均值不等式教案 -公开课

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2.2.4 高中必修一数学教案《均值不等式及其应用》

2.2.4  高中必修一数学教案《均值不等式及其应用》

高中必修一数学教案《均值不等式及其应用》教材分析本节课的内容是通过情境引入进行数学实验猜想,构造数学模型,得到均值不等式;并通过在学习算术平均数与几何平均数的定义的基础上,理解均值不等式的几何解释;与此同时,在推导论证的基础上,推广公式,并学会应用。

均值不等式是本章的核心,对于不等式的证明及利用均值不等式求最值等应用问题都起到了工具性的作用,有利于学生对后续不等式的证明及前面函数的最值、值域的进一步拓展与研究。

学情分析1、从学生知识层面看学生对不等式的概念和性质有了感性的认识,在探究学习和应用实习的过程中,学生会解决最简单的关于不等式的问题。

2、从学生素质层面看大部分学生基础较好,学生的理解能力、运算能力、思维能力等方面尚可,学生有学好数学的自信心,有一定的学习积极性。

教学目标1、从情景中发现问题,实验中分析问题,设计中解决问题、总结问题,论证后延拓问题,帮助学生深刻理解均值不等式,明确均值不等式的使用条件,能用均值不等式解决简单的最值问题。

2、通过情境提出问题,培养学生主动探究新知的习惯;引导学生通过问题设计,模型转化,类比猜想,发现定理,体验知识与规律的形成过程;通过模型对比,多个角度、多种方法求解,拓宽学生的思路,优化学生的思维方式,提高学生综合创新与创造能力。

3、通过设置问题与解决,帮助学生理解生活问题数学化,注重运用数学解决生活中的实际问题,有利于数学生活化、大众化;同时通过学生自身的探索研究,领略获取新知的喜悦。

教学重点用均值不等式求解最值问题的思路和方法。

教学难点合理应用均值不等式。

教学方法讲授法,讨论法,练习法教学过程一、问题导入称为a,b的算术平均值;给定两个正数a,b,数a+b2数√ab称为a,b的几何平均值。

两个数的算术平均值,实质上是这两个数在数轴上对应的点的中点坐标,那么几何平均值有什么几何意义呢?两个数的算术平均值和几何平均值之间有什么相对大小关系呢?二、探究新知1、尝试与发现(1)假设一个矩形的长和宽分别为a和b,求与这个矩形周长相等的正方形的边长,以及与这个矩形面积相等的正方形的边长,并比较这两个边长的大小;(2)如下表所示,再任意取几组正数,算出它们的算术平均值和几何平均值,猜测一般情况下两个数的算术平均值与几何平均值的相对大小,并根据(1)说出结论的几何意义。

均值不等式教案2(共5篇)

均值不等式教案2(共5篇)

均值不等式教案2(共5篇)第一篇:均值不等式教案2课题:第02课时三个正数的算术-几何平均不等式(第二课时)教学目标:1.能利用三个正数的算术-几何平均不等式证明一些简单的不等式,解决最值问题; 2.了解基本不等式的推广形式。

教学重点:三个正数的算术-几何平均不等式教学难点:利用三个正数的算术-几何平均不等式证明一些简单的不等式,解决最值问题教学过程:一、知识学习:定理3:如果a,b,c∈R+,那么推广:a+b+c3≥abc。

当且仅当a=b=c时,等号成立。

3a1+a2+Λ+ann≥a1a2Λan。

当且仅当a1=a2=Λ=an时,等号成立。

n语言表述:n个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。

思考:类比基本不等式,是否存在:如果a,b,c∈R+,那么a+b+c≥3abc(当且仅当a=b=c时,等号成立)呢?试证明。

二、例题分析:例1:求函数y=2x+223333(x>0)的最小值。

x解一:y=2x+31112=2x2++≥332x2⋅⋅=334∴ymin=334 xxxxx33312223解二:y=2x+≥22x⋅=26x当2x=即x=时x2xx23 ∴ymin=26⋅12=23312=26324 21的最小值。

(a-b)b上述两种做法哪种是错的?错误的原因是什么?变式训练1 若a,b∈R+且a>b,求a+由此题,你觉得在利用不等式解决这类题目时关键是要_____________________ 例2 :如下图,把一块边长是a的正方形铁片的各角切去大小相同的小正方形,再把它的边沿名着虚线折转成一个无盖方底的盒子,问切去的正方形边长是多少时,才能使盒子的容积最大?变式训练2 已知:长方体的全面积为定值S,试问这个长方体的长、宽、高各是多少时,它的体积最大,求出这个最大值.由例题,我们应该更牢记一 ____ 二 _____ 三 ________,三者缺一不可。

另外,由不等号的方向也可以知道:积定____________,和定______________.三、巩固练习 1.函数y=3x+12(x>0)的最小值是()2xA.6B.66C.9D.12 2.函数y=x4(2-x2)(0<x<2)的最大值是()D.2727A.0B.1C.四、课堂小结:通过本节学习,要求大家掌握三个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会应用它证明一些不等式及求函数的最值,但是在应用时,应注意定理的适用条件。

