内容正文:
人教A版必修一数学教学同步课件
第二章 函数的概念与性质
2.2 基本不等式
学习目标
1. 理解基本不等式 (a>0,b>0).;
2. 能用基本不等式模型解决求积的最大值或和的最小值问题;3. 能运用基本不等式证明不等式和比较代数式的大小.
知识回顾
1、什么是完全平方公式?根据完全平方公式得出的重要不等式是什么?
3、不等式的条件a>0,b>0是否可以去掉?
4、不等式中的“=”成立的条件是什么?
2、在a>0,b>0的条件下,把 中的a,b分别由 代换,可以得到一个什么样的不等式?
不可以
基本不等式
替换后得到:
即:
即:
基本不等式
我们称不等式 为基本不等式,其中a ,b ,当且仅当a=b时,等号成立.
不等式
适用范围
文字叙述
“=”成立的条件
>0
>0
a>0,b>0
两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数
a=b
问题探讨
(1)我们知道一个重要不等式:若a,b∈R,则a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时,等号成立).如果a>0,b>0,我们用 分别代替不等式中的a,b,可得到什么形式?
得到a+b≥2 .
(2)我们称为a,b的几何平均数,称为a,b的算术平均数.如何用这两个概念描述基本不等式?能否用图形来表示基本不等式的证明?
基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.具体图形证明如图.在圆中,令AC=a,CB=b,AB为圆的直径,则圆的半径
R=,CD=,容易知道,CD≤R,即.
证明不等式
证明:要证
只要证
只要证
只要证
显然, 上式是成立的.当且仅当a=b时取等。
证明不等式:
分析法
重要不等式与基本不等式比较
适用范围
文字叙述
“=”成立条件
a=b
a=b
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
两数的平方和不小于它们积的2倍
a,b∈R
a>0,b>0
典型例题
【例1】已知a,b,c为不全相等的正实数,求证:a+b+c>
利用基本不等式求最值
已知x,y都是正数.
常数
(1)若x+y=S(和为定值),则当x=y时,积xy取得 .
(2)若xy=P(积为定值),则当x=y时,和x+y取得 .
最大值 S2
最小值
求最值注意事项
1.应用基本不等式求最值时,要识别基本不等式的模型结构,把握正数的和或积这两个关键要素及之间的关系.积为定值和有最小值;和为定值积有最大值.
2.基本不等式的代数变形(识别本质):
(1)对于基本不等式,两边平方可得ab≤()2(a>0,b>0),当且仅当a=b时,等号成立;
(2)对于基本不等式,可以隐性表示定值关系,如x+≥2(x>0),≥2(ab>0)都是隐性表示积为定值,0<x<1时,x(1-x)≤()2隐性表示和为定值;
(3)及时验证基本不等式等号条件是否成立.例如中,虽然的积为定值1,但是当时,有x2=-1不成立.所以≥2中等号不成立,即基本不等式不成立,不能用.
问题探讨
不等式x+ ≥2(x>0)是一个真命题,若把x>0改为x∈R是否成立?把x>0改为x>1是否成立?把x+ ≥2(x>0)改为x- ≥2(x>0)是否成立?
均不成立.第1个改变,x不是正数,不适用于基本不等式模型;第2个改变,不满足等号成立的条件,x=1取不到,不适用于基本不等式模型;第3个改变,根本不是基本不等式模型.
典型例题
【例2】函数y=4x(3-2x)的最大值
:
当且仅当,2x=3-2x即时,等号成立
利用基本不等式求最值的条件:
一正、二定、三相等。
课堂习题
1. 已知0<x<1,则当x(1-x)取最大值时,x的值为( )
B
解析 ∵0<x<1,∴1-x>0.
14
课堂习题
2. 已知a>0,b>0,且ab=1,则a+4b的最小值为 .
4
15
课堂习题
3.设a,b,c为正实数,且a+b+c=1,证明:ab+ac+bc≤.
a2+b2+c2≥ab+ac+bc.
因为(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc,
所以(a+b+c)2=1≥3(ab+ac+bc),
16
课后作业
1. 完成课本第46和49页练习以及习题2.2;
2. 预习课本2.3二次函数与一元一次方程、不等式的内容.
.
证明 ∵a>0,b>0,c>0,
∴a+b≥2>0,b+c≥2>0,c+a≥2>0.
∴2(a+b+c)≥2(),
即a+b+c≥.
∵a,b,c为不全相等的正实数,
∴等号不成立.
∴a+b+c>.
2
A. B. C. D.
∴x(1-x)≤()2=,当且仅当x=1-x,即x=时,等号成立.
解析 因为a>0,b>0,且ab=1,所以a+4b≥2=4,当且仅当a=4b,即a=2,b=时,等号成立.
证明 因为所以2(a2+b2+c2)≥2ab+2ac+2bc,即
所以ab+ac+bc≤,当且仅当a=b=c=时,等号成立.
$