内容正文:
1.若-1<α<β<1,则下列各式中恒成立的是
( )
A.-2<α-β<0 B.-2<α-β<-1
C.-1<α-β<0 D.-1<α-β<1
2.已知a>b,不等式:①a2>b2;②1a>
1
b
;
③ 1a-b>
1
a
成立的个数是 ( )
A.0 B.1 C.2 D.3
3.给出下列结论:
①若a<b,则ac2<bc2;
②若1a<
1
b<0
,则a>b;
③若a>b,c>d,则a-c>b-d;
④若a>b.c>d,则ac>bd.
其中正确的结论的序号是 .
4.若1≤a≤5,-1≤b≤2,则a-b的取值范围
为 .
5.如果a>b>0,c<d<0,f<0,证明:fa-c
> fb-d.
学习至此,请完成配套训练
2.2 基本不等式
第1课时 基本不等式
课程标准 素养解读
掌握基本不等式a+b
2 ≥ ab
(a,b都是正数).能用
基本不等式解决问题
通过学习基本不等式及其简单应用,重点
培养数学运算、逻辑推理素养
[情境引入]
(1)对∀a、b∈R.a2+b2 与
2ab的大小如何?
(2)在图中,AB 是圆的直径,
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.可得到CD= ab,12AB=
a+b
2
,由
CD 小于或等于圆的半径,可得出什么样的不
等关系?
04
数学必修第一册
[知识梳理]
[知识点一] 重要不等式与基本不等式
1.重要不等式
∀a,b∈R,有 ,当且仅当a=b
时,等号成立.
2.基本不等式
如果a>0,b>0,有 ab≤a+b2
,当且仅当
时,等号成立.
其中,a+b
2
叫做正数a,b的 ,ab叫
做正数a,b的 .
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.
1.基本不等式中的a,b只能是具体的
某个数吗?
2.基本不等式成立的条件“a,b>0”能省略吗?
请举例说明.
[知识点二] 基本不等式与最值
已知x,y都是正数,则
(1)如果积xy等于定值p(积为定值),那么当
时,和x+y有最小值 ;
(2)如果和x+y等于定值s(和为定值),那么当
时,积xy有最大值14s
2.
3.x+1x
上的最小值是2吗?
[预习自测]
1.(多选)下列结论正确的是 ( )
A.对于任意a,b∈R,a2+b2≥2ab,a+b≥2
ab均成立
B.若a,b同号,则ba+
a
b≥2
C.若a>0,b>0,则ab≤a+b2
恒成立
D.若a>0,b>0,且a≠b,则a+b>2 ab
2.已知实数a,b,则“ab≥0”是“a+b≥2 ab”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
3.不等式(x-2y)+ 1x-2y≥2
成立的前提条
件为 .
利用基本不等式比较大小
[例1]设0<a<b,则下列不等式中正确的是
( )
A.a<b< ab<a+b2 B.a< ab<
a+b
2 <b
C.a< ab<b<a+b2 D.ab<a<
a+b
2 <b
[思路点拨] 当a>0,b>0时,a+b2 ≥
ab,当且仅当a=b时取等号,注意等号成
立的条件.
利用基本等式比较实数大小的注意事项
(1)利用基本不等式比较大小,常常要注意
观察其形式(和与积).
(2)利用基本不等式时,一定要注意条件是
否满足a>0,b>0.
[变式训练]
1.已知p=a+ 1a-2
(a>2),q=-b2-2b+3(b
∈R),则p,q的大小关系为 ( )
14
第二章 一元二次函数、方程和不等式
A.p≥q B.p≤q
C.p>q D.p<q
利用基本不等式判断不等式的成立
[例2](1)下列不等式中正确的是 ( )
A.a+4a≥4 B.a
2+b2≥4ab
C.ab≥a+b2 D.x
2+3
x2
≥2 3
(2)给出下列条件:①ab>0;②ab<0;③a>
0,b>0;④a<0,b<0,其中能使ba+
a
b≥2
成立的条件有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
[思路点拨] 根据基本不等式成立的条件
判断.
不等式a2+b2≥2ab与a+b≥ ab的比较
(1)两个不等式a2+b2≥2ab与a+b2 ≥ ab
成立的条件是不同的.前者要求a,b是实
数即可,而后者要求a,b都是正实数(实际
上后者只要a≥0,b≥0即可).
