内容正文:
2.2 课时2 基本不等式的应用
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1.熟练掌握基本不等式及其变形的应用,掌握“1”的巧用.
2.能利用基本不等式求函数和代数式的最值.
3.结合情境学会应用基本不等式解决实际问题.
学习目标
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2
1.重要不等式与基本不等式的内容:
2.基本不等式的应用条件:
一正、二定、三相等
积定和最小
和定积最大
复习导入
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例1.若2x+y=1且x,y>0,则+的最小值是 .
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1
利用常数代换法,添1构造“积定”求最值
活动1:观察下列不等式,要求和的最值应该用哪个不等式?说说你的求解方法.
探究一 利用基本不等式的变形求最值
新知探究
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1.若2x+y=3且x,y>0,则+的最小值是 .
6
1
练一练
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(1)拼凑的技巧,以整式为基础,注意利用系数的简化以及等式中
常数的调整,做到等价变形.
(2)代数式的变形以拼凑出和或积的定值为目标.
(3)拆项、添项应注意检验利用基本不等式的前提,即.
(4)注意“1”的妙用.
拼凑法利用基本不等式求最值
归纳总结
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利用配凑法——凑项构造“积定”求最值
活动2:观察下列函数,要用基本不等式求解最值需满足什么条件,如何转化实现?与同学交流.
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如果题目中基本不等式不能满足“和为定值”或“积为定值”,就不能直接用基本不等式求最值,需要通过变形,构造定值,常见方法有:配项法、配系数法、分离常数法等.
归纳总结
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4
练一练
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A
利用消元法求最值
活动2:观察下列函数,要用基本不等式求解最值需满足什么条件,如何转化实现?与同学交流.
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例4.若正数x,y满足x2+4y2+5xy=36,则xy的最大值是 .
4
条件等式求最值
活动2:观察下列函数,要用基本不等式求解最值需满足什么条件,如何转化实现?与同学交流.
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4.若x,y>0且4x+y=xy,则xy的最小值是 .
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5.若a,b>0且a+b+3=ab,则a+b的最小值是 .
6
练一练
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例5 已知t>0,则函数y=的最小值为 .
-2
当且仅当t=1时,等号成立.∴y的最小值为-2.
裂项法求最值
活动2:观察下列函数,要用基本不等式求解最值需满足什么条件,如何转化实现?与同学交流.
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探究二:应用基本不等式解决实际问题中的最值.
活动3:小组合作,完成下列问题.
做一个体积为 ,高为 的长方体纸盒,当底面的边长取什么值时,用纸最少?
解:设底面的长和宽分别为xm,ym.
设用纸的面积为S .
所以
因为体积为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,当且仅当 时,上式等号成立.
因此,当底面边长为4m的正方形时,用纸最少,最少用纸为 .
问题:
1.设出变量,列出关系式;
2.利用基本不等式求解.
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应用不等式求解实际问题的最值时注意:
1.找到定值条件;
2.列出要求表达式;
3.结合基本不等式,找到彼此关系求解.
归纳总结
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练一练
6.用篱笆围一个面积为100 的矩形菜园,当这个矩形的长、宽各为多少时,所用篱笆最短?最短的篱笆长度是多少?
解:设矩形菜园的相邻两条边的长分别为xm,ym,篱笆的长度为 m.
由不等式: ,
得: ,
所以 ,
因此,当这个矩形菜园是边长为10m的正方形时,所用篱笆最短,最短篱笆长度为40m.
当且仅当 时,上式等号成立.
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任务:结合本节课所学,回答下列问题:
1.利用基本不等式求最值有哪些常见题型?
2.在应用基本不等式时要注意什么?
3.怎样利用基本不等式求解实际问题中的最值?
(1)配凑;(2)裂项;(3)“1”的代换;(4)消元
一正、二定、三相等
设
列
求
结
变量
范围
已知
未知
作答
单位
课堂总结
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2.已知a,b均为正实数,且a+2b=3ab,则2a+b的最小值为( )
A.3 B.4
C.6 D.9
3.已知x>0,y>0,且x+4y=1,则xy的最大值为 .
A
A
基础
随堂检测
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4.当x>0时,y= 有( )
A.最小值1 B.最大值1 C.最小值2 D.最大值2
B
解析:因为x>0,
裂项法
随堂检测
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B
提升
随堂检测
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2+1
1+
例2 函数y=x+(x>1)的最小值是________;取到最小值时,x=_______.
【解析】因为x>1,所以x-1>0,由基本不等式可得y=x+=x-1++1≥2+1=2+1,当且仅当x-1=,即x=1+时,函数取得最小值2+1.
2.当x>-1时,y=的最小值是 .
【解析】由x>-1得x+1>0,所以y==
=x+1+≥2=4,当且仅当x+1=,
即x=1时取等号,此时函数取得最小值4.
例3.已知a>0,且a2-b+4=0,则有( )
A. 最大值 B. 最小值
C. 最大值 D. 最小值
【解析】因为a>0,且a2-b+4=0,所以==≤=,当且仅当a=2时取等号,所以有最大值,为.
解:∵t>0,∴y=t+-4≥2-4=-2,
1.若正实数a,b满足,则ab的最小值为( )
A.2 B.2
C. D.1
所以y==≤=1,
当且仅当x=,即x=1时,等号成立.
即y=有最大值1.
5.某人要买房,随着楼层的升高,上下楼耗费的精力增多,因此不满意度升高.
当住第n层楼时,上下楼造成的不满意度为n.但高处空气清新,嘈杂音较小,
环境较为安静,因此随着楼层的升高,环境不满意度降低.设住第n层楼时,
环境不满意程度为,则要有一个最佳满意度,此人应选的楼层是( )
A. 2楼 B. 3楼 C. 7楼 D. 8楼
【解析】设此人应选第n层楼,此时的不满意程度为y.由题意知y=n+.
因为n+≥2=4,当且仅当n=,即n=2时取等号.
但考虑到n∈N*,所以n≈2×1.414=2.828≈3,即此人应选3楼,
不满意度最低.
$