内容正文:
第2课时 基本不等式(二)
【学习目标】
1.能利用基本不等式证明不等式.(逻辑推理)
2.能利用基本不等式解决生活中的实际问题.(数学建模)
类型1 利用基本不等式证明不等式(逻辑推理)
【典例1】(一题多变)
[母题]已知a>0,b>0.求证:a+b++≥4.
【证明】因为a>0,b>0,所以>0,>0,由基本不等式,得a+≥2=2,
b+≥2=2,所以a+b++≥4,当且仅当a=,b=,即a=b=1时,取得等号.
因此,原不等式成立.
[变式]在母题条件下,求证:(a3+b3)(+)≥4a2b2.
【证明】因为a>0,b>0,
所以(a3+b3)(+)≥2·2=4·=4a2b2.
当且仅当a=b时,等号成立.
所以原不等式成立.
【解题有招】
利用基本不等式证明不等式的注意点
(1)对不能直接使用基本不等式的式子要进行变形或重组,创造使用基本不等式的条件;
(2)多次使用基本不等式时,要保证等号都成立.
【即学即练】
已知正实数a,b,c,且abc=1,
求证:++≥a+b+c.
【证明】由a,b,c均为正实数,且abc=1,则+≥2=2c,
当且仅当,即a=b时等号成立,+≥2=2a,
当且仅当,即b=c时等号成立,+≥2=2b,
当且仅当,即a=c时等号成立,所以+++++≥2c+2b+2a,
则++≥a+b+c,当且仅当a=b=c=1时等号成立.
类型2 基本不等式的实际应用(数学建模)
【典例2】(2026·南阳高一检测)如图,动物园要围2间相同的长方形禽舍,四周和中间隔板均用钢筋网围成(接头处不计).
(1)现有可围18 m长的钢筋网的材料,当每间禽舍的
长和宽各设计为多长时,可使每间禽舍面积最大?
(2)若使每间禽舍面积为12 m2,则每间禽舍的长和宽各设计为多长时,可使围成2间禽舍的钢筋网总长最小?
【解析】(1)设每间长方形禽舍宽为a m,长为b m,
由题得4a+3b=18,a>0,b>0,设每间禽舍面积为S,则S=ab,
因为18=4a+3b≥2=4,当且仅当4a=3b=9时等号成立,
所以≤,即ab≤,所以当每间禽舍的宽a= m,长b=3 m时,
可使每间禽舍面积最大,面积最大为 m2.
(2)由题意可得S=ab=12,a>0,b>0,设钢筋网总长为l,则l=4a+3b,
因为4a+3b≥2=4=24,当且仅当4a=3b,即4a=3b=12时等号成立,
所以每间禽舍的宽a=3 m,长b=4 m时,可使围成两间禽舍的钢筋网总长最小,最小值为24 m.
【解题有招】
应用基本不等式解决实际问题的思路
(1)先认真审题,设出变量,将实际问题抽象成数学问题.
(2)建立相应的关系式,利用基本不等式求解.
(3)根据实际背景写出答案.
【即学即练】
某社区计划在一块空地上种植花卉,已知这块空地是面积为1 800平方米的矩形ABCD,为了方便居民观赏,在这块空地中间修了如图所示的三条宽度为2米的人行通道,求种植花卉区域的面积的最大值.
【解析】设AB=x米(x>0),
则种植花卉区域的面积S=(x-4)(-2)=-2x-+1 808.
因为x>0,所以2x+≥2=240,
当且仅当x=60时,等号成立,则S≤-240+1 808=1 568,即当AB=60米,BC=30米时,种植花卉区域的面积取得最大值,最大值是1 568平方米.
谢 谢
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