均值不等式教案

均值不等式教案

均值不等式教案教学设计3.2 均值不等式整体设计教学分析均值不等式也称基本不等式.本节主要目标是使学生了解均值不等式的代数意义,几何的直观解释以及均值不等式的证明和应用.本节教材上一开始就开门见山地给出均值不等式及证明,在思考与讨论过渡下,给出均值不等式的一个几何直观解释,以加深学生对均值不等式的理解.教材用作差配方法证明均值不等式.作差配方法是证明不等式的基本方法,在整个不等式的教学中都要贯彻这一重要方法.在解题中要让学生注意使用均值不等式的条件,并掌握基本技能.一般说来,“见和想积,拆低次,凑积为定值,则和有最小值;见积想和,拆高次,凑和为定值,则积有最大值”.本节的《新课标》要求是:探索并了解均值不等式的证明过程;会用均值不等式解决简单的最大(小)问题.从历年的高考来看,均值不等式是重点考查的内容之一,它的应用范围几乎涉及高中数学的所有章节,且常考常新,大多是大小判断、求最值、求取值范围等.不等式的证明是将来进入大学不可缺少的技能,同时也是高中数学的一个难点,题型广泛,涉及面广,证法灵活,备受命题者的青睐,因而成为历届高考中的热点.几乎所有地区的高考题都能觅到它的踪影.书中练习A、B和习题都是基本题,要求全做.鉴于均值不等式的特殊作用,因此本节设计为2课时完成,但仅限于基本方法和基本技能的掌握,不涉及高难度的技巧.第一课时重在均值不等式的探究,第二课时重在均值不等式的灵活运用.且在教学中,将本节教材中的思考与讨论一起拿到课堂上来,让学生通过思考与讨论建立均值不等式与不等式a2+b2≥2ab的联系.三维目标1.通过本节探究,使学生学会推导并掌握均值不等式,理解这个均值不等式的几何意义,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.通过对均值不等式的不同形式应用的研究,渗透“转化”的数学思想,提高学生运算能力和逻辑推理能力.引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德.3.通过本节学习,使学生体会数学来源于生活,帮助学生养成良好的学习习惯,形成积极探索的态度,逐步养成严谨的科学态度及良好的思维习惯.重点难点教学重点:用数形结合的思想理解均值不等式,并从不同角度探索不等式a+b2≥ab的证明过程;用不等式求某些函数的最值及解决一些简单的实际问题.教学难点:用均值不等式求最大值和最小值,均值不等式a+b2≥ab等号成立条件的运用,应用均值不等式解决实际问题.课时安排2课时教学过程第1课时导入新课思路 1.(直接引入)像教材那样,直接给出均值定理,然后引导学生利用上节课的基本性质来探究它的证明方法.因为有了上两节的不等式的探究学习,因此这样引入虽然直白却也是顺其自然.思路2.(情境导入)教师自制风车,让学生把教师自制的风车转起来,这是学生小时候玩过的得意玩具;手持风车把手,来了一个360°的旋转,不但风车转得漂亮,课堂气氛也活跃,学生在紧张的课堂氛围中马上变得自然和谐,情境引入达到高潮,此时教师再提出问题.推进新课新知探究提出问题&#61480;1&#61481;均值定理的内容是什么?怎样进行证明?&#61480;2&#61481;你能证明a2+b2≥2ab吗?&#61480;3&#61481;你能尝试给出均值不等式的一个几何直观解释吗?&#61480;4&#61481;均值不等式有哪些变形式?活动:教师引导学生阅读均值定理的内容,或直接用多媒体给出.点拨学生利用上两节课所学知识进行证明,这点学生会很容易做到,只需作差配方即可.接着让学生明确,这个结论就是均值不等式,也叫基本不等式.其中,任意两个正实数a、b的a+b2叫做数a、b的算术平均值,数ab叫做a、b的几何平均值.均值定理可以表述为:两个正数的算术平均值大于或等于它的几何平均值.强调这个结论的重要性,在证明不等式、求函数的最大值最小值时有着广泛的应用,是高考的一个热点.可以通过反例或特例让学生进一步认识这个结论成立的条件,a、b必须是正数,等号成立当且仅当a=b,以加深学生对此结论的理解,为后面求最值时的“一正二定三相等”打下基础.利用不等式的性质对均值不等式两边平方,则很容易得到a2+b2≥2ab.这是一个很重要的结论.一般地,如果a、b∈R,那么a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取“=”)也可让学生重新证明这个结论:∵a2+b2-2ab=(a-b)2,当a≠b时,有(a-b)2>0.当a=b时,有(a-b)2=0,所以(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab.这个不等式对任意实数a,b恒成立,是一个很重要的不等式,应用非常广泛.请同学们注意公式的结构形式,成立的条件是a、b为实数,等号成立的条件是当且仅当a=b时成立.“当且仅当”即指充要条件.下面我们对均值不等式的几何意义作进一步探究.如图1,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DD′,连结AD、BD.你能利用这个图形得出均值不等式的几何解释吗?图1(本节课开展到这里,学生从均值不等式的证明过程中已体会到证明不等式的常用方法,对均值不等式也已经很熟悉,这就具备了探究这个问题的知识与情感基础) 这个图形是我们在初中非常熟悉的一个重要图形.容易证明△ACD∽△DCB.所以可得CD=ab.或由射影定理也可得到CD=ab.从图中我们可直观地看到ab表示的是半弦长,a+b2表示的是半径长.由于半弦长不大于半径,即CD小于或等于圆的半径,用不等式表示为: a+b2≥ab.显然,上述不等式当且仅当点C与圆心重合,即当a =b时,等号成立.还应让学生熟悉均值不等式的其他变形式.如若a、b∈R+,则ab≤a+b2,当且仅当a=b时,式中等号成立.好多书上就把它称为基本不等式.在同样条件下还可写成:a+b≥2ab或2ab≤a+b等.讨论结果:(1)(2)略.(3)均值不等式的几何解释是:半径不小于半弦长.(4)若a、b∈R+,则ab≤a+b2,当且仅当a=b时,式中等号成立;若a、b∈R+,则a+b≥2ab,当且仅当a=b时,式中等号成立;若a、b∈R,则a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,式中等号成立.应用示例例1(教材本节例1)活动:本例是均值不等式的简单应用,教师点拨学生证明时注意式中成立的条件,本例中的ba和ab相当于均值不等式中的a、b.因此必须有ba,ab∈R+点评:初用均值不等式,学生往往容易忽视不等式成立的条件,点拨学生注意,只要使用均值定理,马上先想到条件,养成良好的解题习惯.变式训练已知a、b、c都是正实数,求证:(a+b)(b+c)(c +a)≥8abc.证明:∵a>0,b>0,c>0,∴a+b≥2ab>0,b+c≥2bc>0,c+a≥2ca>0.∴(a+b)(b+c)(c+a)≥2ab2bc2ac=8abc,即(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc.例2已知(a+b)(x+ y)>2(ay+bx),求证:x-ya-b +a-bx-y≥2.活动:教师引导学生探究题目中的条件与结论.本题结论中,注意x-ya-b与a-bx-y互为倒数,它们的积为1,故此题应从已知条件出发,经过变形,说明x-ya-b与a-bx-y为正数开始证题.证明:∵(a+b)(x+y)>2(ay+bx),∴ax+ay+bx+by>2ay+2bx.∴ax-ay+by-bx>0.∴(ax-bx)-(ay-by)>0.∴(a-b)(x-y)>0,即a-b与x-y同号.∴x-ya-b与a-bx-y均为正数.∴x-ya-b+a-bx-y≥2x-ya-ba-bx-y=2(当且仅当x-ya-b=a-bx-y时取“=”).∴x-ya-b+a-bx-y≥2.点评:本题通过对已知条件变形,恰当地因式分解,从讨论因式乘积的符号来判断x-ya-b与a-bx-y是正还是负,是我们今后解题中常用的方法.例3若a>b>1,P=lgalgb,Q=12(lga+lgb),R=lga+b2,则( )A.R<P<Q B.P<Q<RC.Q<P<R D.P<R<Q活动:这是均值不等式及其变形式的典型应用.根据P、Q、R三个式子的结构特点,应考虑利用均值不等式,再运用函数y=lgx的单调性.答案:B解析:∵a>b>1,∴lga>lgb>0.∴12(lga+lgb)>122lgalgb,即Q>P.又∵a+b2>ab,∴lga+b2>lgab=12(lga+lgb).∴R>Q.故P<Q<R.点评:应准确理解均值不等式成立的条件,创造性地应用均值不等式.例4(教材本节例2)活动:这是一个实际问题.教师引导学生分析,根据题意在(1)中,矩形的长与宽的积是一个常数,求长与宽的和的两倍的最小值;在(2)中,矩形的长与宽的和的两倍是一个常数,求长与宽的积的最大值.联想到均值不等式的两边恰是两个正数的和与积,因此建立均值不等式的数学模型.点评:本例也可用函数模型解决,课后可让学生试一试.这里用均值不等式来解,一是说明利用均值不等式求最值的方法,二是说明这种方法的快捷.解完本例后,让学生领悟到:两个正数的积为常数时,它们的和有最小值;两个正数的和为常数时,它们的积有最大值.简单地说就是:在应用这个结论求最值时应把握“一正、二定、三相等”.正是正数,定是定值,相等是能取到等号.知能训练1.“a=18”是“对任意的正数x,2x+ax≥1”的( )A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分又不必要条件2.若正数a、b满足ab=a+b+3,则ab的取值范围是________.答案:1.A 解析:一方面,当a=18时,对任意的正数x,有2x+ax=2x+18x≥1;另一方面,对任意正数x,都有2x+ax≥1,只要2x+ax≥22a≥1,即得a≥2.[9,+∞)解法一:令ab=t(t>0),由ab=a+b+3≥2ab+3,得t2≥2t+3,解得t≥3,即ab≥3,故ab≥9.解法二:由已知得ab-b=a+3,b(a-1)=a+3,∴b=a+3a-1(a>1).∴ab=aa+3a-1=[(a-1)+1]a+3a-1=a+3+a +3a-1=a-1+4+a-1+4a-1=a-1+4a-1+5≥2&#61480;a-1&#61481;4a-1+5=9.当且仅当a-1=4a-1时取等号,即a=b=3时,ab 的最小值为9.∴ab的取值范围是[9,+∞).点评:此题较全面地考查了均值不等式的应用及不等式的解法与运算能力.通过思考a+b与ab的关系联想到均值不等式,或建立在函数思想上,求函数的值域.由于视角的不同,有多种方法,以上仅是其中的两种解法.课堂小结1.由学生自己理顺整合本节都学到了哪些知识方法?有哪些收获?2.教师强调,本节课,我们学习了重要不等式a2+b2≥2ab;两正数a、b的算术平均数(a+b2),几何平均数(ab)及它们的关系(a+b2≥ab).两关系式成立的条件不同,前者只要求a、b都是实数,而后者要求a、b都是正数.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.作业习题3—2A组,4,5,6.习题3—2B组,1,2.设计感想1.本节设计突出重点.均值不等式的功能在于求最值,这是本节的重点,要牢牢地抓住.但使用均值不等式求函数最值时要注意:①x,y都是正数;②积xy(或和x+y)为定值;③x与y必须能够相等.2.本节课我们探究了均值不等式,拓展了我们的视野;证明不等式是高中数学的重点,也是难点,在设计中加强了证明不等式的题量,但难度并不大,重在让学生体会方法.将解题思路转化为解题过程,往往不是一帆风顺的,谈思路可能头头是道,具体求解却可能会处处碰壁,消除思路与求解的差异,要靠探究,在探究中不断更新,在探究中逐步完善.(设计者:郑吉星)第2课时导入新课思路1.(复习导入)让学生回忆上节课我们探究的重要结果:一是如果a,b∈R,那么a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取“=”);二是均值不等式:如果a,b是正数,那么a+b2≥ab(当且仅当a=b时取“=”).在这个不等式中,a+b2为a,b的算术平均数,ab为a,b 的几何平均数,这样均值不等式就有了几何意义:半弦长不大于半径.a2+b2≥2ab与a+b2≥ab成立的条件是不同的,前者只要求a,b都是实数,而后者要求a,b 都是正数.本节课我们进一步探究均值不等式的应用.由此展开新课.思路2.(直接导入)通过上节课a2+b2≥2ab(a、b∈R)与a+b2≥ab(a>0,b>0)的探究证明,我们熟悉了不等式的一些证明方法.本节课我们进一步领悟不等式的证明思路、方法,进一步熟悉利用均值不等式解决函数的最值问题的思路.教师打开多媒体课件,从而展开新课.推进新课新知探究提出问题&#61480;1&#61481;回忆上节课探究的均值不等式,怎样理解均值不等式的意义?都有哪些变形?&#61480;2&#61481;均值不等式都有哪些方面的应用?&#61480;3&#61481;在应用均值不等式求最值时,应注意什么问题?活动:教师引导学生回忆上节课我们共同探究的均值不等式,以及均值不等式与a2+b2≥2ab的联系.给出了均值不等式的一个几何直观解释.