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高中数学
人教新课标A版
必修5
第三章 不等式
本章复习与测试
新人教A版 必修五 第三章、不等式(全套课件12份)
文档属性
名称
新人教A版 必修五 第三章、不等式(全套课件12份)
格式
zip
文件大小
10.9MB
资源类型
试卷
版本资源
人教新课标A版
科目
数学
更新时间
2012-08-28 00:00:00
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文档简介
(共37张PPT)
2002年国际数学家大会会标
三国时期吴国数学家赵爽
A
D
C
B
H
G
F
E
“风车”中有哪些图形,这些图形的面积有什么相等关系和不等关系?
当且仅当a=b时,等号成立。
A
B
C
D
E(FGH)
a
b
思考1:等号何时成立?
结论:一般地,对于任意实数a、b,我们有
*注意:当且仅当a=b时,等号成立
思考2:当a,b为任意实数时, 还成立吗?
此不等式称为重要不等式
思考3:你能给出重要不等式的证明吗?
证明:因为
2.代数意义:几何平均数小于等于算术平均数
2.代数证明:
3.几何意义:半弦长小于等于半径
(当且仅当a=b时,等号成立)
算术平均数
几何平均数
3.几何证明:
从数列角度看:两个正数的等比中项小于等于它们的
等差中项
1.思考:如果当 用 去替换
中的 ,能得到什么结论
基本不等式
通常我们把上式写作:
当且仅当a=b时取等号,这个不等式就叫做基本不等式.
证明:要证
只要证
①
要证①,只要证
②
要证②,只要证
③
显然, ③是成立的.当且仅当a=b时, ③中的等号成立.
分析法
执果索因
探究:作差法证明基本不等式
几何意义:半径不小于半弦
如图,AB是圆的直
径,C是AB上任一
点AC=a, CB=b,过
点C 作垂直于AB的
弦DE,连 AD, BD,
则CD=__,
半径为__
对基本不等式 的几何意义作进一步探究
两个正数的
几何平均数
两个正数的算术平均数
上面两个定理的主要区别在哪里呢
两个不等式的适用范围不同.
平均值定理常称作“均值不等式”,它是一个非常
重要的不等式,常变形为
错在哪里?
1.已知函数 ,求函数的最小值和此时x的取值.
运用均值不等式的过程中,忽略了“正数”这个重要条件.
2.已知函数 ,
求函数的最小值.
用均值不等式求最值,必须满足“定值”这个条件.
用均值不等式求最值,必须注意 “相等” 的条件.
如果取等的条件不成立,则不能取到该最值.
应用
求最值时,注意验证:一正 、二定 、三相等
构造条件
例1、若 ,求 的最小值.
变3:若 ,求 的最小值.
变2:若 ,求 的最小值.
问:在结论成立的基础上,条件“a>0,b>0”可以变化吗?
变1:若 求 的最小值
变式、已知x、y都是正数,求证:
(1) ≥2;
分析:在运用定理: 时,注意条件a、b均为正数,结合不等式的性质(把握好每条性质成立的条件),进行变形.
解:∵x,y都是正数
∴ >0, >0
=2
(当且仅当x=y时,式中取等号。)
(2)(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
解:∵x,y都是正数
∴ x+y≥2 >0
∴ x2>0, y2>0,x3>0,y3>0
x2+y2≥2 >0
x3+y3≥2 >0
∴(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥
=8x3y3
即(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
2 ·2 ·2
(当且仅当x=y时,式中取等号)
(当且仅当x=y时,式中取等号)
例2、已知a、b、c都是正数,求证
(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc
分析:对于此类题目,选择定理:
(a>0,b>0)灵活变形,可求得结果.
解:∵a,b,c都是正数
b+c≥2 >
c+a≥2 >0
∴(a+b)(b+c)(c+a)≥
即(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc.
=8abc
∴a+b≥2 >0
2 ·2 ·2
(当且仅当a=b=c时,上式取等号)
变式、求证:
(2)已知
都是正数,求证
证明:由
都是正数,得
例3、
1、【杭州市09年模考·理】(3) 下列不等式不一定成立的是
B
C
D
A
C
2、【金丽衢第一次联考·理】14.(文科14) 改编
4
原题:满足a+2b=1
变式:
且
1、已知
,
求
的最小值
解:
当且仅当
即
时
证明:
注意:本题条件a,b,c为实数
例4、工厂拟建一座平面图为矩形且面积为200m2
的三级污水处理池(平面图如上图)。如果池四
周围墙建造单价为400元/m,中间两道隔墙建造
单价为248元/m,池底建造单价为80元/m2,水
池所有墙的厚度忽略不计,试设计污水处理池的
长和宽,使总造价最低,并求出最底造价。
分析:
设污水处理池的长为 x m,总造价为y元,
(1)建立 x 的函数 y ;
(2)求y的最值.
设污水处理池的长为 x m, 总造价为y元,则
解:
y=400· (2x+200/x×2)+248·(2×200/x)+80×200
=800x+259200/x+16000.
当且仅当800x=259200/x, 即x=18时,取等号。
≥
答:池长18m,宽100/9 m时,
造价最低为30400元。
x
200/x
例5.求函数 的最大值,及此时x的值。
解: ,因为x>0,
所以
得
因此f(x)≤
当且仅当 ,即 时,式中等号成立。
由于x>0,所以 ,式中等号成立,
因此 ,此时 。
1已知x>0,y>0,xy=24,求4x+6y的最小值,并说明此时x,y的值.
4 已知x>0,y>0,且x+2y=1,求
的最小值.
2 已知a+b=4,求y=2a+2b的最小值.
你算得快,算得准吗
1. 两个不等式
(1)
(2) 当且仅当a=b时,等号成立
注意:1.两公式条件,前者要求a,b为实数;后者要求a,b为正数。
2.公式的正向、逆向使用的条件以及“=”的成立条件。
2.不等式的简单应用:主要在于求最值
把握 “七字方针” 即 “一正,二定,三相等”
例2:某工厂要建造一个长方体形无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m.如果池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,怎样设计水池能使总造价最低 最低总造价是多少
分析:水池呈长方体形,它的高是3m,底面的长与宽没有确定.如果底面的长与宽确定了,水池的总造价也就确定了.因此应当考察底面的长与宽取什么值时水池总造价最低
解:设底面的长为xm,宽为ym,水池总造价为z元.
