内容正文:
基本不等式
第一课时
如图所示的是2002年在北京召开的第24届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,颜色的阴暗使它看上去像一个风车,代表中国人民热情好客.根据上节的内容我们可得出,当且仅当时等号成立.
阅读教材,结合上述情境回答下列问题:
【问题1】若以,分别代替材料中的,,可得出什么结论?
【答案】.
【问题2】问题1的结论中,“”何时成立?
【答案】当且仅当时,“”成立.
【问题情境】如图,是圆的直径,点是上任意一点,,,过点作垂直于且交圆于点,连接,.
精讲1:基本不等式的概念
【问题1】如何用,表示,的长度?
【答案】.易证Rt△Rt△,则,即.
【问题2】比较,的长度,能得出什么结论?
【答案】的长度大于或等于的长度,通过两者的关系可以得出
1.重要不等式
∀,∈R,有,当且仅当时,等号成立.
2.基本不等式
如果,,那么用,分别代替上式中的,,可得,当且仅当时,等号成立.通常称不等式为基本不等式(基本不等式又称均值不等式),其中叫作正数,的算术平均值,叫作正数,的几何平均值.
3.变形
,.(其中,,当且仅当时等号成立)
特别提醒:基本不等式成立的条件:,,当且仅当时取等号.故若,,且,则,即只能有.
抽象概括
【例1】给出下面三个推导过程:①因为,,所以;②因为∈R,且,所以;③因为,∈R,,所以.其中正确的推导过程为( ).
A.①② B.②③ C.② D.①③
【方法指导】根据基本不等式中的条件进行判断,从基本不等式成立的条件考虑.
【解析】因为,∈,所以,,符合基本不等式成立的条件,故①正确;
因为∈R,且不符合基本不等式成立的条件,所以是不成立的,故②错误;由,得,均为负数,但在推导过程中将看成一个整体提出负号后,,均变为正数,符合基本不等式成立的条件,故③正确.故选D.
D
学以致用
【方法小结】与都是带有等号的不等式,对于“当且仅当…时,取等号”这句话的含义要有正确的理解.一方面,当时,;另一方面,当时,也有.
【例1】给出下面三个推导过程:①因为,,所以;②因为∈R,且,所以;③因为,∈R,,所以.其中正确的推导过程为( ).
A.①② B.②③ C.② D.①③
D
学以致用
【针对训练1】下列不等式的推导过程正确的