均值不等式与a2+b2≥2ab都有着广泛的应用.对这两个重要不等式,要明确它们成立的条件是不同的.后者成立的条件是a与b都为实数,并且a与b都为实数是不等式成立的充分必要条件;而前者成立的条件是a与b都为正实数,并且a与b都为正数是不等式成立的充分不必要条件,如a=0,b=0,仍然能使a+b2≥ab成立.两个不等式中等号成立的条件都是a=b,故a=b是不等式中等号成立的充要条件.在使用“和为常数,积有最大值”和“积为常数,和有最小值”这两个结论时,应把握“一正、二定、三相等”.当条件不完全具备时,应创造条件.本节课我们将进一步探究均值不等式的应用.讨论结果:(1)(2)略.(3)应注意不等式成立的条件,即把握好“一正,二定,三相等”.应用示例例1(教材本节例3)活动:本例是求函数的最值.教师引导学生将f(x)变形,注意观察代数式中可否出现和或积的定值.本例可放手让学生自己探究,教师给予适当点拨.点评:解完本例后,让学生反思并领悟在求函数最值时,如何使用均值不等式的条件,并掌握基本技能.变式训练函数y=loga(x+3)-1(a>0且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则1m+2n的最小值为________.答案:8解析:∵y=loga(x+3)-1恒过点(-2,-1),∴A(-2,-1).又∵A在直线上,∴-2m-n+1=0,即2m+n=1.又∵mn>0,∴m>0,n>0.而1m+2n=2m+nm+4m+2nn=2+nm+2+4mn≥4+2×2=8,当n=12,m=14时取“=”.∴1m+2n的最小值为例2(1)已知x<54,求函数y =4x-2+14x-5的最大值;(2)已知a、b为实数,求函数y=(x-a)2+(x-b)2的最小值.活动:(1)因为4x-5<0,所以首先要“调整”符号.又(4x-2)14x-5不是常数,所以应对4x-2进行拆(添)项“配凑”.(2)从函数解析式的特点看,本题可化为关于x的二次函数,再通过配方法求其最小值.但若注意到(x-a)+(b-x)为定值,则用变形不等式m2+n22≥(m+n2)2更简捷.解:(1)∵x<54,∴5-4x>0.∴y=4x-2+14x-5=-(5-4x+15-4x)+3 ≤-2+3=1.当且仅当5-4x=15-4x,即x=1时,上式等号成立.∴当x=1时,ymax=1.(2)∵y=(x-a)2+(x-b)2=(x-a)2+(b-x)2≥2[&#61480;x-a&#61481;+&#61480;b-x&#61481;2]2=&#61480;a-b&#61481;22,当且仅当x-a=b-x,即x=a+b2时,上式等号成立.∴当x=a+b2时,ymin=&#61480;a-b&#61481;22.点评:若x、y∈R+,x+y=s,xy=p.若p为定值,则当且仅当x=y时,s的值最小;如果s为定值,则当且仅当x=y时,p的值最大.简称“和定积最大,积定和最小”.从本例的解答可以看出,求最值时往往需要拆(添)项,其目的是创设应用均值不等式的情境和使等号成立的条件,即满足“一正,二定,三相等”的要求.变式训练已知在△ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AC=4,P是AB上的点,则点P到AC、BC的距离乘积的最大值是__________.答案:3解析:方法一:以CA、CB所在直线为坐标轴建立平面直角坐标系,则直线AB方程为x4+y3=1,设P(a,b),则a4+b3=1(a>0,b>0).∴ab=12a4b3≤12(a4+b32)2=3,当且仅当“a=4b3”时等号成立.方法二:设P到BC的距离为a,到AC的距离为b.由相似三角形易得a4=PB5,b3=PA5,∴a4+b3=PB+PA5=1.以下解法同一.例3当x>-1时,求函数f(x)=x2-3x+1x+1的值域.活动:教师引导学生观察函数f(x)的分子、分母特点,可作如下变形:f(x)=x2-3x+1x+1=&#61480;x+1&#61481;2-5&#61480;x+1&#61481;+5x+1=x+1+5x+1-5.这样就可以应用均值不等式了.解:∵x>-1,∴x+1>0.∴f(x)=x2-3x+1x+1=&#61480;x+1&#61481;2-5&#61480;x+1&#61481;+5x+1=x+1+5x+1-5≥2&#61480;x+1&#61481;&#61480;5x+1&#61481;-5=25-5,当且仅当(x+1)2=5时,即x=5-1时取“=”.另一解x=-5-1<-1(舍去),故函数值域为[25-5,+∞).点评:本题解法具有典型性,解后教师引导学生领悟反思.这种求值域的题目,在“函数”一章中我们接触较多,其常用方法有单调性、图象法,还有判别式法.利用判别式法不仅计算量大,而且极易因忽视某些条件而出错.本例给出了用均值不等式法求值域的方法,既简单又不易出错.但提醒学生一定要注意必须满足的三个条件:①各项均为正数;②和或积有一个为定值;③等号一定取到,这三个条件缺一不可.变式训练已知x1x2x3…x2 006=1,且x1、x2、x3、…、x2 006都是正数,则(1+x1)(1+x2)…(1+x2 006)的最小值是__________.答案:22 006解析:∵x1>0,则1+x1≥2x1,同理,1+x2≥2x2,……1+x2 006≥2x2 006,各式相乘,得(1+x1)(1+x2)...(1+x2 006)≥22 006x1x2x3 (x2)006=22 006.取“=”的条件为x1=x2=x3=…=x2 006=1,∴所求最小值为22 006.例4设0<x<2,求函数f(x)=3x&#61480;8-3x&#61481;的最大值,并求相应的x值.试问0<x<43时,原函数f(x)有没有最大值?0<x≤1时,f(x)有没有最大值?若有,请你求出来;若没有,请你说明理由.活动:对本例中的函数可变形为f(x)=24x-9x2,根号内是我们熟悉的二次函数,完全可以用二次函数的知识方法解决,这种方法学生很熟悉.教师可引导学生利用均值不等式求解,让学生自己探究,教师可适时地点拨.解:∵0<x<2,∴8-3x>0.∴f(x)=3x&#61480;8-3x&#61481;≤&#61480;3x+8-3x2&#61481;2=4,当且仅当3x=8-3x,即x=43时取“=”.∴函数f(x)的最大值为4,此时x=又f(x)=-9x2+24x=-&#61480;3x-4&#61481;2+16,∴当0<x<43时,f(x)递增;当x>43时,f(x)递减.∴当0<x<43时,原函数f(x)没有最大值.当0<x≤1时,有最大值f(1),即f(1)=点评:通过本例再次加深对均值不等式条件的理解.体会不等式的功能在于“和与积”的互化,构造均值不等式,解题的技巧是拆(添)项或配凑因式.知能训练1.函数f(x)=xx+1的最大值为( )A.25B.12C.22 D.12.求函数y=x+1x(x>0)的最小值,以及此时x的值.3.已知x、y∈R+,且2x+8y-xy=0,求x+y的最小值.答案:1.B 解析:当x=0时,f(x)=0;当x>0时,f(x)=xx+1=1x+1x≤12,当且仅当x=1x,即x=1时取等号.2.解:∵x>0,∴x+1x≥2x1x=2,当且仅当x=1x,即x=1时取等号.∴当x=1时,x+1x的值最小,最小值是2.3.解:由2x+8y-xy=0得y(x-8)=2x.∵x>0,y>0,∴x-8>0.∴x+y=2xx-8+x=x-8+16x-8+10≥2&#61480;x-8&#61481;16x-8+10=18,当且仅当x-8=16x-8,即x=12时,x+y取最小值堂小结1.由学生归纳整合本节课所用到的知识、思想方法,回顾本节课解决了哪些问题?应注意些什么?2.教师点拨,本节课我们用均值不等式解决了函数的一些最值问题,在用均值不等式求函数的最值时,应注意考查下列三个条件:(1)函数的解析式中,各项均为正数;(2)函数的解析式中,含变数的各项的和或积必须有一个为定值;(3)函数的解析式中,含变数的各项均相等,取得最值.即用均值不等式求某些函数的最值时,应具备三个条件:一正、二定、三相等.在利用均值不等式证明一些不等式时,也应注意均值不等式成立的条件及构建均值不等式结构.作业习题3—2A组2、3、7、8、9;习题3—2B组3、4.设计感想1.本节设计意在体现均值不等式的应用,因此用不等式求解函数的最值与证明不等式是穿插进行的,且强调一题多解的训练.2.本节设计关注了教学进程的和谐发展.整个设计给人自然流畅的感觉,没有教师过分自我展示的味道,能使学生的思维得到充分的锻炼,能力得到很大的提高. 3.本节设计重视了学生的主体地位,从例题到变式训练,从新课导入到课堂小结,都注意了学生的主动思维活动,充分让学生占据思维的时空,这是提高学生思维能力的有效良方.备课资料一、算术平均数不小于几何平均数的一种证明方法(局部调整法)(1)设a1,a2,a3,…,an为正实数,这n个数的算术平均值记为A,几何平均值记为G,即A=a1+a2+…+ ann,G=na1a2…an,即A≥G ,当且仅当a1=a2=…=an时,A=G.特别地,当n=2时,a+b2≥ab;当n=3时,a+b+c3≥3abc.(2)用局部调整法证明均值不等式A≥G.设这n个正数不全相等.不失一般性,设0<a1≤a2≤…≤an,易证a1<A<an,且a1<G<an.在这n个数中去掉一个最小数a1,将a1换成A,再去掉一个最大数an,将an换成a1+an-A,其余各数不变,于是得到第二组正数:A,a2,a3,…,an-1,a1+an-A.这一代换具有下列性质:①两组数的算术平均值不变,设第二组数的算术平均值为A1,那么A1=A+a2+a3+…+an-1+a1+an-An=A,②第二组数的几何平均值最大.设第二组数的几何平均值为G1,则G1=nAa2a3…an-1&#61480;a1+an-A&#61481;,∵A(a1+an-A)-a1an=(A-a1)(an-A),由a1<A<an,得(A-a1)(an-A)>0,则A(a1+an-A)>a1an.∴Aa2a3…an-1(a1+an-A)>a1a2…an-1an,即G1>G.二、备用习题1.已知a≥0,b≥0,且a+b=2,则( )A.ab≤12 B.ab≥12 C.a2+b2≥2 D.a2+b2≤3 2.若a、b、c、d、x、y是正实数,且P=ab+cd,Q=ax+cybx+dy,则( )A.P=Q B.P<Q C.P≤Q D.P≥Q3.若函数y=f(x)的值域是[12,3],则函数F(x)=f(x)+1f&#61480;x&#61481;的值域是( )A.[12,3] B.[2,103]C.[52,103] D.[3,103]4.某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x=__________吨.5.直线l过点M(2,1)且分别交x轴,y轴正半轴于点A,B,O为坐标原点,求△AOB面积最小时l的方程. 6.经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路汽车的车流量y(千辆/时)与汽车的平均速度v(千米/时)之间的函数关系为y=920vv2+3v+1 600(v>0). (1)在该时段内,当汽车的平均速度v为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(精确到0.1千辆/时) (2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应在什么范围内?参考答案:1.C 解析:对于选项C:a2+b2=a2+b2+a2+b22≥a2+b2+2ab2=&#61480;a+b&#61481;22=2.故C 正确.2.C 解析:∵a、b、c、d、x、y是正实数,∴Q=ax+cybx+dy=ab+cd+adxy+bcyx≥ab+cd+2abcd=ab+cd=P.3.B 解析:令t=f(x ),则t∈[12,3].∴F(x)=G(t)=t+1t.该函数在t=1处取得最小值2,在t=3处取得最大值103.故选B.4.20 解析:设一年总费用为y万元,则y=4400x +4x=1 600x+4x≥21 600x4x=160,当且仅当1 600x =4x,即x=20时,等号成立.5.解:设直线l的方程为y-1=k(x-2),即y=kx +1-2k(k<0).令x=0,得y=1-2k;令y=0,得x=2k-1k=2-∴S△AOB=12(1-2k)(2-1k)=2+1-2k+(-2k).∵k<0,∴-2k>0.∴S△AOB≥2+2=4,当且仅当-12k=-2k,即k =-12时取等号.此时l的方程为y=-12x+2.6.解: (1)依题意,得y=9203+&#61480;v+1 600v&#61481;≤9203+21 600=92083,当且仅当v=1 600v,即v=40时,上式等号成立,所以ymax=92083≈11.1(千辆/时).(2)由条件得920vv2+3v+1 600>10,整理,得v2-89v+1 600<0,即(v-25)(v-64)<0,解得25<v<答:当v=40千米/时时,车流量最大,最大车流量约为11.1千辆/时.如果要求在该时段内车流量超过10千辆/时,则汽车的平均速度应大于25千米/时且小于64千米/时.。