根据题意,有:
由容积为4800m3,可得:3xy=4800
因此 xy=1600
由基本不等式与不等式的性质,可得
即
当x=y,即x=y=40时,等号成立
所以,将水池的地面设计成边长为40m的正方形时总造价最低,最低总造价为297600元.(共19张PPT)
2008、10、25
x
y
1
2
3
4
5
6
7
O
-1
-1
1
2
3
4
5
6
B
A
C
x=1
x-4y+3=0
3x+5y-25=0
若实数x , y满足 ,求z=2x+y的取值范围.
使z=2x+y取得最大值的可行解为 ,
且最大值为 ;
(1)画出不等式组所表示的平面区域;
满足 的解(x,y)都叫做可行解;
z=2x+y 叫做 ;
(2)设z=2x+y,则式中变量x,y满足的二元一次不等式组叫做x,y的 ;
使z=2x+y取得最小值的可行解 ,
且最小值为 ;
这两个最值都叫做问题的 。
线性目标函数
线性约束条件
(5,2)
(1, 1)
12
3
最优解
线性约束条件
复习引入:
分析:目标函数变形为
把z看成参数,同样是一组平行线,且平行线与可行域有交点。
最小截距为过A(5,2)
的直线
注意:直线取最大截距时,等价于
取得最大值,则z取得最小值
同理,当直线取最小截距时,z有最大值
y
1
2
3
4
5
6
7
O
-1
-1
1
2
3
4
5
6
x
3x+5y-25=0
x=1
B
A
C
x-4y+3=0
最大截距为过
的直线
变题:上例若改为求z=x-2y的最大值、最小值呢?
y
1
2
3
4
5
6
7
O
-1
-1
1
2
3
4
5
6
变题:若改为求z=3x+5y的最大值、最小值呢?
解:不等式组表示的平 面区域如图所示:
作斜率为 的直线
x=1
B
A
C
x
3x+5y-25=0
x-4y+3=0
使之与平面区域有公共点,由图可知,当
z的值最小,
z的值最小,当
过A(5,2)、 时,
过B(1,1)时,
或
本题以最大值解为坐标的点落在线段AC上,即线段AC上所有点的坐标为最大值解
y
1
2
3
4
5
6
7
x
6
5
4
3
2
1
0
-1
-1
-2
-2
-3
-4
A
D
C
B
解:作线形约束条件所表示的平面区域,即如图所示四边形ABCD。
作直线
所以,
求得 A(3,1) B(4,0)
C(5,1) D(4,2)
可使
达到最小值,
将直线
平移,平移到过A点
的平行线
与
重合时,
达到最大值。
可使
当
平移过C点时,与
的平行线
重合时,
例1.若实数x,y满足 求2x+y的取值范围
解法2:由待定系数法: 设 2x+y=m(x+y)+n(x-y)
=(m+n)x+(m-n)y
∴m+n=2,m-n=1
m=3/2 ,n=1/2
∴ 2x+y=3/2×(x+y)+ 1/2 ×(x-y)
∵4≤x+y≤6,2≤x-y≤4
∴7≤2x+y≤11
例1.若实数x,y满足 求2x+y的取值范围
例题分析:关于取整数解的问题
例2 要将两种大小不同规格的钢板截成A、B、C三种规格,每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表所示 :
解:设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张,则
规格类型
钢板类型
第一种钢板
第二种钢板
A规格
B规格
C规格
2
1
2
1
3
1
2x+y≥15,
{
x+2y≥18,
x+3y≥27,
x≥0
y≥0
作出可行域(如图)
目标函数为 z=x+y
今需要A,B,C三种规格的成品分别为15,18,27块,问各截这两种钢板多少张可得所需三种规格成品,且使所用钢板张数最少。
X张
y张
例题分析
x
0
y
2x+y=15
x+3y=27
x+2y=18
x+y =0
2x+y≥15,
{
x+2y≥18,
x+3y≥27,
x≥0, x∈N
y≥0 y∈N
直线x+y=12经过的整点是B(3,9)和C(4,8),它们是最优解.
作出一组平行直线z=x+y,
目标函数z= x+y
B(3,9)
C(4,8)
A(18/5,39/5)
当直线经过点A时z=x+y=11.4,
x+y=12
解得交点B,C的坐标B(3,9)和C(4,8)
调整优值法
2
4
6
18
12
8
27
2
4
6
8
10
15
但它不是最优整数解.
作直线x+y=12
答(略)
例题分析
x
0
y
2x+y=15
x+3y=27
x+2y=18
x+y =0
2x+y≥15,
{
x+2y≥18,
x+3y≥27,
x≥0, x∈N*
y≥0 y∈N*
经过可行域内的整点B(3,9)和C(4,8)时,t=x+y=12是最优解.
答:(略)
作出一组平行直线t = x+y,
目标函数t = x+y
B(3,9)
C(4,8)
A(18/5,39/5)
打网格线法
在可行域内打出网格线,
当直线经过点A时t=x+y=11.4,但它不是最优整数解,
将直线x+y=11.4继续向上平移,
1
2
1
2
18
27
15
9
7
8
300
1
2
一级子棉(吨)
900
600
利润(元)
250
2
1
二级子棉(吨)
资源限额(吨)
乙种棉纱(吨)y
甲种棉纱(吨)x
产品
资源
例2.某纺纱厂生产甲、乙两种棉纱,已知生产甲种棉纱1吨需耗一级子棉2吨、二级子棉1吨;生产乙种棉纱需耗一级子棉1吨、二级子棉2吨,每1吨甲种棉纱的利润是600元,每1吨乙种棉纱的利润是900元,工厂在生产这两种棉纱的计划中要求消耗一级子棉不超过300吨、二级子棉不超过250吨.甲、乙两种棉纱应各生产多少(精确到吨),能使利润总额最大
解:设生产甲、乙两种棉纱分别为x吨、y吨,利润总额为z元,则
Z=600x+900y
作出可行域,可知直线Z=600x+900y通过点M时利润最大。
解方程组
得点M的坐标
x=350/3≈117
y=200/3≈67
答:应生产甲、乙两种棉纱分别为117吨、67吨,能使利润总额达到最大。
在可行域内找出最优解、线性规划整数解问题的一般方法是:
1.若区域“顶点”处恰好为整点,那么它就是最优解;(在包括边界的情况下)
2.若区域“顶点”不是整点或不包括边界时,应先求出该点坐标,并计算目标函数值Z,然后在可行域内适当放缩目标函数值,使它为整数,且与Z最接近,在这条对应的直线中,取可行域内整点,如果没有整点,继续放缩,直至取到整点为止。
3.在可行域内找整数解,一般采用平移找解法,即打网络、找整点、平移直线、找出整数最优解;还可以用调整最优值法。
不等式组 表示的平面区域内的整数点共有
( )个
巩固练习1:
1 2 3 4 x
y
4
3
2
1
0
4x+3y=12
练习2:求满足 | x | + | y | ≤4 的整点(横、纵坐标为整数)的个数。
x
y
o
4
4
-4
-4
共有:
9 + 2 ( 7 + 5 + 3 + 1 )
= 41
X
y
0
8
4
x=8
y=4
7
6
5
4
3
2
1
3
2
1
x+y=10
4x+5y=30
320x+504y=0
3.某运输公司接受了向抗洪抢险地区每天至少运送180吨支援物资的任务,该公司有8辆载重量为6吨的A型卡车和4辆载重量为10吨的B型卡车,有10名驾驶员;每辆卡车每天往返的次数为A型卡车4次,B型卡车3次,每辆卡车每天往返的成本费A型卡车为320元,B型卡车为504元,问如何安排车辆才能使该公司所花的成本费最低,最低为多少元?(要求每型卡车至少安排一辆)
解:设每天调出的A型车x辆,B型车y辆,公司所花的费用为z元,则
x≤8
{
y≤4
x+y≤10
x,y∈N*
4x+5y≥30
Z=320x+504y
作出可行域中的整点,
可行域中的整点(5,2)使Z=320x+504y取得最小值,且Zmin=2608元
作出可行域
15
课后练习:
2.