(2)两个不等式a2+b2≥2ab和a+b2 ≥ ab
都是带有等号的不等式,都是“当且仅当a
=b时,等号成立”.
[变式训练]
2.下列不等式恒成立的是 ( )
A.ba+
a
b≥2 B.ab≥
a+b
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
C.a+b≥2 |ab| D.a2+b2≥-2ab
利用基本不等式证明不等式
[例3](1)证明不等式a2+b2+c2≥ab+bc+ca;
(2)已知a,b,c是全不相等的正实数,求证:
b+c-a
a +
a+c-b
b +
a+b-c
c >3.
[思路点拨] 利用基本不等式证明不等式,
注意等号成立的条件.
利用基本不等式证明不等式的注意事项
(1)策略:从已证不等式和问题的已知条件出
发,借助不等式的性质和有关定理,经过
逐步的逻辑推理,最后转化为所求问题,
其特征是以“已知”看“可知”,逐步推向
“未知”.
(2)注意事项:
①多次使用基本不等式时,要注意等号能
否成立;
②累加法是不等式证明中的一种常用方
法,在证明不等式时注意使用条件;
③对不能直接使用基本不等式的证明可
重新组合,形成基本不等式模型再使用.
[变式训练]
3.已知x,y,z是互不相等的正数,且x+y+z=
1,求证:(1x-1
)(1
y-1
)(1
z-1
)>8.
24
数学必修第一册
1.下列不等式成立的是 ( )
A.ab≤a
2+b2
2 B.ab≥
a2+b2
2
C.a+b≥2 ab D.a+b≤2 ab
2.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a
<b),其全程的平均时速为v,则 ( )
A.a<v< ab B.v= ab
C.ab<v<a+b2 D.v=
a+b
2
3.已知a,b是不相等的正数,x= a+b
2
,y=
a+b,则x,y的大小关系是 .
4.若a>0,b>0.a+b=2.则下列不等式①ab≤1,
②a+b≤2;③a2+b2≥2;④1a+
1
b≥2.
对满
足条件的a,b恒成立的是 (填序号).
5.已 知 a>0,b>0,a+b=ab.求 证:
1+1a
æ
è
ç
ö
ø
÷ 1+1b
æ
è
ç
ö
ø
÷≤94.
学习至此,请完成配套训练
第2课时 基本不等式的应用
课程标准 素养解读
掌握基本不等式 ab≤a+b2
(a,b≥0).结合具体实例,能用
基本不等式解决简单的最大值或最小值问题
通过学习基本不等式及其应用,
重点提升数学运算、逻辑推理、数
学建模素养
[情境引入]
(1)某养殖场要用100米的篱
笆围成一个矩形的鸡舍,怎样
设计才能使鸡舍面积最大?
(2)某农场主想用篱笆围成一个10000平方
米的矩形农场,怎样设计才能使所用篱笆最
省呢?
[问题] 实例中两个问题的实质是什么? 如
何求解?
[知识梳理]
[知识点]
1.用基本不等式求最值.
①设x,y为正实数,若x+y=s(s为定值),
则当x=y=s2
时,积xy有最大值为s
2
4.
②设x,y为正实数,若xy=p(p 为定值),
则当 x=y= p时,和 x+y 有 最 小 值
为 .
2.基本不等式求最值的条件
①x,y必须是正数.
②求积xy的最大值时,应看和x+y 是否
为定值;求和x+y的最小值时,应看积xy
是否为定值.
③等号成立的条件是否满足.
34
第二章 一元二次函数、方程和不等式
[思考]
1.提示:解方程过程中的去分母、移项、系数化为1的步骤
都是利用了等式的性质.
2.提示:a+c>b+d成立,a-c>b-d不一定成立,但a-
d>b-c成立.
3.提示:不一定,但当a>b>0,c>d>0时,一定成立.
预习自测
1.C 2.AC 3.<
课堂互动学案
[例1] A [对于 A项,因为1a>
1
b
,所以1
a-
1
b >0
,即
b-a
ab >0.
