内容正文:
第 2 章
一元二次函数、方程和不等式
人教A版2019必修第一册
2.2 基本不等式(第1课时)
如图是在北京召开的第24届国际数学家大会的会标。
你还记得我们得出什么样的结论吗?
问题1
导入新知
基本不等式的证明 方法一 (作差法)
≤ (a>0, b>0) 的证明:
∵ - = = ≥0
∴ (当a=b时取等号)
探究新知
证明: (当且仅当a=b时,等号成立)
思考:我们是否还可以用其他方法证明基本不等式?
探究新知
证明: 要证
当且仅当a=b时,不等式中的等号成立.
只要证
只要证
只要证 显然成立.
所以原不等式成立.
分析法:从要证的结论出发,逐步寻求使其成立的充分条件的证明方法叫分析法;
综合法:把这种从已知出发进行推证的方法叫综合法.
该证明方法称为分析法“执果索因”
当且仅当a=b时等号成立.
证明:
综合法“由因导果”
问题4:
初中对乘法公式中的字母赋予几何意义,对乘法公式进行几何解释,从图形角度理解乘法公式。能否类比以上过程,尝试对基本不等式中的字母赋予几何意义,对基本不等式进行几何解释?
≤ (a>0, b>0) 的几何解释:
D
A
B
C
E
如图,AB是圆的直径,C是AB上任一点,AC=a,CB=b,过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD,BD,
则CD= , 半径为 .
思考:图中什么时候 = ?
探究新知
提示 当a>0,b>0时,有①≤;②ab≤;③a+b≥2.由此我们发现若两个正数的和为定值,我们可以求这两个数乘积的最大值,若两个数的乘积为定值,我们可以求这两个数和的最小值.
问题5:
你能写出基本不等式的几种变形吗?
探究新知
小试牛刀
正数
小试牛刀
正数
取等
积定
一正、
二定、
三相等
应用新知
应用新知
总结:积定和最小;和定积最大
应用新知
题型二 利用基本不等式求最值
利用基本不等式求最值时,需满足:
(1)a,b必须是正数. (正)
(2)当a+b为定值时,便可求ab的最大值;
当ab为定值时,便可求a+b的最小值. (定)
(3)当且仅当a=b时,等式成立. (取等)
总结新知
2.基本不等式的使用特点
1.基本不等式的定义
3.积xy等于定值,和x+y有最小值
和x+y等于定值,积xy有最大值
基本不等式
“一正,二定,三相等”
算数平均数
几何平均数
两个正数的算数平均数不小于它们的几何平均数
积等于定值,和有最小值
和等于定值,积有最小值
课堂小结
作业设计
1.小册子P143层级(一)T1、2、
4、6,层级(二)T1;
2.《三维设计》红本P23题型一、题型二全部.
重要不等式:对∀a,b∈R,a2+b2≥2ab,
当且仅当a=b时,等号成立.
几何意义:半径不小于半弦
例2 已知x,y都是正数,求证:
(1)如果积等于定值P,那么当时,和有最小值;
(2)如果和等于定值S,那么当时,积有最大值
证明:因为x,y都是正数,所以.
(1)当积等于定值P时,,
所以,当且仅当时,上式等号成立.于是,
当时,和有最小值.
例2 已知x,y都是正数,求证:
(1)如果积等于定值P,那么当时,和有最小值;
(2)如果和等于定值S,那么当时,积有最大值
(2)
当和等于定值S时,,
所以,当且仅当时,上式等号成立.
于是,当时,积有最大值.
例2 已知x,y都是正数,求证:
(1)如果积等于定值P,那么当时,和有最小值;
(2)如果和等于定值S,那么当时,积有最大值
[典例2] (1)已知x>2,求x+的最小值;
(2)已知0<x<,求x(1-2x)的最大值;
(3)已知x>0,y>0,且+=1,求x+2y的最小值.
[解] (1)∵x>2,∴x-2>0,∴x+=x-2++2≥2+2=6.当且仅当x-2=即x=4时,等号成立.∴x+的最小值为6.
(2)∵0<x<,∴1-2x>0,
∴x(1-2x)=·2x·(1-2x)≤2=,当且仅当2x=1-2x,即x=时,等号成立,∴x(1-2x)的最大值为.
[典例2] (1)已知x>2,求x+的最小值;
(2)已知0<x<,求x(1-2x)的最大值;
(3)已知x>0,y>0,且+=1,求x+2y的最小值.
(3)∵x>0,y>0,+=1,∴x+2y=(x+2y)·
=10++≥10+2 =18.
∴x+2y的最小值为18.
[典例2]
(3)已知x>0,y>0,且+=1,求x+2y的最小值.
注: 利用基本不等式求最值的关键是获得定值条件,
解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的
“拆项、添项、配凑、变形”等方法
创建应用基本不等式的条件.
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