3.深圳市福田区水泥制品厂生产两种水泥,已知生产甲种水泥制品1吨,需矿石4吨,煤3吨;生产乙种水泥制品1吨,需矿石5吨,煤10吨,每1吨甲种水泥制品的利润为7万元,每1吨乙种水泥制品的利润是12万元,工厂在生产这两种水泥制品的计划中,要求消耗的矿石不超过200吨,煤不超过300吨,甲乙两种水泥制品应生产多少,能使利润达到最大值?
0
(图1)
【练习4】
如图1所示,已知△ABC中的三顶点
A(2,4) ,B(-1,2),C(1,0),点P(x,y)
在△ABC内部及边界运动,
请你探究并讨论以下问题:
①
在_____处有最大值___,在____处有最小值____;
③ 你能否设计一个目标函数,使得其取最优解的
情况有无穷多个?
④ 请你分别设计目标函数,使得最值点分别
在A处、B处、C处取得?
⑤ (课后思考题)若目标函数是
你知道其几何意义吗?
?如果是
或
②
在___处有最大值____,在____处有最小值____;
呢?
你能否借助其几何意义求得
z=x+y
z=x-y
z=x2+y2 ,
zmin和zmax
A(2,4)
C(0,1)
B(-1,2)
0
A
B
C
( 图2 )
0
A
B
C
(如图2,①②问参考答案: ① z=x+y
在 点A 处有最大值 6 ,在边界BC处有最小值 1 ;②z=x+y
在 点C 处有最大值 1 ,在 点 B 处有最小值 -3)(共32张PPT)
复习:一元二次方程与一元二次函数
(1)一元二次方程的解法
因式分解法(十字相乘)
公式法:
韦达定理
(2)一元二次函数
开口方向;
对称轴
顶点 坐标
考察下面含未知数x的不等式: 15x2+30x-1>0 和 3x2+6x-1≤0.
这两个不等式有两个共同特点:
(1)含有一个未知数x;
(2)未知数的最高次数为2.
定义:一般地,含有一个未知数,且未知数的最高次数为2的整式不等式,叫做一元二次不等式。
表达式:一元二次不等式的一般表达式为 ax2+bx+c>0 (a≠0),或ax2+bx+c<0 (a≠0)
其中a,b,c均为常数。
它们之间有怎样的联系?
一元二次方程:
ax2+bx+c=0(a≠0)
一元二次不等式:
ax2+bx+c>0(a≠0)
或ax2+bx+c<0(a≠0)
二次函数:
y=ax2+bx+c(a≠0)
下面我们通过实例,研究一元二次不等式的解法,以及它与相应的方程、函数之间的关系。
例1、解不等式:
(1)x2-x-6>0;(2)x2-x-6<0.
方程x2-x-6=0的判别式
于是可知这个方程有两个不相等的实数根,解此方程得x1=-2,x2=3.
建立直角坐标系xOy,画出f(x)的图象,它是一条开口向上的抛物线,与x轴的交点是M(-2,0),N(3,0),
观察这个图象,可以看出,抛物线位于x轴上方的点的纵坐标大于零,因此这些点的横坐标的集合
A={x| x<-2或x>3}是一元二
次不等式x2-x-6>0的解集。
抛物线位于x轴下方的点的纵坐标小于零,因此这些点的横坐标的集合B={x| -2
事实上,当x∈A时,若x<-2,则x+2<0,且x-3<0,由此可推知
(x+2)(x-3)>0;
若x>3,同样可推知(x+2)(x-3)>0。
当x∈B时,即-2
0,
x-3<0,因此(x+2)(x-3)<0,
不等式(1)和(2)还可以通过下述方法求解:
(1)因为x2-x-6=(x+2)(x-3),
所以解x2-x-6>0,就是解(x+2)(x-3)>0,
相对于解不等式组 或 ,
解这两个不等式组得x>3或x<-2.
(2)因为x2-x-6=(x+2)(x-3),所以解x2-x-6<0,就是解(x+2)(x-3)<0,
相对于解不等式组 或 ,
解这两个不等式组得-2
比较上面的两种解法,可以明显地体会到,作出相应的二次函数的图象,并由图象直接写出解集的方法更简便一些。
例2、解不等式:
(1)x2-2x+3>0; (2)x2-2x+3<0.
分析:考察方程x2-2x+3=0的判别式△=(-2)2-4×1×3<0,二次函数的图象位于x轴的上方(如图),这时对于任意的实数x,都有x2-2x+3>0。
解:对于任意实数x,
x2-2x+3=(x-1)2+2>0,
因此不等式(1)的解集为实数集R,
不等式(2)无解,或说它的解集为空集.
例3.解不等式(1) x2+4x+4>0.
解:因为△=42-4×1×4=0,
原不等式化为(x+2)2>0,
所以不等式的解集是{x∈R| x≠-2}.
思考.解不等式(2) x2+4x+4<0.
