内容正文:
26.5.1 数学活动-哪个积最大
学习目标
重点难点
理解并掌握"和定积最大"的规律;能运用二次函数的性质解决两数乘积的最值问题;了解数学探究的基本过程:观察—猜想—验证—证明.
经历计算、观察、猜想、证明的探究过程,培养合情推理能力;能建立二次函数模型解决实际最值问题; 培养观察、比较、归纳和概括的能力.
教学重点:探究"和定积最大"的规律;运用二次函数性质证明猜想; 建立二次函数模型解决最值问题。
教学难点:将实际问题转化为二次函数的最值问题;理解"两数和一定,相等时乘积最大"的原理; 数学探究方法的体会与运用。
情境导入
观察下列两个两位数的积,猜一猜其中哪个积最大.
91×99,92×98,…,98×92,99×91.
这节课我们运用二次函数的知识探究和说明两数的积的最大值.
新知探究
(1)观察下列两个两位数的积(两个乘数的十位上的数字都是9,个位上的数字的和等于10),猜想其中哪个积最大:
91×99,92×98,…,98×92,99×91.
解:91×99=99×91=9009,
92×98=98×92=9016,
93×97=97×93=9021.
∴91×99<92×98<93×97.
猜想:95×95最大.
你能用二次函数的知识说明你的猜想正确吗?
新知探究
91×99,92×98,…,98×92,99×91.
你能用二次函数的知识说明你的猜想正确吗?
解:设第一个两位数的个位上的数为x,则第二个两位数的个位上的数为(10-x).
两个两位数的乘积 y=(90+x)[90+(10-x)],
=-x2+10x+9000
=-(x-5)2+9025
∴当x=5时,y最大值=9025
即95×95的积最大.
新知探究
(2)观察下列两个三位数的积 (两个乘数的百位上的数字都是9, 十位上的数字与个位上的数字组成的数的和等于100), 猜想其中哪个积最大.
901×999,902×998,…,998×902,999×901.
你能用二次函数的知识说明你的猜想正确吗?
解:设第一个数是900+x,则第二个数是(1000-x).
两个三位数的乘积y=(900+x)(1000-x)
=-x2+100x+900000
=-(x-50)2+902500
∴当x=50时,y最大,即950×950最大.
新知探究
91×99,92×98,…,95×95, …, 98×92,99×91
901×999,902×998,…,950×950, …, 998×902,999×901
你能总结一下以上规律吗?
两数相加和不变,越接近相乘得数越大.
即:
两数和一定
差越小 → 积越大
差越大 → 积越小
两数相等时,乘积最大
应用:
周长相同的长方形 , 正方形的面积最大.
数学运用
1.根据以下10个乘积,回答问题:
1×399,2×398,3×397,4×396,…,398×2,399×1.
(1)猜一猜:所有的积中,哪两个数的积最大?
(2)运用二次函数的知识说明你的猜想是正确的.
解:(1)猜想:200×200的积最大.
(2)设第一个乘数为x,第二个乘数为(400-x).
两个数的乘积y=x(400-x)=-x2+400x=-(x-200)2+40000.
由此可知,当x=200时,y有最大值.
即在所列两个数的乘积中,200×200最大.
数学运用
2.分别用定长为L的线段围成矩形和圆,哪种图形的面积大?为什么?
x
L-x
L=2πr
S1=x( L-x)=-(x - )2+
S2=πr2=π( )2=
当x= 时,S1最大,此时S1= .
∵4π<16,∴ < .
∴S1<S2,∴圆的面积大.
【实验观察】
(1)观察下列两个数的积(两个乘数的和为10)
1×9,2×8,3×7,···,8×2,9×1,猜想其中哪个积最大(只写出结论)
(2)观察下列两个数的积(两个乘数的和为100)
45×55,46×54,47×53,…,54×46,55×45,猜想其中哪个积最大(只写出结论)
练习
【猜想验证】
(3)根据上面活动给你的启示.猜想:如果两个正乘数的和为m(m>0).你认为这两个正乘数分别为多少时,它们的积最大?用二次函数的知识说明你的猜想的正确性.
练习
【拓展应用】
(4)如图是一个四边形的风筝,它的骨架AB与CD是用总长度为1.8m的竹签制成的.上AB⊥CD).为了使风筝在空中能获得更大的浮力.要把风筝的表面积(四边形ADBC的面积)制作到最大.根据上面的结论,当管架AB= m时.CD= m,风筝的表面积能达到最大.
练习
归纳总结
1.活动1是运用二次函数的性质解决最值问题;
2.经历了计算、作图、观察、猜想、证明的数学研究过程,运用了数形结合思想;
课外作业
必做题:
1. 不计算,比较大小:56×54 , 57×53…63×67 , 60×70;
2. 两个数的和是30,这两个数的乘积最大是多少?
选做题:
1. 用长为20m的篱笆围成矩形菜园,怎样围面积最大?最大面积是多少?
2. 已知两个正数的和为12,求这两个数乘积的最大值。
大美数学
通过自主探究、列式验证、对比总结,揭开了“和定积最大”的数学规律,依托二次函数最值知识,验证了两数和固定时,两数相等、乘积最大的结论。简单的数字变化背后,是严谨的函数逻辑,彰显了数学数形结合的独特魅力。这一规律也暗含生活哲理:凡事有度,平衡最优。人生亦是如此,资源与条件如同固定的“和”,唯有合理分配、均衡取舍,不偏执、不极端,才能最大化收获价值,在有限的条件里活出最优的人生答卷。
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