内容正文:
数学 必修第一册(人教)
第二章
一元二次函数、方程和不等式
2.2 基本不等式
第一课时 基本不等式
高效导学第一步
预习教材新知,
落实必备知识
不小于
a=b
高效导学第二步
课堂互动探究,
培优关键能力
培优拓展系列(三)·由三个实数的关系求最值问题
[课程标准] 1.掌握基本不等式: eq \r(ab) ≤ eq \f(a+b,2) (a,b≥0). 2.结合具体实例,能用基本不等式解决简单的求最大值或最小值的问题.
一、基本不等式
1.基本不等式:如果a>0,b>0, eq \r(ab) ≤ eq \f(a+b,2) ,当且仅当_________时,等号成立.其中_______叫做正数a,b的算术平均数,___叫做正数a,b的几何平均数.
2.基本不等式表明:两个正数的算术平均数_________它们的几何平均数.
eq \f(a+b,2)
eq \r(ab)
记一记:基本不等式的常见变形
(1)a+b≥2 eq \r(ab) (其中a>0,b>0,当且仅当a=b时等号成立);
(2)ab≤ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))
eq \s\up12(2) ≤ eq \f(a2+b2,2) (其中a>0,b>0,当且仅当a=b时等号成立);
(3) eq \f(b,a) + eq \f(a,b) ≥2(a,b同号).
二、最值定理
已知x,y都是正数,
(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值______;
(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值______.
2 eq \r(P)
eq \f(1,4) S2
记一记:应用上述结论时要注意以下三点:
(1)各项或各因式均为正;
(2)和或积为定值;
(3)各项或各因式能取得相等的值.
即一正、二定、三相等,三个条件缺一不可.
【基点小试】
1.设0<a<b,则下列不等式中正确的是( )
A.a<b< eq \r(ab) < eq \f(a+b,2)
B.a< eq \r(ab) < eq \f(a+b,2) <b
C.a< eq \r(ab) <b< eq \f(a+b,2)
D. eq \r(ab) <a< eq \f(a+b,2) <b
解析:由0<a<b,得a2<ab<b2,所以a< eq \r(ab) <b.由0<a<b,得2a<a+b<2b,所以a< eq \f(a+b,2) <b,又 eq \r(ab) < eq \f(a+b,2) ,所以a< eq \r(ab) < eq \f(a+b,2) <b.
答案:B
2.已知正实数x,y满足xy=1,则x+4y的最小值是______.
解析:正实数x,y满足xy=1,则x+4y≥2 eq \r(4xy) =4,当且仅当x=4y,即x=2,y= eq \f(1,2) 时,取得等号.
答案:4
3.已知0<x<1,则x(1-x)的最大值为____,此时x=____.
解析:因为0<x<1,所以1-x>0,所以x(1-x)≤ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(x+(1-x),2)))
eq \s\up12(2) = eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(2) = eq \f(1,4) ,当且仅当x=1-x,即x= eq \f(1,2) 时“=”成立,即当x= eq \f(1,2) 时,x(1-x)取得最大值 eq \f(1,4) .
答案: eq \f(1,4) eq \f(1,2)
题型一 对基本不等式的理解
【练一练】
1.给出下面三个推导过程:
①∵a,b为正实数,∴ eq \f(b,a) + eq \f(a,b) ≥2 eq \r(\f(b,a)· \f(a,b)) =2;
②∵a∈R,a≠0,∴ eq \f(4,a) +a≥2 eq \r(\f(4,a)·a) =4;③∵x,y∈R,xy<0,∴ eq \f(x,y) + eq \f(y,x) =- eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(x,y)))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(y,x))))) ≤-2 eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(x,y)))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(y,x)))) =-2.
其中正确的推导为( )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
解析:①∵a,b为正实数,∴ eq \f(b,a) , eq