通过以上三例,我们不难对一元二次不等式ax2+bx+c>0 (a>0)和ax2+bx+c<0 (a>0)解集的形式作一般性的分析。
设方程ax2+bx+c=0 (a>0)的判别式为△。
(1)当△>0时,二次方程ax2+bx+c=0有两个不等的实数根x1,x2,(设x1
考察这类二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象,这时,函数的零点把x轴分成三个区间
(-∞,x1),(x1,x2),(x2,+∞),
不等式ax2+bx+c>0的解集是(-∞,x1)∪ (x2,+∞),不等式ax2+bx+c<0的解集是(x1,x2)。
简单的说是:
大于开两边,小于夹中间。
(2)当△=0时,通过配方得,
由图可知,ax2+bx+c>0的解集是 的全体实数,即
ax2+bx+c<0的解集是空集,即不等式无解。
(3)当△<0时,二次函数f(x)=ax2+bx+c的图象在x轴上方,由此可知,不等式ax2+bx+c>0的解集是实数集R,不等式ax2+bx+c<0的解集是空集。
判别式
△=b2- 4ac
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
ax2+bx+c=0
(a>0)的根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
△>0
有两相异实根
x1, x2 (x1
{x|x
x2}
{x|x1< x
△=0
△<0
有两相等实根
x1=x2=
{x|x≠ }
x1
x2
x
y
O
y
x
O
Φ
Φ
R
没有实根
y
x
O
x1
解一元二次不等式的一般步骤
另解: 因为△= 16 -16 =0
方程 4 x2 - 4x +1=0 的解是
x1=x2=1/2
故原不等式的解集为{ x| x ≠ 1/2 }
课本P78例2:解不等式- x2 + 2x – 3 >0
解:整理,得 x2 - 2x + 3 < 0
因为△= 4 - 12 = - 8 < 0
方程 x2 - 2x +3 = 0无实数根
所以原不等式的解集为ф
课本P78例1:解不等式4x2-4x +1>0
解:
由于4x2-4x+1=(2x-1)2≥0
例4.解不等式1-x-4x2>0.
解:原不等式化为4x2+x-1<0,
因为△=12-4×4×(-1)>0,
方程4x2+x-1=0的根是
所以不等式的解集是
点评
变式:解不等式 2x2-3x-2 > 0 .
解:因为△ =(-3)2-4×2×(-2)>0,
方程的解2x2-3x-2 =0的解是
所以,原不等式的解集是
先求方程的根
然后想像图象形状
注:开口向上,大于0
解集是大于大根,小于小根(两边飞)
例5.解不等式-2x2+4x-3>0.
解:原不等式化为2x2-4x+3<0,
因为2x2-4x+3=2(x-1)2+1>0,
所以原不等式的解集是
变式:解不等式-x2+2x-3>0
解:不等式可化为:
例6.求函数
的定义域。
解:由函数f(x)的解析式有意义得
即
解得
因此1≤x<3,所求函数的定义域是[1,3).
例7. 解不等式 4(2x2+2x+1)>x(4-x).
例9、 一个车辆制造厂引进了一条摩托车整车装配流水线,这条流水线生产的摩托车数量x(辆)与创造的价值 y(元)之间有如下的关系: y = -2 x2 + 220x.
若这家工厂希望在一个星期内利用这条流水线创收6000元以上,那么它在一个星期内大约应该生产多少辆摩托车
解:设在一个星期内大约应该生产x辆摩托车.根据题意,得到 -2x2 + 220x > 6000
移项整理,得 x2 - 110x + 3000 < 0.
因为△=100>0,所以方程 x2-110x+3000=0有两个实数根
x1=50, x2=60.
由函数y=x2-110x+3000的图象,
得不等式的解为50
因为x只能取整数,所以当这条摩托
车整车装配流水线在一周内生产的摩托
车数量在51辆到59辆之间时,这家工厂
能够获得6000元以上的收益.
例10、 某种牌号的汽车在水泥路面上的刹车距离s m和汽车车速x km/h有如下关系:
在一次交通事故中,测得这种车的刹车距离大于39.5m,那么这辆汽车刹车前的车速至少为多少 (精确到0.01 km/h)
解:设这辆汽车刹车前的车速至少为x km/h,根据题意,得到
移项整理,得 x2+9x-7110>0.
显然△>0, 方程x2+9x-7110=0有两个实数根,即
x1≈-88.94, x2≈79.94
画出函数y=x2+9x-7110的图象,由图象得不等式的解集为
{x|x <-88.94, 或 x>79.94 }
在这个实际问题中,x>0,所以这辆汽车刹车前的车速至少为79.94km/h.
求解一元二次不等式ax2+bx+c>0
(a>0)的程序框图:
△≥0
x< x1或x> x2
其方法步骤是:
(1)先求出Δ和相应方程的解,
注:若a<0时,先变形!
(2)再画出函数图象,根据图象写出不等式的解。
2. 二次函数
一元二次不等式的解
一元二次方程的根
图象
三个二次问题都可以通过图形实现转换
小结:1.利用一元二次函数图象解一元二次不等式(共28张PPT)
1. 用不等式或不等式组表示不等关系.
3.比较两个代数式的大小——作差比较法
→判断符号
作差
→变形
→得出结论
证明:
性质1表明,把不等式的左边和右边交换位置,所得不等式与原不等式异向,我们把这种性质称为不等式的对称性。
性质1:如果a>b,那么b
b.
证明:
这个性质也可以表示为c
这个性质是不等式的传递性。
性质2:如果a>b,b>c,那么a>c.
证明:
性质3表明,不等式的两边都加上同一个实数,所得的不等式与原不等式同向.
a+b>c a+b+(-b)>c+(-b) a>c-b.
结论:不等式中的任何一项都可以改变符号后移到不等式另一边(移项法则)
性质3:如果a>b,则a+c>b+c.
证明:
性质4:如果a>b,c>0,则ac>bc;如果a>b,c<0,则ac
性质5:如果a>b,c>d,则a+c>b+d.
证明:因为a>b,所以a+c>b+c,又因为c>d,所以b+c>b+d,
根据不等式的传递性
得a+c>b+d.
几个同向不等式的两边分别相加,所得的不等式与原不等式同向.
性质6:如果a>b>0,c>d>0,则ac>bd.
证明:因为a>b,c>0,所以ac>bc,
又因为c>d,b>0,所以bc>bd,
根据不等式的传递性得 ac>bd。
几个两边都是正数的同向不等式的两边分别相乘,所得的不等式与原不等式同向.
性质7:
性质7说明,当不等式两边都是正数时,不等式两边同时乘方所得的不等式和原不等式同号.
性质8:
性质8说明,当不等式的两边都是正数时,不等式两边同时开方所得不等式与原不等式同向.
以上这些关于不等式的事实和性质是解决不等式问题的基本依据
试证明:如果a>b>0,则,
(n∈N+,n>1).
