内容正文:
2.2基本不等式
我们知道,乘法公式在代数式的运算中有重要作用。那么,是否也有一些不等式,它们在解决不等式问题时有着与乘法公式类似的重要作用呢?下面就来研究这个问题。
情境导入
前面我们利用完全平方公式得出了一类重要不等式:
,有: 当且仅当时,等号成立.
探究:当 时,如果我们用 分别代替重要不等式
中的 可以得出什么结论呢?
当且仅当时,等号成立
(注意:一正、二定、三相等)
基本不等式
即:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
如果 , 我们用 分别代替上式中的 ,可得
基本不等式的证明
法一:用分析法证明:
显然,(4)是成立的. 当且仅当a=b时,(4)中的等号成立.
要证(2),只要证
(3)
要证(3),只要证
只要证
要证
(1)
(4)
(2)
基本不等式的证明
法二:几何法证明
AB为圆O的直径,AC=,BC=b.过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD,BD.你能利用这个图形,得到基本不等式的几何解释吗?
当且仅当时,等号成立
注意:一正、二定、三相等
基本不等式
例1 已知 x,y 都是正数,且 x≠y,求证:
例2.当 x取什么值时, 取得最小值?最小值是多少?
例3.已知直角三角形的面积等于 50cm2,当两条直角边的长度各为多少时,
两条直角边的和最小?最小值是多少?
例4.用 20cm 长的铁丝折成一个面积最大的矩形,应当怎样折?
例5.用一段长为 30m 的篱笆围成一个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?
例6.已知一个矩形的周长为 36cm,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?
练习
2.(1) 在面积为定值S的扇形中,半径是多少时扇形的周长最小?
(2) 在周长为定值P的扇形中,半径是多少时扇形的面积最大?
3.如图,居民小区要建一座八边形的休闲场所,它的主体造型平面图
是由两个相同的矩形ABCD和EFGH构成的面积为200m2的十字形地
域。计划在正方形MNPQ上建一座花坛,造价为4200元/m2;在四
个相同的矩形(图中阴影部分)上铺花岗岩地坪,造价为210元/m2;
再在四个空角(图中四个三角形)上铺草坪,造价为80元/m2。设总
造价为S(单位:元),AD长为(单位:m)。当为何值时,S最
小?并求出这个最小值。
课堂小结
1.掌握基本不等式及其推导过程.
2.能用基本不等式解决简单的最值问题.
3.能够运用基本不等式解决生活中的应用问题.
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