内容正文:
专题16 基本不等式
适用学科
高中数学
适用年级
高中一年级
适用区域
通用
课时时长(分钟)
120
知识点
基本不等式≤
利用基本不等式求最大、最小值问题
教学目标
1.了解基本不等式的证明过程.
2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
教学重点
会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题
教学难点
会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题
教学过程
一、课堂导入
[考情展望]
1.利用基本不等式≤求最值、证明不等式.
2.利用基本不等式解决实际问题.
二、复习预习
[自主梳理]
1.基本不等式≤
(1)基本不等式成立的条件:____________.
(2)等号成立的条件:当且仅当________时取等号.
2.几个重要的不等式
(1)a2+b2≥________ (a,b∈R).
(2)+≥____(a,b同号).
(3)ab≤ (a,b∈R).
(4)____.
3.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________,几何平均数为________,基本不等式可叙述为______________________.
4.利用基本不等式求最值问题
已知x>0,y>0,则
(1)如果积xy是定值p,那么当且仅当________时,x+y有最____值是________(简记:积定和最小).
(2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当________时,xy有最____值是__________(简记:和定积最大).
三、知识讲解
考点1基本不等式≤
1.基本不等式成立的条件:a>0,b>0.
2.等号成立的条件:当且仅当a=b时等号成立.
3.其中称为正数a,b的算术平均数,称为正数a,b的几何平均数.
[拓展延伸]
由公式a2+b2≥2ab和≤可以引申出的常用结论
(1)+≥2(a,b同号);
(2)+≤-2(a,b异号);
(3)≤≤≤ (a>0,b>0)(或ab≤≤(a>0,b>0).
考点2利用基本不等式求最大、最小值问题
1.如果x,y∈(0,+∞),且xy=P(定值).
那么当x=y时,x+y有最小值2.(简记:“积定和最小”)
2.如果x,y∈(0,+∞),且x+y=S(定值).
那么当x=y时,xy有最大值.(简记:“和定积最大”)
四、例题精析
考点一 利用基本不等式求最值
例1(1)已知x>0,y>0,且+=1,求x+y的最小值;
(2)已知x<,求函数y=4x-2+的最大值;
(3) 若x,y∈(0,+∞)且2x+8y-xy=0,求x+y的最小值;
(4)
若x,y∈(0,+∞),求的最小值.
例2(1)(2014·青岛模拟)下列命题中正确的是( )
A.y=x+的最小值是2
B.y=2-3x-(x>0)的最大值是2-4
C.y=sin2x+的最小值是4
D.y=2-3x-(x<0)的最小值是2-4
(2)(2014·贵阳模拟)若正数x,y满足x+3y=5xy,则3x+4y的最小值是( )
A. B. C.5 D.6
考点二 简单的不等式证明
例3(2013·课标全国卷Ⅱ)设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:
(1)ab+bc+ca≤;
(2)++≥1.
例4已知a>0,b>0,a+b=1,求证:(1+)(1+)≥9.
考点三 基本不等式的实际应用
例5(2014·潍坊模拟)如图6-4-1,某广场要划定一矩形区域ABCD,并在该区域内开辟出三块形状大小相同的矩形绿化区,这三块绿化区四周和绿化区之间设有1米宽的走道。已知三块绿化区的总面积为800平方米,求该矩形区域ABCD占地面积的最小值.
图6-4-1
五、思想与方法渗透
思想方法之一消元思想在基本不等式求最值中的巧用
所谓消元思想就是将未知数的个数由多化少,逐一解决的思想方法.由于应用基本不等式“≤”求最值时需满足三个条件(一正、二定、三相等),且只限于“二元”范畴之内,故对于多元求最值问题可采用消元思想,转化为“二元”问题.
例题(2013·山东高考)设正实数x,y,z满足x2-3xy+4y2-z=0,则当取得最大值时,+-的最大值为( )
A.0 B.1 C. D.3
思想方法之二构造齐次法
例.已知,且,求的最小值______.
思想方法之三分母整体换元
例.已知为正数,则的最大值为 .
思想方法之四待定系数法
例.(2010年江苏12)设实数x,y满足3≤≤8,4≤≤9,则的最大值是 .
思想方法之五因式分解
例.已知实数x,s,t满足8x+9t=s,且x>-s,则的最小值为________.
思想方法之六对称变量(体现数学的美感)
例.已知正实数,求最大值为_______.
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