(教案)均值不等式

(教案)均值不等式

均值不等式及其应用【第1课时】【教学过程】一、新知初探1.算术平均值与几何平均值对于正数a ,b ,常把a +b2叫做a ,b 的算术平均值,把ab 叫做a ,b 的几何平均值. 2.均值不等式(1)当a >0,b >0a =b 时,等号成立; (2)均值不等式的常见变形 ①当a >0,b >0,则a +b ≥2ab ;②若a >0,b >0,则ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22. 二、初试身手1.不等式a 2+1≥2a 中等号成立的条件是( ) A .a =±1 B .a =1 C .a =-1 D .a =0答案:B解析:当a 2+1=2a ,即(a -1)2=0,即a =1时“=”成立. 2.已知a ,b ∈(0,1),且a ≠b ,下列各式中最大的是( ) A .a 2+b 2 B .2ab C .2ab D .a +b 答案:D解析:∵a ,b ∈(0,1),∴a 2<a ,b 2<b , ∴a 2+b 2<a +b ,又a 2+b 2>2ab (a ≠b ), ∴2ab <a 2+b 2<a +b .又∵a +b >2ab (a ≠b ),∴a +b 最大.3.已知ab =1,a >0,b >0,则a +b 的最小值为( ) A .1 B .2 C .4 D .8 答案:B解析:∵a >0,b >0,∴a +b ≥2ab =2,当且仅当a =b =1时取等号,故a +b 的最小值为2.4.当a ,b ∈R 时,下列不等关系成立的是________. ①a +b2≥ab ;②a -b ≥2ab ;③a 2+b 2≥2ab ;④a 2-b 2≥2ab . 答案:③解析:根据a 2+b 22≥ab ,a +b2≥ab 成立的条件判断,知①②④错,只有③正确. 三、合作探究类型1:对均值不等式的理解例1:给出下面三个推导过程:①∵a ,b 为正实数,∴b a +a b ≥2b a ·ab =2;②∵a ∈R ,a ≠0,∴4a +a ≥24a ·a =4;③∵x ,y ∈R ,xy <0,∴x y +y x =--x y +-yx ≤-2⎝ ⎛⎭⎪⎫-x y ⎝ ⎛⎭⎪⎫-y x =-2. 其中正确的推导为( ) A .①② B .①③ C .②③ D .①②③答案:B解析:①∵a ,b 为正实数,∴b a ,ab 为正实数,符合均值不等式的条件,故①的推导正确. ②∵a ∈R ,a ≠0,不符合均值不等式的条件, ∴4a +a ≥24a ·a =4是错误的.③由xy <0,得x y ,y x 均为负数,但在推导过程中将整体x y +y x 提出负号后,⎝ ⎛⎭⎪⎫-x y ,⎝ ⎛⎭⎪⎫-y x 均变为正数,符合均值不等式的条件,故③正确.规律方法1.均值不等式ab ≤a +b2 (a >0,b >0)反映了两个正数的和与积之间的关系. 2.对均值不等式的准确掌握要抓住以下两个方面: (1)定理成立的条件是a ,b 都是正数.(2)“当且仅当”的含义:当a =b 时,ab ≤a +b 2的等号成立,即a =b ⇒a +b2=ab ;仅当a =b 时,a +b 2≥ab 的等号成立,即a +b2=ab ⇒a =b .跟踪训练1.下列不等式的推导过程正确的是________.①若x >1,则x +1x ≥2x ·1x =2;②若x <0,则x +4x =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤-x +⎝ ⎛⎭⎪⎫-4x ≤-2-x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-4x =-4;③若a ,b ∈R ,则b a +a b ≥2b a ·ab =2. 答案:②解析:①中忽视了均值不等式等号成立的条件,当x =1x 时,即x =1时,x +1x ≥2等号成立,因为x >1,所以x +1x >2,③中忽视了利用均值不等式时每一项必须为正数这一条件.类型2:利用均值不等式比较大小例2:(1)已知a ,b ∈(0,+∞),则下列各式中不一定成立的是( )A .a +b ≥2abB .b a +ab ≥2C .a 2+b 2ab≥2ab D .2ab a +b ≥ab(2)已知a ,b ,c 是两两不等的实数,则p =a 2+b 2+c 2与q =ab +bc +ca 的大小关系是________.答案:(1)D(2)a 2+b 2+c 2>ab +bc +ac解析:(1)由a +b2≥ab 得a +b =2ab , ∴A 成立;∵b a +a b ≥2b a ·ab =2,∴B 成立;∵a 2+b 2ab ≥2ab ab =2ab ,∴C 成立;∵2ab a +b ≤2ab 2ab =ab ,∴D 不一定成立. (2)∵a ,b ,c 互不相等,∴a 2+b 2>2ab ,b 2+c 2>2bc ,a 2+c 2>2ac . ∴2(a 2+b 2+c 2)>2(ab +bc +ac ). 即a 2+b 2+c 2>ab +bc +ac . 规律方法1.在理解均值不等式时,要从形式到内含中理解,特别要关注条件.2.运用均值不等式比较大小时应注意成立的条件,即a +b ≥2ab 成立的条件是a >0,b >0,等号成立的条件是a =b ;a 2+b 2≥2ab 成立的条件是a ,b ∈R ,等号成立的条件是a =b .跟踪训练2.如果0<a <b <1,P =a +b 2,Q =ab ,M =a +b ,那么P ,Q ,M 的大小顺序是( ) A .P >Q >M B .M >P >Q C .Q >M >P D .M >Q >P答案:B解析:显然a +b 2>ab ,又因为a +b 2<a +b ⎝⎛⎭⎪⎫由a +b >a +b 24也就是a +b 4<1可得,所a +b >a +b2>ab .故M >P >Q .类型3:利用均值不等式证明不等式例3:已知a ,b ,c 是互不相等的正数,且a +b +c =1,求证:1a +1b +1c >9.思路点拨:看到1a +1b +1c >9,想到将“1”换成“a +b +c ”,裂项构造均值不等式的形式,用均值不等式证明.证明:∵a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1, ∴1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c=3+b a +c a +a b +c b +a c +b c=3+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c≥3+2b a ·a b +2c a ·a c +2c b ·bc=3+2+2+2 =9.当且仅当a =b =c 时取等号, ∴1a +1b +1c >9. 母题探究本例条件不变,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1>8.证明:∵a ,b ,c ∈R +,且a +b +c =1,∴1a -1=b +c a >0,1b -1=a +c b >0,1c -1=a +b c >0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1 =b +c a ·a +c b ·a +b c ≥2bc ·2ac ·2ab abc =8,当且仅当a =b =c 时取等号, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1>8. 规律方法1.条件不等式的证明,要将待证不等式与已知条件结合起来考虑,比如本题通过“1”的代换,将不等式的左边化成齐次式,一方面为使用均值不等式创造条件,另一方面可实现约分与不等式的右边建立联系.2.先局部运用均值不等式,再利用不等式的性质(注意限制条件),通过相加(乘)合成为待证的不等式,既是运用均值不等式时的一种重要技能,也是证明不等式时的一种常用方法.跟踪训练3.已知a ,b ,c ∈R ,求证:a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2. 证明:由均值不等式可得 a 4+b 4=(a 2)2+(b 2)2≥2a 2b 2, 同理,b 4+c 4≥2b 2c 2, c 4+a 4≥2a 2c 2,∴(a 4+b 4)+(b 4+c 4)+(c 4+a 4)≥2a 2b 2+2b 2c 2+2a 2c 2, 从而a 4+b 4+c 4≥a 2b 2+b 2c 2+c 2a 2.4.已知a >1,b >0,1a +3b =1,求证:a +2b ≥26+7.证明:由1a +3b =1,得b =3aa -1(a >1),则a +2b =a +6aa -1=a +6a -1+6a -1=a +6a -1+6=(a -1)+6a -1+7≥26+7, 当且仅当a -1=6a -1时,即a =1+6时,取等号. 四、课堂小结1.应用均值不等式时要时刻注意其成立的条件,只有当a >0,b >0时,才会有ab ≤a +b 2.对于“当且仅当……时,‘=’成立…”这句话要从两个方面理解:一方面,当a =b 时,a +b2ab ;另一方面:当a +b2=ab 时,也有a =b .2.应用均值不等式证明不等式的关键在于进行“拼”“凑”“拆”“合”“放缩”等变形,构造出符合均值不等式的条件结构. 五、当堂达标1.思考辨析(1)对任意a ,b ∈R ,a 2+b 2≥2ab ,a +b ≥2ab 均成立.( )(2)若a ≠0,则a +1a ≥2a ·1a =2.( )(3)若a >0,b >0,则ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22.( ) 提示:(1)任意a ,b ∈R ,有a 2+b 2≥2ab 成立,当a ,b 都为正数时,不等式a +b ≥2ab 成立.(2)只有当a >0时,根据均值不等式,才有不等式a +1a ≥2a ·1a =2成立.(3)因为ab ≤a +b 2,所以ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22. 答案:(1)×(2)×(3)√2.设a >b >0,则下列不等式中一定成立的是( )A .a -b <0B .0<ab <1C .ab <a +b2 D .ab >a +b 答案:C解析:∵a >b >0,由均值不等式知ab <a +b2一定成立.3.不等式9x -2+(x -2)≥6(其中x >2)中等号成立的条件是( )A .x =3B .x =-3C .x =5D .x =-5答案:C解析:由均值不等式知等号成立的条件为9x -2=x -2,即x =5(x =-1舍去). 4.设a >0,b >0,证明:b 2a +a 2b ≥a +b . 证明:∵a >0,b >0, ∴b 2a +a ≥2b ,a 2b +b ≥2a , ∴b 2a +a 2b ≥a +b .【第2课时】【教学过程】一、新知初探已知x ,y 都是正数.(1)若x +y =S (和为定值),则当x =y 时,积xy 取得最大值S 24. (2)若xy =p (积为定值),则当x =y 时,和x +y 取得最小值2p . 上述命题可归纳为口诀:积定和最小,和定积最大. 二、初试身手1.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值是( )A .72B .4C .92D .5 答案:C解析:∵a +b =2,∴a +b2=1. ∴1a +4b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2 =52+⎝ ⎛⎭⎪⎫2a b +b 2a ≥52+22a b ·b 2a =92 ⎝ ⎛⎭⎪⎫当且仅当2a b =b 2a ,即b =2a 时,等号成立. 故y =1a +4b 的最小值为92.2.若x >0,则x +2x 的最小值是________. 答案:22解析:x +2x ≥2x ·2x =22,当且仅当x =2时,等号成立.3.设x ,y ∈N *满足x +y =20,则xy 的最大值为________. 答案:100解析:∵x ,y ∈N *, ∴20=x +y ≥2xy , ∴xy ≤100. 三、合作探究类型1:利用均值不等式求最值例1:(1)已知x <54,求y =4x -2+14x -5的最大值;(2)已知0<x <12,求y =12x (1-2x )的最大值.思路点拨:(1)看到求y =4x -2+14x -5的最值,想到如何才能出现乘积定值;(2)要求y =12x (1-2x )的最值,需要出现和为定值.解:(1)∵x <54,∴5-4x >0,∴y =4x -2+14x -5=-⎝ ⎛⎭⎪⎫5-4x +15-4x +3≤-2+3=1, 当且仅当5-4x =15-4x,即x =1时,上式等号成立,故当x =1时,y max =1.(2)∵0<x <12,∴1-2x >0,∴y =14×2x (1-2x )≤14×⎝⎛⎭⎪⎫2x +1-2x 22=14×14=116. ∴当且仅当2x =1-2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<x <12,即x =14时,y max =116. 规律方法利用均值不等式求最值的关键是获得满足均值不等式成立条件,即“一正、二定、三相等”.解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创设应用均值不等式的条件.具体可归纳为三句话:若不正,用其相反数,改变不等号方向;若不定,应凑出定和或定积;若不等,一般用后面第三章函数的基本性质的知识解决.跟踪训练1.(1)已知x >0,求函数y =x 2+5x +4x的最小值;(2)已知0<x <13,求函数y =x (1-3x )的最大值.解:(1)∵y =x 2+5x +4x =x +4x +5≥24+5=9,当且仅当x =4x ,即x =2时等号成立.故y =x 2+5x +4x(x >0)的最小值为9.(2)法一:∵0<x <13,∴1-3x >0.∴y =x (1-3x )=13·3x (1-3x )≤13⎣⎢⎡⎦⎥⎤3x +1-3x 22=112. 当且仅当3x =1-3x ,即x =16时,等号成立.∴当x =16时,函数取得最大值112.法二:∵0<x <13,∴13-x >0.∴y =x (1-3x )=3·x ⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x ≤3·⎝⎛⎭⎪⎪⎫x +13-x 22 =112,当且仅当x =13-x ,即x =16时,等号成立.∴当x =16时,函数取得最大值112. 类型2:利用均值不等式求条件最值例2:已知x >0,y >0,且满足8x +1y =1.求x +2y 的最小值. 解:∵x >0,y >0,8x +1y =1,∴x +2y =⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +1y (x +2y )=10+x y +16y x≥10+2x y ·16yx =18,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧8x +1y =1,x y =16y x,即⎩⎨⎧x =12,y =3时,等号成立,故当x =12,y =3时,(x +2y )min =18.母题探究 若把“8x +1y =1”改为“x +2y =1”,其他条件不变,求8x +1y 的最小值. 解:∵x ,y ∈R +, ∴8x +1y =(x +2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫8x +1y=8+16y x +x y +2=10+16y x +xy ≥10+216=18.当且仅当16y x =xy 时取等号,结合x +2y =1,得x =23,y =16,∴当x =23,y =16时,8x +1y 取到最小值18. 规律方法1.本题给出的方法,用到了均值不等式,并且对式子进行了变形,配凑出满足均值不等式的条件,这是经常使用的方法,要学会观察、学会变形.2.常见的变形技巧有:(1)配凑系数;(2)变符号;(3)拆补项.常见形式有y =ax +bx 型和y =ax (b -ax )型.跟踪训练2.已知a >0,b >0,a +2b =1,求1a +1b 的最小值. 解:法一:1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b ·1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b ·(a +2b ) =1+2b a +a b +2=3+2b a +ab ≥3+22b a ·a b=3+22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧2b a =a b,a +2b =1,即⎩⎨⎧ a =2-1,b =1-22时等号成立. ∴1a +1b 的最小值为3+22. 法二:1a +1b =a +2b a +a +2b b =1+2b a +a b +2=3+2b a +a b ≥3+22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ 2b a =a b,a +2b =1,即⎩⎨⎧ a =2-1,b =1-22时等号成立, ∴1a +1b 的最小值为3+22.类型3:利用均值不等式解决实际问题例3:如图,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.现有36m 长的钢筋网材料,每间虎笼的长、宽分别设计为多少时,可使每间虎笼面积最大?解:设每间虎笼长x m ,宽y m ,则由条件知,4x +6y =36,即2x +3y =18.设每间虎笼面积为S ,则S =xy .法一:由于2x +3y ≥22x ·3y =26xy , 所以26xy ≤18,得xy ≤272,即S max =272,当且仅当2x =3y 时,等号成立.由⎩⎨⎧ 2x +3y =18,2x =3y ,解得⎩⎨⎧x =4.5,y =3. 故每间虎笼长为4.5m ,宽为3m 时,可使每间虎笼面积最大.法二:由2x +3y =18,得x =9-32y .∵x >0,∴0<y <6,S =xy =y ⎝ ⎛⎭⎪⎫9-32y =32y (6-y ). ∵0<y <6,∴6-y >0.∴S ≤32⎣⎢⎡⎦⎥⎤6-y +y 22=272. 当且仅当6-y =y ,即y =3时,等号成立,此时x =4.5.故每间虎笼长为4.5m ,宽为3m 时,可使每间虎笼面积最大.规律方法在应用均值不等式解决实际问题时,应注意如下思路和方法:(1)先理解题意,设出变量,一般把要求最值的量定为函数;(2)建立相应的函数关系,把实际问题抽象成函数的最大值或最小值问题;(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;(4)正确写出答案.跟踪训练3.某单位用2160万元购得一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层,每层2000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x (x ≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x (单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层?注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用建筑总面积解:设将楼房建为x 层,则每平方米的平均购地费用为2 160×1042 000x =10 800x .∴每平方米的平均综合费用y =560+48x +10 800x =560+48⎝ ⎛⎭⎪⎫x +225x . 当x +225x 取最小值时,y 有最小值.∵x >0,∴x +225x ≥2x ·225x =30.当且仅当x =225x ,即x =15时,上式等号成立.∴当x =15时,y 有最小值2000元.因此该楼房建为15层时,每平方米的平均综合费用最少.四、课堂小结1.利用均值不等式求最值,要注意使用的条件“一正、二定、三相等”,三个条件缺一不可,解题时,有时为了达到使用均值不等式的三个条件,需要通过配凑、裂项、转化、分离常数等变形手段,创设一个适合应用均值不等式的情境.2.不等式的应用题大都与函数相关联,在求最值时,均值不等式是经常使用的工具,但若对自变量有限制,一定要注意等号能否取到.五、当堂达标1.思考辨析(1)两个正数的积为定值,一定存在两数相等时,它们的和有最小值.( )(2)若a >0,b >0且a +b =4,则ab ≤4.( )(3)当x >1时,函数y =x +1x -1≥2x x -1,所以函数y 的最小值是2x x -1.( ) 提示:(1)由a +b ≥2ab 可知正确.(2)由ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=4可知正确.(3)xx -1不是常数,故错误.答案:(1)√(2)√(3)×2.若实数a ,b 满足a +b =2,则ab 的最大值为() A .1B .22C .2D .4答案:A解析:由均值不等式得,ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22=1. 3.已知0<x <1,则x (3-3x )取最大值时x 的值为() A .12 B .34C .23D .25答案:A解析:∵0<x <1,∴1-x >0,则x (3-3x )=3[x (1-x )]≤3×⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=34,当且仅当x =1-x ,即x =12时取等号. 4.已知x >0,求y =2xx 2+1的最大值.解:y =2x x 2+1=2x +1x.∵x >0,∴x +1x ≥2x ·1x =2,∴y ≤22=1,当且仅当x =1x ,即x =1时等号成立.。

