内容正文:
§3 不等式
1
第1课时 基本不等式
3.2 基本不等式
2
◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 正确理解基本不等式
探究点二 利用基本不等式求最值
探究点三 利用基本不等式比较大小
探究点四 利用基本不等式证明不等式
3
【学习目标】
1.掌握基本不等式,从代数结构、几何直观、数量关系、实际意义等角度
分析、理解基本不等式.
2.初步运用基本不等式解决简单的证明问题,发展数学运算素养和逻辑推
理素养,培养发现问题、提出问题的意识与能力.
4
知识点 基本不等式
1.基本不等式: ,当且仅当______时,等号成立.
2.算术平均值与几何平均值:设,,则____称为, 的算术平均值,
_____称为, 的几何平均值.
3.基本不等式又称为均值不等式,也可以表述为:两个非负实数的算术平均值
大于或等于它们的几何平均值.当且仅当, 两数相等时两者相等.
课 前 预 习
5
【诊断分析】
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若,则 .( )
×
[解析] 在基本不等式中,要求, 都是非负数,故(1)错误.
(2)当时,有 .( )
×
[解析] 没有考虑的正负,当时,(当且仅当 时,
等号成立);当时, (当且仅当
时,等号成立),故(2)错误.
课 前 预 习
6
探究点一 正确理解基本不等式
例1(1) (多选题)下列说法正确的是( )
AB
A.若,且,则
B.若,,则
C.对任意的,,, 均成立
D.若,则
[解析] 由基本不等式可知A,B正确;
当,时, 成立(当且仅当时,等号成立),故C错误;
而D中,当 时,该不等式不成立.故选 .
课 中 探 究
7
(2)设 ,则下列不等式中成立的是( )
B
A. B.
C. D.
[解析] 因为,所以,,,所以 ,
,所以 .故选B.
课 中 探 究
8
变式 (多选题)[2024·石家庄联邦外国语中学高一期中] 下列不等式中恒成
立的是( )
BC
A. B. C. D.
课 中 探 究
9
[解析] 对于A,当时, ,故A错误.
对于B,由题意可知,所以,,
所以 ,当且仅当,
即时取等号,故B正确.
对于C,因为 ,
所以 ,
当且仅当,即时取等号,故C正确.
对于D,当, 时,,故D错误.故选 .
课 中 探 究
10
[素养小结]
基本不等式的结构体现了“和式”与“积式”的相互转化,当题目中不等号的一端
是“和式”而另一端是“积式”时,就可以考虑利用基本不等式来解决.在应用基本
不等式的过程中要注意“一正、二定、三相等”.
课 中 探 究
11
探究点二 利用基本不等式求最值
例2(1) 已知函数,当 时,( )
B
A.有最大值4 B.有最小值4 C.有最小值8 D. 有最大值8
[解析] 由,得,当且仅当 ,即
时,等号成立,所以当时,函数 有最小值4.故选B.
课 中 探 究
12
(2)若,则 的最小值为( )
C
A.2 B.3 C.4 D.5
[解析] 由,得 ,
所以,
当且仅当 ,即时,等号成立,
所以 的最小值为4.故选C.
课 中 探 究
13
变式(1) 已知,则 的最大值为( )
C
A. B. C.0 D.2
[解析] 因为,所以 ,
当且仅当,即时,等号成立,所以 的最大值是0.故选C.
(2)已知,则 的最小值为( )
B
A.5 B.3 C. D.
[解析] 由,得,当且仅当,即
时等号成立,所以 的最小值为3,故选B.
课 中 探 究
14
[素养小结]
利用基本不等式求积的最大值或求和的最小值时,需满足(1), 必须都是正
数(一正);(2)当为定值时,可以知道的最大值,当 为定值时,可
以知道的最小值(二定);(3)当且仅当 时,等号成立(三相等).
课 中 探 究
15
探究点三 利用基本不等式比较大小
例3 已知,,且,试比较, ,4的大小.
解:,,,,
当且仅当 时,等号成立.
,,即 .
故 .
课 中 探 究
16
变式 已知,则,, 三个数的大小关系是( )
C
A. B.
C. D.
[解析] 易知当,是正数时,(当且仅当 时,等号同时成
立),令,得(当且仅当时,等号同时成立).
又 , 所以 ,故选C.
课 中 探 究
17
[素养小结]
应用基本不等式比较大小,一般有两种思路:(1)结合基本不等式,确定每个
式子的范围,用不等式的传递性比较大小;(2)观察待比较式子的结构特征,
合理选取基本不等式或其变式,利用不等式的性质比较大小.
课 中 探 究
18
探究点四 利用基本不等式证明不等式
[提问] 要证明不等式 ,你会联想到哪些不等
式?通过怎样的方式求证呢?
解:联想到不等式,, (当且仅当
时,三式中的等号同时成立),将它们相加再化简即可.
课 中 探 究
19
例4 设,,都是正数,求证: .
证明:,,都是正数,,, 也都是正数,
,,,
当且仅当 时,三式中的等号同时成立,
三式相加得 ,即 .
课 中 探 究
20
变式 [2024·福建将乐一中高一月考] 已知,,且 ,证
明: .
证明:因为,当且仅当时等号成立,
,当且仅当 时等号成立,
所以,当且仅当 时,等号
成立,则,即 ,故得证.
课 中 探 究
21
[素养小结]
要证明的不等式具有一边或两边是三个式子相加或相乘的形式时,通常先用基
本不等式两两结合,再用同向不等式相加或相乘的性质来证明.
课 中 探 究
22
拓展 已知,,都是正实数,且 .
求证: .
证明: , .
又,,都是正实数,,, ,
当且仅当 时,三式中的等号同时成立.
,
.
课 中 探 究
23
$