证明:用反证法,假定 ,即
或 ,
根据性质4的推论2和根式性质,得a
这都与a>b矛盾,因此
例1:对于实数 判断下列命题的真假
若 则
(5)若 则
(3)若 则
(4)若 则
假
(2)若 则
真
假
假
真
注:(1)运用不等式的性质时,应注意不等式成立的条件。
(2)一般地,要判断一个命题为真命题,必须严格加以证明,要判断一个命题为假命题,可举反例,或者由题中条件推出与结论相反的结果。
变式:判断下列各式是否正确?为什么?
(1) 如果a >b,那么a-c>b-c
(2)如果a > b,那么
(3)如果ac
(4) 如果ac2 > bc2,那么a>b
正确
错误
错误
正确
例2.已知 a > b >0, c <0, 求证 .
>
证明:因为a > b >0,
于是
即
由 c < 0 , 得 ,
即
所以 ab >0,
>0.
思考?
能否用作差法证明 ?
例3.应用不等式的性质,证明下列不等式:
(1)已知a>b,ab>0,求证: ;
证明:
(1)因为ab>0,所以
又因为a>b,所以
即
因此
(2)已知a>b>0,0
证明:因为0
又因为a>b>0,所以
即
1. 已知a>b,不等式:(1)a2>b2;(2) ;(3)
成立的个数是( )
(A)0 (B)1 (C)2 (D)3
A
2.如果a>b>0,c>d>0,则下列不等式中不正确的是( )
A.a-d>b-c B. C.a+d>b+c D.ac>bd
C
3. 当a>b>c时,下列不等式恒成立的是 ( )
A.ab>ac B.(a-b)∣c-b∣>0
C.a∣c∣>b∣c∣ D.∣a b∣>∣bc|
B
4.
求:
的取值范围.
已知:函数
解:因为f(x)=ax2-c,
所以
解之得
所以f(3)=9a-c=
因为
所以
两式相加得-1≤f(3) ≤20.
还有其它解法吗
提示:整体构造
利用对应系数相等
本题中a与c是一个有联系的有机整体,不要割断它们之间的联系
注意:
变式:已知-4≤a-b≤-1,
-1≤4a-b≤5,求9a-b的取值范围。
解:设9a-b=m(a-b)+n(4a-b)
=(m+4n)a-(m+n)b,
令m+4n=9,-(m+n)=-1,解得,
所以9a-b= (a-b)+ (4a-b)
变式:(1)如果30
18
(2)若-3
因为-4
所以-16<(a-b)c2<0
变式:若 ,求
的取值范围。
不等式的性质 内 容
对称性
传递性
加法性质
乘法性质
指数运算性质
倒数性质
要弄清每一性质的条件和结论,注意条件的放宽和加强,以及条件与结论之间的相互联系.
关于不等式性质的学习要注意
紧扣基本性质证明问题.(共25张PPT)
解线性规划应用问题的一般步骤:
2)设好变元并列出不等式组和目标函数
3)由二元一次不等式表示的平面区域作出可行域;
4)在可行域内求目标函数的最优解(注意整数解的调整)
1)理清题意,列出表格:
5)还原成实际问题
(准确作图,准确计算)
画出线性约束条件所表示的可行域,画图力保准确;
法1:移-在线性目标函数所表示的一组平行线中,利用平移的方法找出与可行域有公共点且纵截距最大或最小的直线;
法2:算-线性目标函数的最大(小)值一般在可行域的顶点处取得,也可能在边界处取得(当两顶点的目标函数值相等时最优解落在一条边界线段上)。此法可弥补作图不准的局限。
应用1-有关二元一次代数式取值范围
解:由①、②同向相加可得:
③
求2x+y的取值范围。
例1.若实数x,y满足
①
②
由②
将上式与①同向相加得
④
③+④得
以上解法正确吗?为什么?
首先:我们画出
表示的平面区域
当x=3,y=0时,得出2x+y的最小值为6,但此时x+y=3,点(3,0)不在不等式组的所表示的平面区域内,所以上述解答明显错了.
1
2
3
4
5
6
7
x
6
5
4
3
2
1
0
-1
-1
-2
y
-2
-3
-4
A
D
C
B
但不等式
与不等式
所表示的平面区域却不同?
(扩大了许多!)
从图中我们可以看出
没错
解得
通过分析,我们知道上述解法中,
是对的,但用x的最大(小)值及y的最大(小)值来确定2x+y的最大(小)值却是不合理的。
怎么来解决这个问题和这一类问题呢?这就是我们今天要学习的线性规划问题。
求2x+y的取值范围。
例1.若实数x,y满足
①
②
y
1
2
3
4
5
6
7
x
6
5
4
3
2
1
0
-1
-1
-2
-2
-3
-4
A
D
C
B
我们设我们设z=2x+y方程变形为y=-2x+z,等式表示斜率为-2,纵截距为z的直线,把z看成参数,方程表示的是一组平行线.
要求z的范围,现在就转化为求这一组平行线中,与阴影区域有交点,且在y轴上的截距达到最大和最小的直线.
由图,我们不难看出,这种直线的纵截距的最小值为过A(3,1)的直线,纵截距最大为过C(5,1)的直线。
所以
过A(3,1)时,因为z=2x+y,所以
同理,过B(5,1)时,因为z=2x+y,所以
y
1
2
3
4
5
6
7
x
6
5
4
3
2
1
0
-1
-1
-2
-2
-3
-4
A
D
C
B
解:作线形约束条件所表示的平面区域,即如图所示四边形ABCD。
作直线
所以,
求得 A(3,1) B(4,0)
C(5,1) D(4,2)
可使
达到最小值,
将直线
平移,平移到过A点
的平行线
与
重合时,
达到最大值。
可使
当
平移过C点时,与
的平行线
重合时,
例1.若实数x,y满足 求2x+y的取值范围
解法2:由待定系数法: 设 2x+y=m(x+y)+n(x-y)
=(m+n)x+(m-n)y
∴m+n=2,m-n=1
m=3/2 ,n=1/2
∴ 2x+y=3/2×(x+y)+ 1/2 ×(x-y)
∵4≤x+y≤6,2≤x-y≤4
∴7≤2x+y≤11
例1.若实数x,y满足 求2x+y的取值范围
例1:某工厂生产甲、乙两种产品.已知生产甲种产品1t需消耗A种矿石10t、B种矿石5t、煤4t;生产乙种产品1吨需消耗A种矿石4t、B种矿石4t、煤9t.每1t甲种产品的利润是600元,每1t乙种产品的利润是1000元.工厂在生产这两种产品的计划中要求消耗A种矿石不超过300t、消耗B种矿石不超过200t、消耗煤不超过360t.甲、乙两种产品应各生产多少(精确到0.1t),能使利润总额达到最大
甲产品
(1t) 乙产品
(1t) 资源限额
(t)
A种矿石(t)
B种矿石(t)
煤(t)
利润(元)
产品
消耗量
资源
列表:
5
10
4
600
4
4
9
1000
300
200
360
设生产甲、乙两种产品.分别为x t、yt,利润总额为z元
应用2-有关利润最高、效益最大等问题
例题分析
甲产品
(1t) 乙产品
(1t) 资源限额
(t)
A种矿石(t)
B种矿石(t)
煤(t)
利润(元)
产品
消耗量
资源
列表:
5
10
4
600
4
4
9
1000
300
200
360
把题中限制条件进行转化:
约束条件
10x+4y≤300
5x+4y≤200
4x+9y≤360
x≥0
y ≥0
z=600x+1000y.