高中数学 第三章 不等式 3.2 均值不等式教案 新人教B版必修5-新人教B版高二必修5数学教案

高中数学 第三章 不等式 3.2 均值不等式教案 新人教B版必修5-新人教B版高二必修5数学教案

均值不等式1.不等式m 2+1≥2m 中等号成立的条件是( ) A .m =1 B .m =±1 C.m =-1 D .m =0 答案 A2.若0<a <b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .a >a +b2>ab >b B .b >ab >a +b2>aC .b >a +b2>ab >aD .b >a >a +b2>ab答案 C解析 ∵0<a <b ,∴2b >a +b ,∴b >a +b2.∵b >a >0,∴ab >a 2,∴ab >a .故b >a +b2>ab >a .3.如果0<a <b <1,P =log 12a +b2,Q =12(log 12a +log 12b ),M =12log 12(a +b ),那么P ,Q ,M 的大小顺序是( )A .P >Q >MB .Q >P >MC .Q >M >PD .M >Q >P答案 B 解析 P =log 12a +b2,Q =12(log 12a +log 12b )=log 12ab , M =12log 12(a +b )=log 12a +b ,∴只需比较a +b2,ab ,a +b 的大小,显然a +b2>ab ,又因为a +b2<a +b (由a +b >a +b24,也就是a +b4<1),∴a +b >a +b2>ab .而y =log 12x 为减函数,故Q >P >M ,选B.4.已知0<a <1,0<b <1,则a +b,2ab ,a 2+b 2,2ab 中最大的是________. 答案 a +b解析 方法一 ∵a >0,b >0, ∴a +b ≥2ab ,a 2+b 2≥2ab , ∴四个数中最大数应为a +b 或a 2+b 2. 又∵0<a <1,0<b <1, ∴a 2+b 2-(a +b )=a 2-a +b 2-b =a (a -1)+b (b -1)<0, ∴a 2+b 2<a +b ,∴a +b 最大. 方法二 令a =b =12,则a +b =1,2ab =1,a 2+b 2=12,2ab =2×12×12=12,再令a =12,b =18,a +b =12+18=58,2ab =212·18=12,∴a +b 最大.1.两个不等式a 2+b 2≥2ab 与a +b2≥ab 都是带有等号的不等式,对于“当且仅当…时,取‘=’号”这句话的含义要有正确的理解.一方面:当a =b 时,a +b2=ab ;另一方面:当a +b2=ab 时,也有a =b .2.由均值不等式变形得到的常见的结论: (1)ab ≤(a +b2)2≤a 2+b 22;(2)ab ≤a +b2≤a 2+b 22(a ,b ∈R +);(3)b a +a b≥2(a ,b 同号);(4)(a +b )(1a +1b)≥4(a ,b ∈R +);(5)a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca .。

