2018版高中数学 第三章 不等式 3.4 基本不等式:√ab≤(a+b)2(一)学案 新人教A版必
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3.4 基本不等式:√ab ≤(a+b )2(一)
[学习目标] 1.理解基本不等式的内容及证明.2.能熟练运用基本不等式来比较两个实数的大小.3.能初步运用基本不等式证明简单的不等式.
知识点一 重要不等式及证明
如果a ,b ∈R ,那么a 2+b 2≥2ab (当且仅当a =b 时取“=”).请证明此结论. 证明 ∵a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,
∴a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时取“=”.
知识点二 基本不等式
1.内容: ab ≤a +b 2,其中a >0,b >0,当且仅当a =b 时,等号成立.
2.证明:
∵a +b -2ab =(a )2+(b )2-2a ·b
=(a -b )2≥0.
∴a +b ≥2ab . ∴ab ≤a +b 2,当且仅当a =b 时,等号成立.
3.两种理解:
(1)算术平均数与几何平均数:
设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为a +b 2,几何平均数为正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
(2)几何意义:
如图所示,以长度为a +b 的线段AB 为直径作圆,在直径AB 上取一点C ,
使AC =a ,CB =b ,过点C 作垂直于直径AB 的弦DD ′,连接AD ,DB ,易
证Rt △ACD ∽ Rt △DCB ,则CD 2=CA ·CB ,即CD =ab .
这个圆的半径为a +b
2,显然它大于或等于CD ,即a +b
2≥ab ,当且仅当点C 与圆心O 重合,
即a =b 时,等号成立.
知识点三 基本不等式的常用推论
(1)ab ≤⎝ ⎛⎭
⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22(a ,b ∈R ); (2)b a +a b ≥2(a ,b 同号);
(3)当ab >0时,b a +a b ≥2;当ab <0时,b a +a b
≤-2;
(4)a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (a ,b ,c ∈R ).
题型一 利用基本不等式比较大小