内容正文:
2.2基本等式(第2课时)
基本不等式在解决实际问题中有广泛的应用,
是解决最大(小)值问题的有力工具.
复习引入
例1(1)用篱笆围成一个面积为100m2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?
(2)一段长为36 m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
例1(1)用篱笆围成一个面积为100m2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?
分析:矩形菜园的面积是确定的,长和宽没有确定.
篱笆最短即矩形的周长最短.
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1 (2)一段长为36 m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
分析:矩形菜园的周长是确定的,长和宽没有确定.
菜园的面积最大即矩形的面积最大.
因此,这个矩形的长、宽都为9m时,菜园的面积最
大,最大面积是81m2.
2.求函数的最值,从而实现问题的解决.
最大值和最小值应用问题的解决方法
1.由实际问题向数学问题转化,
即建立函数模型.
一般地,求哪个量的最大最小值,就以这个
变量为函数变量,再适当选择一个自变量,建立
起它们之间的函数关系,既为函数建模.
某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元,池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?
例2
例2 某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元,池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?
因此,当水池的底面是边长为40m的正方形时,水池的
总造价最低,最低总造价是137600元.
典型例题:拼凑法求最值
例3
关键:凑项构造“积定”
例4 已知 ,求 的最大值.
解:因为 ,所以 ,
所以
当且仅当 ,即 时,等号成立,
所以 的最大值为 .
≤
典型例题:拼凑法求最值
典型例题:常数代换法求最值
例5 (1)已知 ,则 的最小值为( )
A. 8 B. 16 C. 24 D. 32
(2)已知正实数 , 满足 ,则 的最小值为_ __.
解: 因为 , , ,
所以 ,
当且仅当 ,即 , 时,等号成立.
所以 的最小值为24.故选C.
解
,当且仅当 ,即 , 时,等号成立,
所以 的最小值为17.
关键:添1构造“积定”
例6
典型例题:常数代换法求最值
16
9
练 习
1.用20cm长的铁丝折成一个面积最大的矩形,应当怎样折?
2.用一段长为30m的篱笆围成一边靠墙的矩形菜园,墙长18m,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?
1.用20cm长的铁丝折成一个面积最大的矩形,应当怎样折?
所以,当矩形的一条边长x=5m时,矩形的面积最大,
最大面积为25m2
练 习
2.用一段长为30m的篱笆围成一边靠墙的矩形菜园,墙长18m,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?
所以,当墙对面矩形的一条边长为15m时,
矩形的面积最大,
4.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,且不计房屋面和地面的费用,那么怎样设计房屋能使总造价最低?最低总造价是多少?
3.做一个体积为32m3,高为2m的长方体纸盒,当底面的边长取什么值时,用纸最少?
3.做一个体积为32m3,高为2m的长方体纸盒,当底面的边长取什么值时,用纸最少?
4.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,且不计房屋背面和地面的费用,那么怎样设计房屋能使总造价最低?最低总造价是多少?
暗含和定:x+(10-x)=10
构造和定:4x2+(1-4x2)=1
构造和定:3x+(3-3x)=3
和一定积最大
暗含和定:(3-x)+(x+5)=8
2.求函数的最值,从而实现问题的解决.
最大值和最小值应用问题的解决方法
1.由实际问题向数学问题转化,
即建立函数模型.
一般地,求哪个量的最大最小值,就以这个
变量为函数变量,再适当选择一个自变量,建立
起它们之间的函数关系,既为函数建模.
小结
问题:实例中两个问题的实质是什么?如何求解?
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≤eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x+y,2)))
eq \s\up24(2)=252=625,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之和最小问题,x+y≥2eq \r(xy)=2eq \r(10 000)=200,当且仅当x=y=100时,即当农场为正方形,边长为100米时,所用篱笆最省.
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