均值不等式教案

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均值不等式教案0 均值不等式【核心知识】1.如果a,b 是正数,那么).""(2号时取当且仅当==≥+b a ab ba 2.基本不等式2a bab +≤几何意义是“半径不小于半弦”.3.两个重要的不等式链(1)),,(22222时等号成立当且仅当b a R b a ab b a b a =∈≥??+≥+. (2) ),0,0(1122222时等号成立当且仅当b a b a ba ab b a ba =>>+≥≥+≥+.例一:已知函数)0(sin 2sin π<<+=x xx y ,求值域. 解:假设]1,0(,sin ∈=x t 则函数转化为]1,0(,2)(∈+=t tt t h ,由对号函数的性质可知:t t t h 2)(+=在]1,0(内单调递减,所以3)1()(min ==h t h ,即tt t h 2)(+=的值域是),3[+∞ 考点一:利用基本不等式求范围例:(原创题)若正数a ,b 满足ab=a+b+3,则ab 的取值范围是_______ .解法一: 由a 、b ∈R +,由重要不等式得a+b ≥2ab ,则ab=a+b+3≥2ab +3,即32--ab ab ≥)1)(3(0+-?ab ab ≥ab ?0≥3,∴ ab ≥9 .变式训练: (原创题)若1->x ,则x =_____时,11++x x 有最小值,最小值为_____. 解析: 合理拆添项或配凑因式是常用的解题技巧,而拆与凑的前提在于使等号能够成立. 解∵1->x , ∴01>+x , ∴011>+x ,∴11++x x =1111x x ++-+12(1)11x x ≥+?-+ 211=-=,当且仅当111+=+x x 即0=x 时1)11(min =++x x . 答案:0,1考点二:利用基本不等式证明不等式例: (原创题)已知,,a b c R ∈,求证:222a b c ab bc ca ++≥++.解: 2222222,2,2a b ab b c bc a c ac +≥+≥+≥, 相加整理得222a b c ab bc ca ++≥++. 当且仅当a b c ==时等号成立.变式训练: (原创题)已知a ,b 为正数,求证:ab ba +≥b a +.解析:解法一:∵ a>0,b>0,∴b ba +≥aa 22=?,a ab +≥b a ab 22=?,两式相加,得a ab b ba +++≥b a 22+,∴ab ba +≥b a +.考点三: 基本不等式的应用例: (原创题)已知0,0x y >>且满足281x y+=,求x y +的最小值. 解析:利用281x y+=,构造均值不等式形式. 利用基本不等式求最值要注意“一正二定三相等”即(1)要求各数均为正数;(2)要求“和”或“积”为定值;(3)要注意是否具备等号成立的条件.解∵2828()1()()28y x x y x y x y xy x y+=+?=+?+=+++,0,0x y >>, ∴280,0y x x y >>1021618x y +≥+=,当且仅当28y x x y=时等号成立,即224y x =, ∴2y x =,又28+=, ∴6,12x y == ∴当6,12x y ==时,x y +有最小值18.变式训练: (原创题)已知x>0,y>0,且3x+4y=12,求lgx+lgy 的最大值及此时x 、y 的值.解析:这是条件最值问题,但目标式与已知条件的联系较隐蔽,不易发现.应将lgx+lgy 转化成lg(xy)考虑.解:∵x>0,y>0,3x+4y=12,∴ y x xy 43121??=≤32431212=??+y x ,∴lgx+lgy=lg(xy)≤lg3 .由??==+>>y x y x y x 4312430,0 解得==232y x∴当x=2,y=23时,lgx+lgy 取得最大值lg3 .【课堂巩固,夯实基础】1. (原创题)若实数a 、b 满足a+b =2,则3a +3b的最小值是( )A.18B.6C.32D.432 解析:充分考虑基本不等式的应用条件,和定积最大.解:由均值不等式,得3a+3b≥632332==?+b a b a ,当且仅当a =b =1时取等号,所以3a +3b的最小值是6. 答案:B3. (原创题)已知M 是△ABC 内的一点,且AB →·AC →=23,∠BAC=30°,若△MBC,△MCA 和△MAB 的面积分别为12,x ,y ,则1x +4y的最小值是( )B .18C .16D .9解析:经分析x +y =12,则122=+y x ,利用1的代换.解:由已知得AB →·AC →=bccos∠BAC=23?bc =4,故S △ABC =x +y +12=12bcsinA =1?x +y =12,而1x +4y =2(1x +4y )×(x+y) =2(5+y x +4xy)≥2(5+2y x ×4xy)=18. 答案:B5. (2011届年天津和平月考)设a>0,b>0,若3是3a 与3b的等比中项,则1a +1b的最小值为( )A .8B .4C .1 D.14解析:充分发挥1的代换,将1换成字母表达式,使待求的式子中出现倒数的形式.解:由题意知3a ·3b即3a +b=3,所以a +b =1. 因为a>0,b>0,所以1a +1b =(1a +1b )(a +b)=2+b a +a b ≥2+2b a ·a b=4,当且仅当a =b 时,等号成立.答案:B6. (改编题)已知x<12,则函数y =2x +12x -1的最大值是( )A .2B .1C .-1D .-2解析:凑配成y =-[(1-2x)+11-2x]+1,是利用基本不等式的关键,要注意1-2x 符号. 解:y =2x +12x -1=-[(1-2x)+11-2x]+1,由x<12可得1-2x>0,根据基本不等式可得(1-2x)+11-2x≥2,当且仅当1-2x =1即x =0时取等号,则y max =-1. 答案:C7. (原创题)已知圆x 2+y 2+2x -4y +1=0关于直线2ax -by +2=0(a>0,b>0)对称,则4a+1b的最小值是( ) A .4 B .6 C .8 D .9解析:圆x 2+y 2+2x -4y +1=0关于直线2ax -by +2=0(a>0,b>0)对称,是指圆心在直线上,也是取得a,b 等量关系的唯一依据,为求最值作准备.解: 由圆的对称性可得,直线2ax -by +2=0必过圆心(-1,2),所以a +b =1.所以4a +1b=4(a +b)a +a +bb =4b a +a b +5≥24b a ·a b +5=9,当且仅当4b a =a b ,即a =2b 时取等号. 答案:D8. (原创题)若a,b 都是正实数,π是圆周率,e 是自然对数的底数,则下列各式中可能大于a 2+b 2的是( )A.2(a+b-1)B.(2b a +)2+abC.2e(a+b) D.2πab 解析:作差比较,逐个排除.解:对于A,因为a 2+b 2-2(a+b-1)=(a-1)2+(b-1)2≥0,因此a 2+b 2≥2(a+b-1);对于B,a 2+b 2-[(2b a +)2+ab ]=46ab -3b 3a 22+=4b)-3(a 2≥0,因此a 2+b 2≥(2b a +)2+ab;对于D,因为a 2+b 2≥2ab >2πab,所以a 2+b 2>2πab. 综上,可知只有C 满足条件.答案:C 二.填空题10. (原创题) 已知,0,0>>y x 且191=+yx 则y x +的最小值为 . 解析:利用1的代换或换元法消x 或y. 解:169210910)91)((=+≥++=++=+yx x y y x y x y x 当且仅当4,12==x y 时等号成立. 或解:由191=+y x 得9-=y y x ,则1699919≥-+-+=+-=+y y y y y y x . 答案:1611. (原创题) 已知y x m y x y x +=+=+4,lg lg )lg(则m 的取值范围是 . 解析:利用对数的运算性质,得到x,y 的关系. 解:由题意xy y x y x =+>>,0,0,故111=+y x ,945)11)(4(4≥++=++=+yx x y y x y x y x , 当且仅当3,23==y x 时等号成立,9≥m . 答案: 9≥m12. (2010华附)已知,*41x y R x y ∈+=,且,则11x y+的最小值为解析:1的逆用,倒数的出现正迎合了基本不等式的使用条件. 解:∵9454411*,,≥++=+++=+∴∈yxx y y y x x y x y x R y x ,当且仅当61,31==y x 时取等号. 答案:9 三.解答题13.(2010河南焦作一中月考)已知函数c bx ax x x f +++=23)(在点))1(,1(f P 的切线方程为13+=x y ,若函数在)1,2(-上单调递增,求b 的取值范围. 解析:此题是方法比较灵活的题目,可以用基本不等式,也可用导数法.解:由b ax x x f ++='23)(2及3)1(='f 得到b a -=2,则b bx x x f +-='23)(. 由题设可得032≥+-b bx x 对∈x )1,2(-恒成立.即23)1(x b x -≥-对∈x )1,2(-恒成立xx b --≥132 对∈x )1,2(-恒成立.只需x x b --≥132在)1,2(-上的最大值.对于这个最大值的计算方法可以是平均值定理法,也可以是导数法,下面选择其中一种.06613)1(3613)1((3132=-≤----=--+=--xx x x x x (当0=x 时等号成立)故0≥b .。

02 教学设计_ 均值不等式及其应用(第1课时)1

02 教学设计_ 均值不等式及其应用(第1课时)1
例2已知ab >0,求证: ,并推导等号成立的条件.
证明:因为ab > 0,所以 , .根据均值不等式,得
,即 。
当且仅当 ,即a2= b2时,等号成立.因为ab >0,所以等号成立的条件是a = b。
【设计意图】让学生习得均值不等式在证明题中的应用。
三、归纳总结:
1.算术平均值和几何平均值
2.均值不等式(又称基本不等式)以及均值不等式的几何意义
3.用均值不等式解题的格式要求
四、课后作业
1.完成教材P76上“探索与研究”,每位同学将总结出来的规律整理好,下节课交流。
2.教材P76,练习A 1、2;练习B 2、3。
【设计意图】
学好本节内容的预备知识。
(二)学生活动1:
完成教材P72“尝试与发现” ,解决下列问题:
1.算术平均数的几何意义?几何平均值的几何意义?
2.它们的大小关系如何呢?
【设计意图】
从具体事例理解和掌握算术平均值和几何平均值的几何意义以及大小关系。
(三)均值不等式:
1.语言表述:两个正数的算术平均值大于或等于它们的几何平均值。
所有周长一定的矩形中,正方形的面积最大。
3.【拓展】:请回答教材P73页的“想一想”。
【设计意图】
让学生从多角度来理解和掌握均值不等式。
(五)学生活动2:
师生一起研究教材P73 —“探索与研究”中的问题,可以和你的同桌交流,给出相应的结论。
【设计意图】
让学生看到均值不等式的“美”,感受到数学的几何之美。
2.数学表达:如果a,b都是正数,那么 ,当且仅当a = b时,等号成立。
证明:教材P73页。

1.基本不等式中的 还可以是零,其实质是:两个正实数的算术平均值不小于它们的几何平均值。

高中数学必修五《均值不等式》教案

高中数学必修五《均值不等式》教案

基本不等式第二课时(1)教学目标(a )知识与技能:能够运用基本不等式解决生活中的应用问题(b )过程与方法:本节课是基本不等式应用举例的延伸。

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。

3道例题的安排从易到难、从简单到复杂,适应学生的认知水平。

教师要根据课堂情况及时提出针对性问题,同时通过学生的解题过程进一步发现学生的思维漏洞,纠正数学表达中的错误(c )情感与价值:进一步培养学生学习数学、应用数学的意识以及思维的创新性和深刻性(2)教学重点、教学难点教学重点:正确运用基本不等式教学难点:注意运用不等式求最大(小)值的条件(3)学法与教学用具列出函数关系式是解应用题的关键,也是本节要体现的技能之一。

对例题的处理可让学生思考,然后师生共同对解题思路进行概括总结,使学生更深刻地领会和掌握解应用题的方法和步骤。

直尺和投影仪(4)教学设想1、设置情境提问:前一节课我们已经学习了基本不等式,我们常把2a b 叫做正数a b 、的算术平均数,把ab 叫做正数a b 、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。

