内容正文:
3.2.1 基本不等式的证明
明学习目标 知结构体系
课标
要求 1.了解基本不等式的证明过程.
2.能利用基本不等式证明简单的不等式及比较代数式的大小.
重点
难点 重点:基本不等式的证明及简单应用.
难点:对基本不等式的理解.
算术平均数
几何平均数
a=b
答案:D
答案:4
内化素养
逻辑推理 应用基本不等式进行推理时要注意基本不等式的应用条件
数学运算 利用基本不等式比较大小时应注意等号成立的条件
“四翼”检测评价见 “四翼”检测评价(十)
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1.算术平均数、几何平均数
对于正数a,b,我们把称为a,b的____________, 称为a,b的____________.
2.基本不等式
如果a,b是正数,那么≤_____ (当且仅当_____时,等号成立).
我们把不等式___________(a,b≥0)称为基本不等式.
≤
3.两个重要推论
当a,b∈R时,
(1)ab≤(当且仅当a=b时,等号成立);
(2)ab≤2(当且仅当a=b时,等号成立).
(1)两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数,当两个正数相等时,两者相等.
(2)基本不等式≥中,要求a,b都是非负实数,否则,若a<0,b<0,如a=-2,b=-4,则会出现≥的错误结论.若a,b中有一个小于0,如a=2,b=-4,则无意义.
(3)基本不等式成立的条件是a≥0,b≥0,而重要不等式中的a,b是实数.事实上,当a≥0,b≥0时,我们分别用,代替重要不等式中的a,b,即得a+b≥2,变形可得≥.
(4)基本不等式中的a,b的取值既可以是某个具体的非负数,也可以是一个代数式,但是代数式的结果应非负.
1.判断正误
(1)若a>0,b>0且a≠b,则a+b>2. ( )
(2)6和8的几何平均数为2. ( )
(3)对任意a,b∈R,a2+b2≥2ab,a+b≥2 均成立. ( )
(4)若a≠0,则a+≥2 =2. ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.不等式(x-2y)+≥2成立的前提条件为 ( )
A.x≥2y B.x>2y C.x≤2y D.x<2y
答案:B
3.已知a,b∈R,则a2+b2与2|ab|的大小关系是 ( )
A.a2+b2≥2|ab| B.a2+b2=2|ab|
C.a2+b2≤2|ab| D.a2+b2>2|ab|
答案:A
4.若x>0,则函数y=x+ ( )
A.有最大值-4 B.有最小值4
C.有最大值-2 D.有最小值2
答案:B
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对基本不等式的理解
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[典例] “0<a<b”是“<”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[解析] 若0<a<b,由基本不等式可以得出<(因为a≠b,所以取不到等号);反之若<,可得a>0,b>0且()2<2,化简得a>0,b>0且(a-b)2>0,即a>0,b>0且a≠b,得不到0<a<b,所以是充分不必要条件.
[答案] A
对基本不等式的准确掌握要抓住以下两个方面
(1)不等式成立的条件是a,b都是正数.
(2)“当且仅当”的含义:当a=b时,≤的等号成立,即a=b⇒=;仅当a=b时,≥的等号成立,即=⇒a=b.
[对点训练]
(多选)下面四个推导过程正确的有 ( )
A.若a,b为正实数,则+≥2 =2
B.若a∈R,a≠0,则+a≥2 =4
C.若x,y∈R,xy<0,则+=-+≤-2 =-2
D.若a<0,b<0,则≤ab
解析: A中,∵a,b为正实数,∴,为正实数,符合基本不等式的条件,故A正确;B中,∵a∈R,a≠0,不符合基本不等式的条件,∴+a≥2=4是错误的;C中,由xy<0,得,均为负数,但在推导过程中将整体提出负号后,-,-均变为正数,符合基本不等式的条件,故C正确;D中,对任意的a,b∈R,都有a2+b2≥2ab,即≥ab,故D错误.
答案:AC
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利用基本不等式比较大小
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[典例] (1)若a,b∈R,则下列不等式恒成立的是 ( )
A.≥ B.+≥2
C.≥2 D.(a+b)≥4
(2)已知a>b>c,则与的大小关系是___________.
[解析] (1)令a=-2,b=2,则A、B、D均错误.对于C,∵a2+b2≥2ab,∴2a2+2b2≥a2+b2+2ab,∴2(a2+b2)≥