目标函数:
设生产甲、乙两种产品.分别为x t、yt,利润总额为z元
xt
yt
例题分析
解:设生产甲、乙两种产品.分别为x t、yt,利润总额为z=600x+1000y. 元,那么
{
10x+4y≤300
5x+4y≤200
4x+9y≤360
x≥0
y ≥0
z=600x+1000y.
作出以上不等式组所表示的可行域
作出一组平行直线 600x+1000y=t,
解得交点M的坐标为(12.4,34.4)
5x+4y=200
{
4x+9y=360
由
10x+4y=300
5x+4y=200
4x+9y=360
600x+1000y=0
M
答:应生产甲产品约12.4吨,乙产品34.4吨,能使利润总额达到最大。
(12.4,34.4)
经过可行域上的点M时,目标函数在y轴上截距最大.
90
30
0
x
y
10
20
10
75
40
50
40
此时z=600x+1000y取得最大值.
【例3】营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白质,0.06kg的脂肪.1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋白质,0.14kg脂肪,花费28元;而1kg食物B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元.为了满足营养专家指出的日常饮食要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A和食物B多少kg?
应用3-有关成本最低、运费最少等问题
得点M的坐标为
答:每天需要同时食用食物A约0.143 kg,
食物B约0.571 kg,能够满足日常饮食要求,
且花费最低16元.
幻灯片13
幻灯片14
解:设每天食用xkg食物A, ykg食物B,总花费为z元,
则目标函数为z=28x+21y且x、y满足约束条件
,整理为
作出约束条件所表示的可行域,
如右图所示
目标函数可变形为
如图,作直线
,当直线
平移经过可行域时,在
点M处达到
轴上截距
的最小值,即此时
有最小值.解方程组
,
返回幻灯片12
线性规划的应用练习:
1、已知:-1≤a+b≤1,1≤a-2b≤3,求a+3b的取值范围。
解法1:由待定系数法: 设 a+3b=m(a+b)+n(a-2 b)
=(m+n)a+(m-2n)b
∴m+n=1,m-2n=3
m=5/3 ,n=-2/3
∴ a+3b=5/3×(a+b)-2/3×(a-2 b)
∵-1≤a+b≤1,1≤a-2 b≤3
∴-11/3≤a+3 b≤1
解法2:∵-1≤a+b≤1,1≤a-2 b≤3
∴-2≤2a+2 b≤2,
-3≤2 b-a≤-1
∴-1/3≤a≤5/3
-4/3≤b≤0
∴-13/3≤a+3 b≤5/3
已知:-1≤a+b≤1,1≤a-2b≤3,求a+3b的取值范围。
解法2 约束条件为:
目标函数为:z=a+3b
由图形知:-11/3≤z≤1
即 -11/3≤a+3 b≤1
x
y
0
2x+y-600=0
300
600
x+2y-900=0
A(100,400)
2.某家具厂有方木材90m3,木工板600m3,准备加工成书桌和书橱出售,已知生产每张书桌需要方木料0.1m3、木工板2m3;生产每个书橱需要方木料0.2m3,木工板1m3,出售一张书桌可以获利80元,出售一张书橱可以获利120元;
(1)怎样安排生产可以获利最大?
(2)若只生产书桌可以获利多少?
(3)若只生产书橱可以获利多少?
(1)设生产书桌x张,书橱y张,利润为z元, 则约束条件为
{
0.1x+0.2y≤90
2x+y≤600
x,y∈N*
Z=80x+120y
作出不等式表示的平面区域,
当生产100张书桌,400张书橱时利润最大为z=80×100+120×400=56000元
(2)若只生产书桌可以生产300张,用完木工板,可获利 24000元;
(3)若只生产书橱可以生产450张,用完方木料,可获利54000元。
将直线z=80x+120y平移可知:
900
450
求解:
产品
资源 甲种棉纱(吨)x 乙种棉纱(吨)y 资源限额(吨)
一级子棉(吨) 2 1 300
二级子棉(吨) 1 2 250
利润(元) 600 900
3 某纺纱厂生产甲、乙两种棉纱,已知生产甲种棉纱1吨需耗一级子棉2吨、二级子棉1吨;生产乙种棉纱需耗一级子棉1吨、二级子棉2吨,每1吨甲种棉纱的利润是600元,每1吨乙种棉纱的利润是900元,工厂在生产这两种棉纱的计划中要求消耗一级子棉不超过300吨、二级子棉不超过250吨.甲、乙两种棉纱应各生产多少(精确到吨),能使利润总额最大
解:设生产甲、乙两种棉纱分别为x吨、y吨,利润总额为z元,则
Z=600x+900y
作出可行域,可知直线Z=600x+900y通过点M时利润最大。
解方程组
得点M的坐标
x=350/3≈117
y=200/3≈67
答:应生产甲、乙两种棉纱分别为117吨、67吨,能使利润总额达到最大。
4、咖啡馆配制两种饮料.甲种饮料每杯含奶粉9g 、咖啡4g、糖3g,乙种饮料每杯含奶粉4g 、咖啡5g、糖10g.已知每天原料的使用限额为奶粉3600g ,咖啡2000g 糖3000g,如果甲种饮料每杯能获利0.7元,乙种饮料每杯能获利1.2元,每天在原料的使用限额内饮料能全部售出,每天应配制两种饮料各多少杯能获利最大?