2、新课讲授例1、(1)用篱笆围一个面积为1002m 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36m 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:(1)设矩形菜园的长为x m,宽为y m,则100,xy篱笆的长为2(x y)m由2x yxy ,可得2100xy2(xy )40等号当且仅当10xy xy时成立,此时,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x m,宽为y m,则2(xy)=36,x y=18,矩形菜园的面积为xy2m,由189,22x y xy 可得81xy ,可得等号当且仅当9xy xy时成立,此时因此,这个矩形的长、宽都为9 m 时,菜园的面积最大,最大面积为812m 例2、某工厂要建造一个长方形无盖贮水池,其容积为48003,m深为3 m 。

均值不等式第三节教案

均值不等式第三节教案

课时:35课题 :均值不等式课型新授课授课时间10.20教材地位 在高考中以小题形式出现,题目较为容易,或以大题综合教学目标1学会推导并掌握两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数这个重要定理2理解这个定理的几何意义,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3.通过掌握公式的结构特点,运用公式的适当变形,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神,进一步加强学生的实践能力教学重点均值定理求最值教学难点 等号成立条件 课时安排 1教法与学法 自主学习,讲练结合 教学过程活 动 安 排 备 注 【情境导入】1【新课传授】 类型一 凑项1已知x>1,求y=x+11-x 的最小值2已知54x >,求函数14245y x x =-+-的最小值。

140)3y x x x=+>求(的最小值3已知54x <,求函数14245y x x =-+-的最大值。

4已知x>1,x+a x >-11恒成立,求a 的取值范围类型二 凑系数1已知0<x<1,函数y=x (3-3x )当x 为多少时y 取得最大值,最大值为多少?24(43)3s x x=-求(0<x<)的最大值3当时,求(82)y x x =-的最大值类型三 分离1已知x ∈R ,求y=1222++x x 的最小值2求2710(1)1x x y x x ++=>-+的值域。

3求函数2254x y x +=+的值域。

课后练习)已知x ≠0,当x 取什么值时,x 2+264x 的值最小,最小值是多少?2)已知x>4,求y=x+41-x 的最小值3)已知x ∈R ,求y=1422++x x 的最小值4)已知x>1,求y=x+x 1+1162+x x 的最小值5)已知0<x<10,函数y=x (30-3x )当x 为多少时y 取得最大值,最大值为多少?7)求21025(2)2x x y x x ++=>-+的值域。

选修4-5平均值不等式教案

选修4-5平均值不等式教案

选修4-5平均值不等式教案本教案旨在帮助老师教授选修4-5内容中的平均值不等式。

通过本教案的学习,学生将了解什么是平均值不等式,为什么这个定理对于数学是至关重要的,以及如何使用平均值不等式来解决实际问题。

一、课程目标通过本课程的学习,学生将能够:1. 了解平均值不等式的内容和定义,并且理解这个定理为什么对于数学是至关重要的。

2. 学习如何使用平均值不等式来解决实际问题,并且掌握这个应用定理的使用方法。

3. 通过讲解和练习的形式,加深对平均值不等式的理解,并且能够熟练地运用到实践中。

二、教学过程1. 课前准备在上课之前,老师需要给学生留阅读预习材料,以让他们更好地准备上课内容。

下面是一个例子,为本课程中的平均值不等式提供了一个简单的介绍和例子:平均值不等式:对于一组非负数,他们的平均数要大于等于其几何平均数,小于等于其算术平均数。

换句话说,我们可以将这个定理表述为:a1,a2,a3,...,an为一组非负数,那么这组数的算术平均数大于等于它们的几何平均数,小于等于它们的和除以n。

对于一组数a1, a2, a3, a4,我们可以使用平均值不等式解决如下问题:证明a1a2a3a4 ≤(a1+a2+a3+a4)/4 。

2. 上课讲解上课时,老师可以使用板书或投影仪展示用来解释平均值不等式的定义和例子。

老师可以将这个定理分为两部分来解释,如下:部分1:一组非负数的平均数要大于等于其几何平均数。

部分2:一组非负数的平均数要小于等于其算术平均数。

老师可以使用讲解和实例的形式来阐述每部分的意义和用法,并且使用图像来演示平均值不等式的基本原理。

3. 练习应用学生可以参与不同类型的练习应用来加深对平均值不等式的理解和使用。

以下是三个练习应用例子:实例1:给定一个非负数a,证明a^3 + 1 ≥ 2a^2.解法:考虑将a^3和1作为两个非负数,然后使用平均值不等式,得到:(a^3 + 1)/2 ≥ a^(3+1)/2(a^3 + 1)/2 ≥ a^2a^3 +1 ≥ 2a^2然后我们使用平均值不等式成功证明了这个不等式。

高中数学均值不等式教案

高中数学均值不等式教案

高中数学均值不等式教案
一、教学目标:
1. 了解均值不等式的定义及性质;
2. 掌握均值不等式的应用方法;
3. 进一步提高解题能力。

二、教学重点:
1. 均值不等式的应用;
2. 锻炼解题的能力。

三、教学难点:
1. 熟练掌握均值不等式的条件;
2. 熟练掌握均值不等式的应用方法。

四、教学过程:
1. 导入:通过一道简单的数学题目引入均值不等式的概念,引发学生的兴趣。

2. 学习:讲解均值不等式的定义及性质,并通过例题讲解均值不等式的应用方法。

3. 操练:让学生练习一些相关的习题,巩固所学知识。

4. 拓展:引导学生拓展思维,尝试更加复杂的问题,提高解题能力。

5. 总结:对学生掌握的知识进行总结,强调均值不等式在解题中的重要性。

五、课后作业:
1. 完成相关习题;
2. 拓展练习,提高解题能力。

六、教学反思:
本节课教学内容较为简单,但要求学生掌握均值不等式在解题中的应用方法,需要不断练习和巩固。

在今后的教学中,应该加强对学生解题能力的培养,使他们能够灵活运用所学知识解决问题。

均值不等式教案

均值不等式教案

均值不等式教案一、教学目标1. 知识目标:(1) 了解均值不等式的概念和性质;(2) 掌握均值不等式的推导过程;(3) 能够应用均值不等式解决实际问题。

2. 能力目标:(1) 培养学生综合运用不等式、代数运算和图形分析等数学方法解决问题的能力;(2) 培养学生的逻辑思维、分析问题和解决问题的能力。

3. 情感目标:(1) 培养学生的发现问题、探究问题和解决问题的兴趣;(2) 提高学生的数学思维能力和抽象思维能力。

二、教学重点1. 掌握均值不等式的概念和性质;2. 理解均值不等式的推导过程;3. 能够灵活运用均值不等式解决实际问题。

三、教学难点1. 掌握均值不等式的推导过程;2. 能够灵活运用均值不等式解决实际问题。

四、教学过程1. 导入新课教师通过提问和引入问题,激发学生的学习兴趣:(1) 算术平均数和几何平均数之间有什么关系?(2) 两个正数的算术平均数是否一定大于等于它们的几何平均数?2. 学习新知(1) 学习均值不等式的定义和性质。

(2) 学习根据均值不等式的性质进行推导和运用。

3. 巩固练习(1) 练习通过均值不等式证明一些不等式关系。

4. 拓展应用(1) 通过应用实际问题,将均值不等式与实际问题相结合,培养学生的实际问题解决能力。

五、教学总结1. 对本节课的学习内容进行总结,强调均值不等式在解决实际问题中的重要作用。

2. 对同学们的学习态度和学习效果进行评价,鼓励学生参与课堂活动,积极思考,提高数学应用能力。

六、课后作业1. 完成课堂上的练习题;2. 自主寻找一些实际问题,并用均值不等式解决问题;3. 预习下节课内容。

均值不等式教案

均值不等式教案

均值不等式教案教案标题:均值不等式教案教案目标:1. 了解均值不等式的概念和应用。

2. 掌握均值不等式的证明方法。

3. 能够灵活运用均值不等式解决实际问题。

教案步骤:引入(5分钟):1. 引导学生回顾算术平均数和几何平均数的概念和计算方法。

2. 提问:在什么情况下,两个数的算术平均数大于等于几何平均数?请举例说明。

讲解(15分钟):1. 介绍均值不等式的定义:对于任意非负实数 a 和 b,有以下不等式成立:√(ab) ≤ (a+b)/2。

2. 解释均值不等式的意义和应用:均值不等式可以帮助我们确定两个数的大小关系,以及在一些特定情况下的应用。

3. 讲解均值不等式的证明方法:使用平方差公式和二次函数的性质,可以证明均值不等式的成立。

示范(15分钟):1. 给出一个例子,如求证:对于任意正实数 a 和 b,有以下不等式成立:√(ab) ≤ (a+b)/2。

2. 使用平方差公式展开并化简左右两边,然后应用二次函数的性质进行证明。

3. 引导学生一起参与证明过程,让他们理解证明的思路和方法。

练习(15分钟):1. 提供一些练习题,要求学生利用均值不等式解决问题。

2. 练习题可以包括求证不等式、比较大小关系、求最值等多种类型的问题。

3. 鼓励学生在小组或个人中完成练习,并相互讨论和交流解题思路。

总结(5分钟):1. 总结均值不等式的定义和应用。

2. 强调均值不等式在解决实际问题中的重要性。

3. 鼓励学生在日常学习和生活中运用均值不等式。

作业:布置一些练习题作为作业,要求学生运用均值不等式解决问题,并写出解题过程和思路。

拓展:1. 引导学生探究其他类型的均值不等式,如柯西-施瓦茨不等式、夹逼准则等。

2. 鼓励学生在数学竞赛或研究中应用均值不等式,拓展他们的数学思维和解决问题的能力。

均值不等式教案

均值不等式教案

均值不等式教案教案:均值不等式教学目标:1. 了解均值不等式的概念和基本原理。

2. 能够正确使用均值不等式解决相关的数学问题。

教学内容:1. 均值不等式的定义和推导过程。

2. 应用均值不等式解决实际问题。

教学步骤:Step 1:导入新知识通过例子引出均值不等式的概念,例如:(1)已知两个正数a和b,它们之间的大小关系是怎样的?(2)如果a和b分别是两个正数的平均值和几何平均值,它们之间的大小关系是怎样的?Step 2:讲解均值不等式(1)介绍算术平均数和几何平均数的概念和计算公式。

