内容正文:
第 2 章
2.2 基本不等式(第2课时)
基本不等式在实际问题中的应用
复习旧知 导入新知
1.重要不等式
当 a,b 是任意实数时,有a2+b2≥______,当且仅当________时,等号成立.
2ab
a=b
a=b
【例3】(1)用篱笆围成一个面积为100m的矩形菜园,问这个矩形的长、 宽各为多少时,所用篱笆最短。最短的篱笆是多少?
A
B
D
C
例题精讲
解:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
则xy=100,篱笆的长为2(x+y)m.
等号当且仅当x=y时成立,此时x=y=10.
因此,这个矩形的长、宽都为10m时,
所用的篱笆最短,最短的篱笆是40m.
【例3】(2)用段长为36m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形菜园的长和宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
例题精讲
解:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
则 2( x + y )= 36 , x + y = 18
矩形菜园的面积为xym2
当且仅当x=y,即x=y=9时,等号成立
因此,这个矩形的长、宽都为9m时,
菜园面积最大,最大面积是81m2
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4
例题精讲
【例5】某工厂要建一个长方形无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,若池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,那么怎样设计能使总造价最低?最低总造价是多少?
3
x
y
总结新知
求解实际问题中最值的四步骤
解实际问题时,首先审清题意,然后将实际问题转化为数学问题,再利用数学知识(函数及不等式性质等)解决问题.用基本不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:
先读懂题意,设出变量,列出关系式;
把实际问题抽象成求式子的最大值或最小值问题;
求最大值或最小值时,一般先考虑基本不等式,求出最值,然后写出使等号成立的条件;
回归到实际问题中,正确写出答案.
练习(第48页)
1.用20 cm长的铁丝折成一个面积最大的矩形,应当怎样折?
因为周长等于20,所以
所以:
当且仅当a = b = 5时取等号。
答:当矩形的长与宽均为5cm时,面积最大。最大值为25cm2.
练习(第48页)
2.用一段长为30 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m.当这个矩形的边长为多少时,菜园的面积最大?最大面积是多少?
练习(第48页)
3.做一个体积为32 m3,高为2 m的长方体纸盒,当底面的边长取什么值时,用纸最少?
解:设底面的长与宽分别为a m, b m. a>0, b>0,因为体积等于32m3,高2m,所以
底面积为16m2,即:
所以用纸面积是:
当且仅当a=b=4时取等号。
答:当底面的长与宽均为4m时,用纸最少。
练习(第48页)
4.已知一个矩形的周长为36 cm,矩形绕它的一条边旋转形成一个圆柱.当矩形的边长为多少时,旋转形成的圆柱的侧面积最大?
r
当矩形的长和宽分别为9时,圆柱的侧面积最大。
作业
教材第49页 --- 习题2.2第3,6,7,8题
练习2.2(第49页)
3.某公司建造一间背面靠墙的房屋,地面面积为48m2,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,屋顶的造价为5800元.如果墙高为3m,且不计屋脊面和地面的费用,那么怎样设计房屋使总造价最低?最低总造价是多少?
当3600y=4800x,即x=6, y=8时,z有最小值,最低造价为63400元。
练习2.2(第49页)
6.一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月土地占地费y1(单位:元)与仓库到车站的距离x(单位:km)成反比,每月库存货物费用y2(单位:元)与x成正比;若在距离车站10 km处建仓库,则y1和y2分别为2万元和8万元.这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?
练习2.2(第49页)
6.一家货物公司计划租地建造仓库储存货物,经过市场调查了解到下列信息:每月土地占地费y1(单位:元)与仓库到车站的距离x(单位:km)成反比,每月库存货物费用y2(单位:元)与x成正比;若在距离车站10 km处建仓库,则y1和y2分别为2万元和8万元.这家公司应该把仓库建在距离车站多少千米处,才能使两项费用之和最小?
所以仓库应建在距离车站5 km处,才能使两项费用之和最小,最小费用为8万元.
练习2.2(第49页)
7.一家商店使用一架两臂不等长的天平称黄金.一位顾客到店里购买10 g黄金,售货员先将5 g的砝码放在天平左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5 g的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的黄金交给顾客.你认为顾客购得的黄金是小于10 g,等于10 g,还是大于10 g?为什么?
练习2.2(第48页)
A
B
C
D
P
2.基本不等式
(1)有关概念:当a,b均为正数时,把__________叫做正数a,b的算术平均数,把________叫做正数a,b的几何平均数.
(2)不等式:当a,b是任意正实数时,a,b的几何平均数不大于它们的算术平均
数,即≤__________,当且仅当________时,等号成立.
(3)变形:ab≤,a+b≥2(其中a>0,b>0,当且仅当a=b时,等号成立).
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