解:将已知数据列为下表:
消耗量
资源
甲产品(1 杯)
乙产品(1杯)
资源限额(g)
奶粉(g)
9
4
3600
咖啡(g)
4
5
2000
糖(g)
3
10
3000
利润(元)
0.7
1.2
产品
设每天应配制甲种饮料x杯,乙种饮料y杯,则
作出可行域:
目标函数为:z =0.7x +1.2y
作直线l:0.7x+1.2y=0,
把直线l向右上方平移至l1的位置时,
直线经过可行域上的点C,且与原点距离最大,
此时z =0.7x +1.2y取最大值
解方程组
得点C的坐标为(200,240)
_
0
_
9
x
+
4
y
=
3600
_
C
(
200
,
240
)
_
4
x
+
5
y
=
2000
_
3
x
+
10
y
=
3000
_
7
x
+
12
y
=
0
_
400
_
400
_
300
_
500
_
1000
_
900
_
0
_
x
_
y
煤矿
车站 甲煤矿
(元/吨) 乙煤矿
(元/吨) 运量
(万吨)
东车站 1 0.8 280
西车站 1.5 1.6 360
产量(万吨) 200 300
例2.已知甲、乙两煤矿每年的产量分别为200万吨和300万吨,需经过东车站和西车站两个车站运往外地.东车站每年最多能运280万吨煤,西车站每年最多能运360万吨煤,甲煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为1元/吨和1.5元/吨,乙煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为0.8元/吨和1.6元/吨.煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最少
应用3-有关成本最低、运费最少等问题
解:设甲煤矿运往东车站x万吨,乙煤矿运往东车站y万吨,则约束条件为:
目标函数为:
z=[x+1.5(200-x)]+[0.8y+1.6(300-y)]
=780-0.5x-0.8y (万元)
答案:当 x=0,y=280时,即甲煤矿运往东车站0吨,西车站200吨;乙煤矿运往东车站280吨,西车站20吨.总运费最少 556万元。
复习回顾:
二元一次不等式 表示平面区域
直线定界, 特殊点定域
简单的线性规划
约束条件
目标函数
可行解
可行域
最优解
应用
求解方法:画、移、求、答(共26张PPT)
一、实际问题
某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B配件耗时2h,该厂每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配件,按每天工作8h计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?
将上述不等式组表示成平面上的区域,图中的阴影部分中的整点(坐标为整数)就代表所有可能的日生产安排。
y
x
4
8
4
3
o
若生产一件甲产品获利2万元,生产一件乙产品获利3万元,采用那种生产安排利润最大?
设工厂获得的利润为z,则z=2x+3y
把z=2x+3y变形为
它表示斜率为 的直线系,z与这条直线的截距有关。
如图可见,当直线经过可行域上的点M时,截距最大,即z最大。
M
0
x
y
4
3
4
8
M(4,2)
问题:求利润z=2x+3y的最大值.
变式:若生产一件甲产品获利1万元,生产一件乙产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?
0
x
y
4
3
4
8
N(2,3)
变式:求利润z=x+3y的最大值.
二、基本概念
y
x
4
8
4
3
o
把求最大值或求最小值的的函数称为目标函数,因为它是关于变量x、y的一次解析式,又称线性目标函数。
满足线性约束的解
(x,y)叫做可行解。
在线性约束条件下求线性目标函数的最大值或最小值问题,统称为线性规划问题。
一组关于变量x、y的一次不等式,称为线性约束条件。
由所有可行解组成的集合叫做可行域。
使目标函数取得最大值或最小值的可行解叫做这个问题的最优解。
可行域
可行解
最优解
P91练习题1:
1、求z=2x+y的最大值,使x、y满足约束条件:
2、求z=3x+5y的最大值,使x、y满足约束条件:
1.解:作出平面区域
x
y
A
B
C
o
z=2x+y
作出直线y=-2x+z的图像,可知z要求最大值,即直线经过C点时。
求得C点坐标为(2,-1),则Zmax=2x+y=3
2.解:作出平面区域
x
y
o
A
B
C
z=3x+5y
作出直线3x+5y =z 的图像,可知直线经过A点时,Z取最大值;直线经过B点时,Z取最小值。
求得A(1.5,2.5),B(-2,-1),则Zmax=17,Zmin=-11。
0
A
B
C
①
在____处有最大值___,
在____处有最小值___;
②
在____处有最大值___,
在____处有最小值___;
如图所示,已知
中的三顶点
点
在
请你探究并讨论以下问题:
内部及边界运动,
A 6
BC 1
B -3
C 1
转化
转化
转化
四个步骤:
1。画(画可行域)
三个转化
4。答(求出点的坐标,并转化为最优解)
3。移(平移直线L 。寻找使纵截距取得最值时的点)
2。作(作z=Ax+By=0时的直线L 。)
图解法
线性约束条件
可行域
线性目标函数
Z=Ax+By
一组平行线
最优解
寻找平行线组的
最大(小)纵截距
例3、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t。现库存磷酸盐10t、硝酸盐66t,在此基础上生产这两种混合肥料。若生产1车皮甲种肥料利润为10000元;生产1车皮乙种肥料利润为5000元。分别生产甲、乙两种肥料各多少车皮,能够产生最大的利润?
解:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,于是满足以下条件:
x
y
o
解:设生产甲种肥料x车皮、乙种肥料y车皮,能够产生利润Z万元。目标函数为Z=x+0.5y,可行域如图:
把Z=x+0.5y变形为y=-2x+2z,它表示斜率为
-2,在y轴上的截距为2z的一组直线系。
x
y
o
由图可以看出,当直线经过可行域上的点M时,
截距2z最大,即z最大。
故生产甲种、乙种肥料各
2车皮,能够产生最大利润,
最大利润为3万元。
M
容易求得M点的坐标为
(2,2),则Zmin=3
例1、营养学家指出,成人良好的日常饮食应该至少提供0.075kg的碳水化合物,0.06kg的蛋白质,0.06kg的脂肪,1kg食物A含有0.105kg碳水化合物,0.07kg蛋白质,0.14kg脂肪,花费28元;而1食物B含有0.105kg碳水化合物,0.14kg蛋白质,0.07kg脂肪,花费21元。为了满足营养专家指出的日常饮食要求,同时使花费最低,需要同时食用食物A和食物B多少kg?
