F
a
E H
C A
a
E(FGH) b
C
B
B
图中的不等关系: a2 b2 2ab
当且仅当a=b时,等号成立.
一、重要不等式
a2 b2 2ab (a,b R)
(当且仅当 a b 时取“=”)
证明: a 2 b2 2ab (a b)2
当a b时,(a b)2 当a b时,(a b)2
0 0
a2
b2
2ab
探究:如果a 0,b 0,我们用 a, b分别代替a、b,
则不等式的形式是?
a b 2 ab
二、均值不等式
ab a b (a>0,b&g