内容正文:
第2章一元二次函数、方程和不等式
2.1 基本不等式
【输入学校全称】
(第1课时)
人教A版 必修 第一册
1
新课导入
思考:
第24届国际数学家大会会标,参考弦图设计
你能发现图案中的相等关系或不等关系吗?
思考
第24届
国际数学家
大会会标
著名的“赵爽弦图”用来证明勾股定理
2
探究新知
探究
我们接着研究赵爽弦图.
1
≥2ab(a>0,b>0)
在正方形ABCD中有四个全等的直角三角形.设直角三角形的两条直角边长为a和b,那么正方形的边长为这样,4个直角三角形的面积的和是2ab,正方形的面积为
4个直角三角形面积标注为“朱实”,中间空余小正方形面积标注为“黄实”,即为正方形与4个直角三角形的面积差,明显可得出:
新知【1】
重要不等式
≥2ab(a>0,b>0)
此等式称为重要不等式
当𝑎、𝑏为任意实数时,上式还成立吗?如何证明?
思考
新知【2】
基本不等式
a>0,b>0的情况下,我们用和代替a、b,
如果a>0,b>0,则
我们把这个不等式称为基本不等式.
练习
证明:a>0,b>0)
基本不等式的证明
要证
只要证
即要证 0
即要证 0
探究
基本不等式的探究中,得出不等式两边算式的描述.
2
那么从几何的角度,是否可以探究基本不等式的成立?
思考
练习
基本不等式的几何解释
如图, AB是圆的直径, O为圆心,点C是AB上一点, AC=a, BC=b. 过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD、OD.
A
B
C
D
E
a
b
O
OD为半径,OD=
根据射影定理知,CD=
OD CD(几何意义:半径不小于半弦长)
练习
×
√
√
m=1
a与b同号
延伸
由基本不等式变形得到的常见结论
归纳
利用基本不等式证明不等式时应注意的问题
(1) 注意基本不等式成立的条件;
(2) 多次使用基本不等式,要注意等号能否成立;
(3) 对不能直接使用基本不等式证明的可重新组合,形成基本不等式模型,再使用.
练习
运用基本不等式求最值
拆、配
换元
练习
运用基本不等式求最值
一正
二定
三等
归纳
利用基本不等式的解题技巧
①加项变换;
②拆项变换;
③统一换元;
④平方后再用基本不等式. 一正
二定
三等
3
随堂检测
检测
【答案】 C
检测
【答案】 D
检测
【答案】 18
检测
检测
检测
4
课堂总结
总结
不等式 ≥2ab
适用范围 a, b ∈R a>0, b>0
文字叙述 两数的平方和不小于它们积的2倍 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
“=”成立条件 a=b a=b
运用不等式求最值:一正二定三等!
1.重要不等式与基本不等式
1.正确的打“√”,错误的打“×”
(1)eq \f(a+b,2)≥eq \r(ab)对于任意实数a,b都成立.( )
(2)若a>0,b>0,且a≠b,则a+b>2eq \r(ab).( )
(3)若a>0,b>0,则ab≤eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))2.( )
2.把正确的答案写在横线上)
(1)不等式m2+1≥2m等号成立的条件是_________.
(2)eq \f(b,a)+eq \f(a,b)≥2成立的条件是____________.
(1)ab≤eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2)))2≤eq \f(a2+b2,2)(a,b∈R);
(2)eq \r(ab)≤eq \f(a+b,2)≤ eq \r(\f(a2+b2,2))(a,b均为正实数);
(3)eq \f(b,a)+eq \f(a,b)≥2(a,b同号);
(4)(a+b)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,a)+\f(1,b)))≥4(a,b同号);
(5)a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a,b,c∈R).
(1) 求函数y=eq \f(1,x-3)+x(x>3)的最小值;
【解析】 ∵y=eq \f(1,x-3)+x=eq \f(1,x-3)+(x-3)+3,
又x>3,∴x-3>0,eq \f(1,x-3)>0,
∴y≥2eq \r(\f(1,x-3)·x-3)+3=5.
当且仅当eq \f(1,x-3)=x-3,即x=4时,y有最小值5.
(2) 已知0<x<eq \f(1,3),求y=x(1-3x)的最大值.
【解析】∵0<x<eq \f(1,3),∴1-3x>0,
y=x(1-3x)=eq \f(1,3)·3x·(1-3x)≤eq \f(1,3)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3x