又a>b,所以b-a<0.所以ab<0,所以a>0,
b<0;对于B项,当a>0,b<0时,有ab <0<1
,故 B项
错;对于 C项,当a=10,b=3时,虽有10+1>3+2,但1
<2,故 C项错;对于 D项,当a=-1,b=-2时,
有(-1)×(-1)>(-2)×7,但-1<7,故 D项错.]
[例2] 证明:因为bc-ad≥0,所以bc≥ad,
所以bc+bd≥ad+bd,即b(c+d)≥d(a+b).
又bd>0,两边同除以bd得,a+bb ≤
c+d
d .
[例3] [解] ∵3<b<4,∴-4<-b<-3.
∴1-4<a-b<6-3,即-3<a-b<3.
又1
4<
1
b<
1
3
,∴14<
a
b <
6
3
,
即1
4<
a
b <2.
综上,a-b的取值范围为{a-b|-3<a-
b<3},ab
的取值范围为 a
b|
1
4<
a
b <2{ }.
变式训练
1.解析:(1)①
c
a <
c
b
c>0
}⇒ 1a < 1b,当a<0,b>0时,此式
成立,推不出a>b,所以①错.
②当a=3,b=1,c=-2,d=-3时,命题显然不成立.所
以②错.
③
a>b>0
c>d>0}⇒
a
d >
b
c >0⇒
a
d >
b
c
成立.
所以③对.
④显然c2>0,所以两边同乘以c2,得a>b.
所以④对.
(2)对于 A,取a=-3,b=-2,则 1a >
1
b
,故错误;对于
B,由c2>0,a
c2
>b
c2
,得a>b,故正确;对于C,a+mb+m-
a
b
=ab+bm-ab-amb(b+m) =
m(b-a)
b(b+m)
,由b>a>0,m>0,得
m(b-a)
b(b+m)>0
,所以a+m
b+m>
a
b
,故正确;对于 D,由c<d,
得-c>-d,又a>b,所以a-c>b-d,故正确.
答案:(1)①× ②× ③√ ④√ (2)BCD
2.证明:∵c<d<0,∴-c>-d>0.
又a>b>0,∴a-c>b-d>0,
则(a-c)2>(b-d)2>0,
即 1(a-c)2
< 1(b-d)2
.
又e<0,∴ e(a-c)2
> e(b-d)2
3.解:∵1<a<4,2<b<8,∴2<2a<8,6<3b<24.
∴8<2b+3b<32.
∵2<b<8,∴-8<-b<-2.
又∴1<a<4,∴1+(-8)<a+(-b)<4+(-2),
即-7<a-b<2.
故2a+3b的取值范围是8<2a+3b<32,a-b的取值范
围是-7<a-b<2.
随堂步步夯实
1.A 2.A 3.②
4.{a-b|-1≤a-b≤6}
5.证明:因为c<d<0,所以-c>-d>0,
又因为a>b>0,所以a-c>b-d>0.
不等式的两边同乘 1(a-c)(b-d)
,
得 1
b-d>
1
a-c>0
,
又因为f<0,所以 fb-d<
f
a-c
,即 f
a-c>
f
b-d.
2.2 基本不等式
第1课时 基本不等式
课前预习学案
情境引入
提示:(1)a2+b2≥2ab (2) ab≤a+b2
知识梳理
知识点一、1.a2+b2≥2ab 2.a=b 算术平均数 几何平
均数 不小于
知识点二、(1)x=y 2 p (2)x=y
[思考]
1.提示:a,b既可以是具体的某个数,也可以是代数式.
2.提示:不 能,如
(-3)+(-4)
2 ≥
(-3)×(-4)是 不 成
立的.
3.提示:当x>0时,x+1x
的最小值是2.
当x<0时,x+1x
没有最小值.
预习自测
1.BD 2.B 3.x>2y
课堂互动学案
[例1] [解析] 法一 ∵0<a<b,∴a<a+b2 <b
,排除
A,C两项.
673
数学必修第一册
又 ab-a= a(b- a)>0,即 ab>a,排除 D 项,故
选B.
法二 取a=2,b=8,则 ab=4,a+b2 =5
,所以a< ab
<a+b2 <b.
答案:B
[例2] 解析:(1)a<0,则a+4a ≥4
不成立,故 A 错;a=
1,b=1,a2+b2 <4ab,故 B 错;a=4,b=16,则 ab<
a+b
2
,故 C错.由基本不等式可知 D项正确.
