内容正文:
§3 不等式
1
第2课时 基本不等式的简单应用
3.2 基本不等式
2
◆ 课前预习
◆ 课中探究
探究点一 利用基本不等式的变形求最值
探究点二 基本不等式在实际问题中的应用
3
【学习目标】
1.能够运用基本不等式变形求最值.
2.掌握基本不等式在实际问题中的应用.
4
知识点一 基本不等式与最大(小)值
当, 均为正数时,下面的命题均成立:
(1)若为定值,则当且仅当时,取得最大值 ;
(2)若为定值,则当且仅当时,取得最小值 .
拓展:当,时,,当且仅当 时,等号同
时成立.
课 前 预 习
5
【诊断分析】
判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)对于实数,,若为定值,则 有最小值.( )
×
[解析] 要求, 都为正实数且等号能取到,才会有最值,故(1)错误;
(2)若,则 的最小值为2.( )
×
[解析] 取不到等号,错误.
课 前 预 习
6
知识点二 基本不等式在实际问题中的应用
用基本不等式解决实际问题时的常用思路
(1)理解题意,设出变量,设变量时一般把需要求最大值或最小值的变量定义为函数;
(2)建立相应的函数关系式,把实际问题转化、抽象为函数的最大值或最小值问题;
(3)根据已知变量的范围,求出函数的最大值或最小值;
(4)结合实际意义求出正确的答案,回答实际问题.
课 前 预 习
7
探究点一 利用基本不等式的变形求最值
例1(1) 若,则 的最小值为_______.
[解析] (凑配法)因为,所以 ,
所以 ,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为 .
课 中 探 究
8
(2)若,,且,则 的最小值是___.
8
[解析] (常数代换法)因为,,且 ,
所以 ,
当且仅当即时,等号成立,所以 的最小值为8.
课 中 探 究
9
(3)设,则 的最大值为__.
[解析] (凑配法) ,
,
当且仅当 ,即 时等号成立.
课 中 探 究
10
(4)设,则 的最小值为_____.
[解析] (分离变量法) ,
,
当且仅当,即时等号成立,的最小值为 .
课 中 探 究
11
变式(1) 已知,则 的最大值为___.
1
[解析] 因为,所以 ,
所以 ,
当且仅当,即时,等号成立.故 的最大值为1.
(2)已知,,且,则 的最小值为____.
[解析] 因为,,所以 (当且仅当
时,等号成立),又因为,所以,则 ,当且仅
当,时,等号成立,即 的最小值为36.
课 中 探 究
12
[素养小结]
(1)利用基本不等式求最值时,各项必须为正数,小于0的项可以通过取相反
数或绝对值变为大于0的项后再求解;(2)等号能否成立是一个关键步骤,要
认真验证,不能省略;(3)主要方法有常数代换法、凑配法、分离变量法、多
元化一元法等.
课 中 探 究
13
拓展 [2024·黑龙江龙东五地高一期中] 已知,, ,则
的最小值为( )
A
A.2 B.3 C. D.4
[解析] (多元化一元法)由,, ,得
,,,故.
又 ,,
当且仅当,即, 时等号成立,即 的最小值为2,
故选A.
课 中 探 究
14
探究点二 基本不等式在实际问题中的应用
例2 某住宅小区为了使居民有一个优雅、舒适的生活环
境,计划建一个八边形的休闲区域,它的主体造型的平
面图是由两个相同的矩形和 构成的面积为
的“十字形”地域,如图所示.现计划在正方形
上建一花坛,造价为4200元/ ,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/ ,
再在四个空角上铺草坪,造价为80元/.设总造价为元,边的长为 .
课 中 探 究
15
(1)试建立关于 的函数关系式;
解:设边的长为,则,即 ,
.
(2)至少要投入多少元才能建造这个休闲区域?
解: ,
当且仅当,即时,等号成立,故 .
因此,至少要投入118 000元才能建造这个休闲区域.
课 中 探 究
16
变式 [2024·陕西榆林府谷中学高一月考] 某公益广告
公司拟在一张矩形海报纸(记为矩形 ,如图)上设
计四个等高的宣传栏(栏面分别为两个等腰三角形和两个
全等的直角三角形且 ),宣传栏(图中阴影部
分)的面积之和为 .为了美观,要求海报上所
有水平方向和竖直方向的留空宽度均为 (宣传栏中
(1)当时,求海报纸(矩形 )的周长;
相邻两个三角形板块间在水平方向上的留空宽度也都是),设 .
课 中 探 究
17
解:设阴影部分直角三角形中边上的高为 ,
则阴影部分的面积,所以,
又 ,所以 .
由图可知, ,
故海报纸的周长为 .
课 中 探 究
18
(2)为节约成本,应如何选择海报纸的尺寸,可使用纸量最少(即矩形
的面积最小)?
解:由(1)知,, ,
则 ,
当且仅当,即, 时等号成立,
此时,, .
故选择长、宽分别为, 的矩形海报纸,可使用纸量最少.
课 中 探 究
19
[素养小结]
在应用基本不等式解决实际问题时,应注意以下两点:
(1)从题意中要确定使得基本不等式中等号成立的条件,或者从构建的函数模
型中直接求出等号成立的条件(如函数模型 等);
(2)所求出的最值必须符合实际情况.
课 中 探 究
20
$