(2)推导算术平均数和几何平均数的大小关系,得出均值不等式的结论。

Step 3:应用均值不等式解决问题通过例题演示如何使用均值不等式解决数学问题,并进行解题讲解。

Step 4:练习与巩固布置一些练习题,让学生独立解答,并进行解题讲解和讨论。

Step 5:拓展与应用讨论均值不等式在其他数学领域的应用,如不等式证明、优化问题等,并进行相关例题讲解。

Step 6:总结与反思对本节课的内容进行总结,并让学生思考如何运用均值不等式解决其他数学问题。

教学资源准备:1. 教材、课件或黑板。

2. 学生练习题。

教学评价方法:1. 学生课堂参与与合作情况。

2. 学生完成的练习题,并对错误进行及时纠正。

3. 学生对均值不等式的理解和应用能力的评估。

教学延伸:1. 均值不等式的证明和推广。

2. 更复杂的均值不等式应用问题的解决方法和技巧。

教学互动:1. 在教学过程中,可以适时进行小组讨论和合作,让学生们一起思考如何解决数学问题。

2. 鼓励学生提问和回答问题,促进课堂互动和学习效果。

均值不等式第5节教案

均值不等式第5节教案

课时:36 课题:均值不等式课型新授课授课时间10.20教材地位在高考中以小题形式出现,题目较为容易,或以大题综合教学目标均值不等式的实际应用教学重点均值定理求最值教学难点数学建模课时安排 1教法与学法自主学习,讲练结合教学过程活动安排备注【情境导入】1求1(3)3y x xx=+>-最小值2求(83)y x x=-的最大值【新课传授】3.用一段长为24m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园。

问这个矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大,最大值是多4一批救灾物资随26辆汽车从某市以/vkm h 的速度直达灾区,已知两地公路长为400km ,为了安全起见,两辆汽车的间距不得小于2()20v km ,那么这批物资全部运到灾区,至少需要多少时间?并指出此时汽车的速度5.某单位决定投资3200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每1m 长造价40元,两侧墙砌砖,每1m 长造价45元,顶部每12m 造价20元。

计算:(1)仓库底面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?课后练习.1某农场有毁坏的猪圈一座,留有旧墙一面长12m ,现准备在该地重建猪圈,平面图形为矩形,面积为1122m ,工程条件是:(1)修1m 旧墙的费用是造1m 新墙费用的25%;(2)拆去1m 旧墙用所得材料建1m 新墙的费用是造1m 新墙费用的50%,问施工人员如何利用旧墙最节省?.2某种汽车,购买时费用为10万元;每年应交保险费、养路费及汽油费合计9千元;汽车的维修费平均为第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,依次成等差数列递增。

问这种汽车使用多少年报废最合算(及使用多少年的年平均费用最少)?3、全课小结作业安排板书设计教学反思。

《均值不等式》优秀教案

《均值不等式》优秀教案

【例题】【例1】:(1)已知函数4(0)y x x x=+>,当x =_________时,min y =_________; (2)(8)y x x =-(08)x <<的最大值是_____________(3)(52)y x x =-5(0)2x <<的最大值是_____________【例2】:求函数223()(0)x x f x x x-+-=>的最大值以及此时x 的值【例3】:1 已知矩形的面积为100,问这个矩形的长、宽分别为多少时,矩形的周长最短,其最短周长是多少?(2)已知矩形的周长为36,问这个矩形的长、宽分别为多少时,矩形的面积最大?最大 面积是多少?____________________________________________________________________________【练习题1】1 求函数223()(0)x x f x x x-+=>的最小值及取最小值时x 的值2 求函数42(0)y x x x=-->的最大值以及相应的x 的值3 求函数24()(0)2x f x x x =≠+的最大值以及相应的x 的值4 求函数13(32)(21)()22y x x x =-+-<<的最大值及相应的x 的值5 已知103x <<,求函数(13)y x x =-的最大值6 求函数3(2)2y x x x =+>-的最小值以及相应的x 的值 【练习题2】1 若a 、+∈R b ,且3=+b a , 求b a +⋅+11的最大值2 已知a ,b R +∈,且322a b +=,求ab 的最大值以及相应的a 和b 的值3 点),(y x P 在直线012=++y x 上移动, 求y x z 42+=的最小值4 已知a ,b R +∈,且1a b +=,求11a b+的最小值5 求函数24(1)1x x y x x -+=>-的最小值及相应的x 的值6 已知0x >,0y >,2x y xy ++=,求x y +的最小值7 已知2x >,4y >,32xy =,求22log log 24x y ⋅的最大值以及相应的x 和y 的值8 已知实数y a a x ,,,211成正项等差数列, y b b x ,,,211成正项等比数列, 求21221)(b b a a + 的最小值9 已知0>x , 0>y , 12=+y x , 且)0(1>+a yx a 的最小值是4,求a 的值 【练习题3】1 已知直角三角形的面积为50,问两直角边各位多少时,它们的和最小?这个最小值是多少?2. 一段长为l m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜地,矩形的长、宽各为多少时,菜地的面积最大?求出这个最大值3 求直径为d 的圆内接矩形的最大面积4 用铁皮做一个体积为503cm ,高为2cm 的长方体无盖铁盒,这个铁盒底面的长、宽各为多少时,用料最少?5 要建一间地面面积为252m,墙高为3m的长方体形的简易工棚,已知工棚屋顶每12m的造价为500元,墙m的造价为400元问怎样设计地面的长与宽,能使总造价最低?最低造价是多少?壁每12。

均值不等式教案.docx

均值不等式教案.docx

命题人:王淑玲审核人:郑怀香2013/8/31一、命题要求1.了解基本不等式的证明过程.2.会用基木不等式解决简单的最值问题.二、命题走向对均值定理的考查,近儿年的考题灵活新颖,千变万化。

但不管考题如何变化,我们要善于“捕风捉影”,和式、积式就是均值不等式中的“影子”解题时,捕捉到这些信息,有意识的运用一些拆分技巧,和积的转化的策略,即可迎刃而解。

三、知识梳理思考(1)当工>1时,关于函数沧)=兀+占,下列叙述正确的是()A.函数/(兀)有最小值2B.函数/(兀)有最大值2C.函数笊兀)有最小值3D.函数笊兀)有最大值3总结:基本不等式個W罟(1)_______________________________ 基本不等式成立的条件:① .(2)________________________________ 等号成立的条件:当且仅当②时取等号. (3)___________________________________ 两个平均数:字称为正数°, 〃的③___ ,畅称为正数Q, 〃的④________________________思考2.(2011 •高考上海卷)若且血>0,则下列不等式中,恒成立的是()A. a2+b2>2abB. a+bN2嗣结论.利用基本不等式求最值问题已知兀>0, y>0,贝|J(1)如果积兀y 是定值”,那么当且仅当⑨ _____________ 时,x+y 有 最小值是⑩ ______ (简记:“积定和最小”).(2)如果和x + y 是定值s,那么当且仅当⑪ ____________________ 时,小有最大值是⑫ __________ (简记:“和定积最大”).三、典例解析题型一利用基本不等式求最值— r 4- 4例1.求函数y = -― (x>l)的最小值及相应的x 的值。

x-\变式探究(1)已知兀>2,求x+古的最小值;4(2) 已知才<0,则广&)=2+-+丸的最大值为v 7 x2 2 _ 竺 - + ---(3) 设正实数兀儿z 满足兀-3小+ 4); -^ = 0则当乙取得最大值时,*)' Z 的蝕大值为 9C 出〉盍D 冷 2结论.几个重要不等式 (1才 + 庆2⑤ ___ bER ).-好⑦ _____ a~^ b思考3.已知a, bW (0, =1,则动的最大值为— (a, bWR)・ ⑵“冬⑥― (4)冷⑧b>0). (a 9b>0). + °°),若ab=l,则a+b 的最小值为A. 0B. 1C. 4D. 3X V例2.(课标B版必修五P73 T4)已知x>2,y>4,xy=32,求log2—• log2—的最大值及相应的x 和2 4y的值。

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均值不等式
一、目的要求:
系统复习均值不等式,熟练使用a 2+b 2≥2ab 和ab b a 2≥+ ,使学生领会其中的三个条件“一正”、“二定”、“三相等”.,特别是“≥”或“≤”中取“=”号的充要条件,掌握相关配凑的技巧,并培养学生的探究精神。

二、教学重点
运用均值不等式求最值,在运用ab b a 2≥+中要注意“一正”、“二定”、“三相等”.
三.教学难点
ab b a 2≥+的运用. 求函数表达式与最值时的配凑技巧及“≥”或“≤”中“=”成立的条件。

四.教学过程
一、均值不等式:
均值定理:如果,,+∈R b a 那么_______________________
(当且仅当_______时取等号)
证明:
定理说明:
1、称2
b a +为正数b a ,的______________称ab 为正数b a ,的___________因此定理又叙述为:________________________________________
2、几种变形:
(1)ab b a 2≥+ (_______________)
(2)ab b a ≥⎪⎭
⎫ ⎝⎛+2
2 (_______________) (3)ab b a 222≥+ (_______________)
3. 均值不等式的运用----放缩功能:
和定积最大,积定和最小-
二)、例题解析
例1 若45>x 求y=4x-2+5
41-x 的最小值 (配凑均值不等式成立的条件:“一正”、“二定”)
例2.设=)(x f x
x +150 (1)求当),0(+∞∈x 时的最大值
(2)求当x ∈[)+∞,2时的最大值
(用均值不等式求最值时,要注意检验最值存在的充要条件,即“三相等”,当等号不成立时可用函数的单调性求最值。


例3若x>0 y>0 且x 1+y
9=1 求x+y 的最小值 (在运用ab b a 2≥+中要注意配凑“一正”、“二定”、“三相等”三个条件. 如果多次运用均值不等式求最值,则要考虑多次“≥”(或者“≤”)中取“=”成立的诸条件的一致性。


例4、()().,0322的值以及此时的最大值求函数x x x
x x x f >-+-=
变式:()().0322的值时的最小值及取得最小值求函数x x x
x x x f >+-= (三)课堂练习选做
1 当x ∈(0 1 )时,求=
)(x f )21(11x x --的最大值 2求y=3+x +
31
+x 的最小值 3求y=1
8-+x x (x>1)的最小值
(四)课堂小结:
.和熟练使用不等式ab b a ab b a 22.122≥+≥+
的条件.注意使用ab b a 2.2≥+
注意取等号的条件..3
”.灵活变换“1.4
5.用均值不等式求最值时,要注意检验最值存在的充要条件,特别地,如果多次运用均值不等式求最值,则要考虑多次“≥”(或者“≤”)中取“=”成立的诸条件是否相容。

(五)课后作业:
1. 若 x 2 +ax+1≥0对一切x ∈(0
2
1]成立求a 的最小值 2.若a>0 b>0且ab=a+b+3 求ab 的取值范围 3.若x>0 y>0 且x+y=1 求12+x +
12+y 最大值
(六)板书设计。

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