(2)当ba
,a
b
均为正数时,b
a +
a
b ≥2
,故只须a、b同号
即可,∴①③④均可以.
答案:(1)D (2)C
[例3] 证明 (1)∵a2+b2≥2ab,
b2+c2≥2bc,
c2+a2≥2ac.
∴2(a2+b2+c2)≥2(ab+bc+ca)(当且仅当a=b=c取
等号)
∴a2+b2+c2≥ab+bc+ca.
(2)因为a,b,c全不相等,
所以b
a
与a
b
,c
a
与a
c
,c
b
与b
c
全不相等,
所以b
a +
a
b >2
,c
a +
a
c >2
,c
b +
b
c >2
,
三式相加得,b
a +
c
a +
c
b +
a
b +
a
c +
b
c >6
,
所以(b
a +
c
a -1
)+(cb +
a
b -1
)+(ac +
b
c -1
)>3,
即b+c-a
a +
a+c-b
b +
a+b-c
c >3.
变式训练
1.A [因为a>2,所以p=a+ 1a-2=
(a-2)+ 1a-2+2≥
2 (a-2) 1a-2+2=4
,当且仅当a-2= 1a-2
,即a=
3时,等号成立,所以p≥4.又q=-b2-2b+3=-(b+
1)2+4,所以q≤4,所以p≥q.]
2.D [对于 A,若a=-1,b=1,则ba +
a
b =-2
,故 A 错
误;对 于 B,因 为(a-b)2≥0,所 以a2+b2≥2ab,所 以
a2+b2+2ab
4 ≥ab
,即 a+b
2( )
2
≥ab,当且仅当a=b时取
等号,故B错误;对于 C,若a=-1,b=-1,则a+b=-
2<2 |ab|=2,故 C错误;对于 D,因为(a+b)2≥0,所
以a2+b2+2ab≥0,即a2+b2≥-2ab,当且仅当a=-b
时取等号,故 D正确.]
3.证明:因为x,y,z是互不相等的正数,且x+y+z=1,
所以1
x-1=
1-x
x =
y+z
x >
2 yz
x
,①
1
y-1=
1-y
y =
x+z
y >
2 xz
y
,②
1
z-1=
1-z
z =
x+y
z >
2 xy
z
,③
又x,y,z为正数,由①×②×③,得
(1
x-1
)(1
y-1
)(1
z-1
)>8.
随堂步步夯实
1.A 2.A
3.x<y
4.①③④
5.证明:因为a>0,b>0,所以ab=a+b≥2 ab,当且仅当
a = b = 2 时 取 等 号,即 有 ab ≥ 4,于 是 得
1+1a( ) 1+
1
b( )=1+
1
a+
1
b+
1
ab=1+
a+b
ab +
1
ab=
2+1ab≤2+
1
4=
9
4
,所以 1+1a( ) 1+
1
b( ) ≤
9
4
成立.
第2课时 基本不等式的应用
课前预习学案
情境引入
提示 这两个都是求最值问题.第一个问题是矩形周长
一定,即长x 与宽y 的和一定,求xy 的最大值,xy≤
(x+y
2
)2=252=625,当且仅当x=y=25时取等号,即
鸡舍为正方形,长与宽各为25米时鸡舍面积最大.第二
个问题是矩形面积一定,求矩形长x 与宽y 之和最小
值,x+y≥2 xy=2 10000=200,当且仅当x=y=
100时取等号,即当农场为正方形,边长为100米时,所
用篱笆最省.
知识梳理
知识点、1.2 p
预习自测
1.B 2.A 3.2 10
课堂互动学案
[例1] [解析] (1)∵x>0,
∴x+4x≥2 x
4
x =4
,
当且仅当x=4x
,即x2=4,x=2时取等号.
∴函数y=x+4x
(x>0)在x=2时取得最小值4.
(2)∵0<x<32
,∴3-2x>0,
∴y=4x(3-2x)=2[2x(3-2x)]
≤2[2x+
(3-2x)
2
]2=92.
当且仅当2x=3-2x,即x=34
时,等号成立.
∵34∈
(0,32
),
773
参考答案