内容正文:
第2章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 相等关系与不等关系
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2.1.2 基本不等式
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1.通过具体实例抽象出基本不等式的内容,能理解及证明基本不等式.(数学抽象、逻辑推理)
2.能熟练运用基本不等式来比较两个实数的大小.(逻辑推理、数学运算)
3.能初步运用基本不等式证明简单的不等式.(逻辑推理)
学习目标
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1.如果 , ,用 , 分别代替不等式 中的 , ,可得
到怎样的不等式?
[答案] .
自主预习
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2.不等式 和 成立的条件是否相同?若不同,请举例说明.
[答案] 成立的条件不同,前者成立的条件是 与 都为实数;而后者成立的条件是
与 都为非负数.例如, 是成立的,而
是不成立的.
3.基本不等式中的 , 可以是任意值为正数的代数式吗?
[答案] , 可以是任意正数,也可以是代数式.
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于任意 , ,都有 . ( )
√
(2)当 时, . ( )
√
(3)当 时, . ( )
×
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2.已知 ,则下列不等式正确的是( ).
C
A. B.
C. D.
[解析] 当 时, , ,故A,B错误.
当 时,由基本不等式的性质可得 , ,故C正确,D
错误.
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3.不等式 成立的前提条件为_______.
<m></m>
[解析] 因为基本不等式成立的前提条件是各项均为正,
所以 ,即 .
4.已知 , , 都是正数,求证: .
[解析] , , 都是正数,
, , ,
,
,
即 ,当且仅当 时等号成立.
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探究1 不等式定理
问题: 我们知道 ,你能得出什么样的重要关系?
[答案] 因为 ,所以 .
合作探究
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新知生成
定理:对任意 , ,必有 ,当且仅当 时等号成立.
新知运用
例1 已知 , , ,求证: .
方法指导 观察不等式和与积的特征,利用重要不等式证明.
[解析] 由重要不等式可得 ,
同理, , ,
,
从而 .
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&1& 用重要不等式证明不等式时,应先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变形,使之具备重要不等式的结构和条件,然后合理地选择重要不等式进行证明.
设 , ,证明: .
[解析] , , , ,
.
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探究2 不等式定理的推论
如图, 是圆 的直径, 是 上任意一点,
, ,过点 作 垂直于 且交圆 于点 ,
垂足为 ,连接 , .
问题1: 如何用 , 表示 , 的长度?
[答案] .易证 ,则 ,即
.
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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 .
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新知生成
1.推论
对任意 , ,必有 ,当且仅当 时等号成立.
2.算术平均数、几何平均数
一般地,对于正数 , ,我们把 称为 , 的算术平均数, 称为 , 的几
何平均数.
3.基本不等式
定理和推论中的不等式通常称为基本不等式.
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新知运用
例2 (多选题)下列结论正确的是( ).
BC
A. 的最小值为4
B. 的最大值为
C. 的最小值为0
D. 的最小值为2
方法指导 利用基本不等式逐项分析即可.
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[解析] A中,没有考虑 的情况,A错误;
B中, ,当且仅当 ,即 时等号成立,B正确;
C中, ,当且仅当
,即 时等号成立,C正确;
D中, ,而当 时, 无
解,故取不到2,D错误.
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基本不等式 反映了两个非负数的和与积之间的关
系.对它的准确掌握要抓住两个方面
(1)定理成立的条件: , 都是非负数.
(2)“当且仅当”的含义:①当 时, 的等号成立,即
;②仅当 时, 的等号成立,即
.
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下列命题正确的是( ).
B
A.当 , 时,
B.当 , 时,
C.当 时,
D.当 , 时,
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[解析] A中,当 时不等式不成立,所以A不正确;B中,因为
, ,相乘得 ,当且仅当
时等号成立,所以B正确;C中, 中的等号不成立,所以C
不正确;D中,由基本不等式知, ,所以D不正确.故选B.
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探究3 基本不等式的简单应用
小区有一个面积为8的直角三角形花