食物/kg 碳水化合物/kg 蛋白质/kg 脂肪/kg
A 0.105 0.07 0.14
B 0.105 0.14 0.07
分析:将已知数据列成表格
解:设每天食用xkg食物A,ykg食物B,总成本为z,那么
目标函数为:z=28x+21y
作出二元一次不等式组所表示的平面区域,即可行域
把目标函数z=28x+21y 变形为
x
y
o
5/7
5/7
6/7
3/7
3/7
6/7
它表示斜率为
随z变化的一组平行直线系
是直线在y轴上的截距,当截距最小时,z的值最小。
M
如图可见,当直线z=28x+21y 经过可行域上的点M时,截距最小,即z最小。
M点是两条直线的交点,解方程组
得M点的坐标为:
所以zmin=28x+21y=16
由此可知,每天食用食物A143g,食物B约571g,能够满足日常饮食要求,又使花费最低,最低成本为16元。
300
1
2
一级子棉(吨)
900
600
利润(元)
250
2
1
二级子棉(吨)
资源限额(吨)
乙种棉纱(吨)y
甲种棉纱(吨)x
产品
资源
例2.某纺纱厂生产甲、乙两种棉纱,已知生产甲种棉纱1吨需耗一级子棉2吨、二级子棉1吨;生产乙种棉纱需耗一级子棉1吨、二级子棉2吨,每1吨甲种棉纱的利润是600元,每1吨乙种棉纱的利润是900元,工厂在生产这两种棉纱的计划中要求消耗一级子棉不超过300吨、二级子棉不超过250吨.甲、乙两种棉纱应各生产多少(精确到吨),能使利润总额最大
解:设生产甲、乙两种棉纱分别为x吨、y吨,利润总额为z元,则
Z=600x+900y
作出可行域,可知直线Z=600x+900y通过点M时利润最大。
解方程组
得点M的坐标
x=350/3≈117
y=200/3≈67
答:应生产甲、乙两种棉纱分别为117吨、67吨,能使利润总额达到最大。
280
0.8
1
东车站
300
200
产量(万吨)
360
1.6
1.5
西车站
运量
(万吨)
乙煤矿
(元/吨)
甲煤矿
(元/吨)
煤矿
车站
例3. 已知甲、乙两煤矿每年的产量分别为200万吨和300万吨,需经过东车站和西车站两个车站运往外地.东车站每年最多能运280万吨煤,西车站每年最多能运360万吨煤,甲煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为1元/吨和1.5元/吨,乙煤矿运往东车站和西车站的运费价格分别为0.8元/吨和1.6元/吨.煤矿应怎样编制调运方案,能使总运费最少
解:设甲煤矿运往东车站x万吨,乙煤矿运往东车站y万吨,则约束条件为:
目标函数为:
z=[x+1.5(200-x)]+[0.8y+1.6(300-y)]
=780-0.5x-0.8y (万元)
答案:当 x=0,y=280时,即甲煤矿运往东车站0吨,西车站200吨;乙煤矿运往东车站280吨,西车站20吨.总运费最少 556万元。
分析:目标函数变形为
把z看成参数,同样是一组平行线,且平行线与可行域有交点。
最小截距为过A(5,2)
的直线
注意:直线取最大截距时,等价于
取得最大值,则z取得最小值
同理,当直线取最小截距时,z有最大值
y
1
2
3
4
5
6
7
O
-1
-1
1
2
3
4
5
6
x
3x+5y-25=0
x=1
B
A
C
x-4y+3=0
最大截距为过
的直线
3.若实数x,y满足 求z=x-2y的最大值、最小值
实际问题
列表
设出变量
寻找约束条件
建立目标函数
转化
建模
线性规划问题
图解法
最优解
三个转化
四个步骤
作答
调整
最优整数解
平移找解法
调整优值法
常用方法
目标函数
距离,斜率等(共23张PPT)
3.3.1
二元一次不等式(组)与平面区域
福清三中——唐洵
引例: 一家银行的信贷部计划年初投入2500 万元用于企业和个人贷款,希望这笔资金至少可带来3万元的收益,其中从企业贷款中获益12%,从个人贷款中获益10%.那么,信贷部应
该如何分配资金呢?单位(万元)
情景导入
问题:如果设用于企业、个人贷款的资金分别为x万元、y万元,你能用不等式刻画其中的不等关系吗?
预学案导学
1、二元一次不等式的定义:二元一次不等式是指含有 未知数,且未知数的最高次数是 的整式不等式。
3、二元一次不等式(组)的解集:是由满足二元一次不等式(组)的 构成的有序实数对(x,y)构成的集合。
两个
1
2、二元一次不等式组:由 组成的不等式组;
几个二元一次不等式
x和y的取值
5、一元一次不等式(组)的解集所表示的图形为 ,在平面直角坐标系中,以二元一次方程x-y-6=0的解集所表示的图形是经过点(0, )和( , 0)的一条 。
4、二元一次不等式(组)的解集与平面直角坐标系内的点构成的集合之间的关系?
数轴上的区间
-6
6
直线
二元一次不等式(组)的解集就是
平面直角坐标系内的点构成的集合
右下方区域
左上方区域
x-y-6=0
x
y
o
6
-6
平面内所有的点被直
线x-y-6=0分成哪几类?
探究1:
新知探究一
二元一次不等式的解集表示的图形
特殊:二元一次不等式 x-y-6 <0
的解集所表示的图形。
x-y-6=0
x
y
o
6
-6
请同学们任意写出五个点的坐标使得它满足不等式x-y<6.
________、_________、__________、__________、
________。试着把以上的点在右边的坐标系中描出来,
思考与交流下列问题
探究2:
(1)这些点与直线的位置关系如何?
(2)不等式x-y-6 <0在平面直角坐标系内表示的是什么图形?
(4)推广到一般,不等式Ax+By+C>0表示的又是什么图形?不等式Ax+By+C≥0呢?
(3)不等式x-y-6 >0表示的呢?
验证
具体地,二元一次不等式2x-y+2>0
表示直线2x-y+2=0的哪一侧平面区
域呢?你是如何判断的?
新知探究二
二元一次不等式表示平面区域的判断方法
问题1:
表示区域
问题2:
类比推广:对于一般的二元一次不等式Ax+By+C > 0(≥ 0)表示的区域的判断方法呢?
探究:
例1:画出不等式 x + 4y < 4表示的平面区域
x+4y―4=0
x
y
例题示范:
1
4
平面区域的确定常采用“直线定界,特殊点定域”的方法。
课堂练习1:
(1)画出不等式4x―3y≤12
表示的平面区域
x
y
4x―3y-12=0
x
y
x=1
(2)画出不等式x≥1
表示的平面区域
注:若不等式不取=,则边界应画成虚线,
否则应画成实线。
y < -3x+12
x<2y
的解集。
例2、用平面区域表示不等式组
0
x
y
3x+y-12=0
x-2y=0
例题示范:
点评:二元一次不等式组表示的平面区域
是每个二元一次不等式表示区域的公共部分
解:y < -3x+12表示直线y = -3x+12 下方的区域:x<2y 表示直线x=2y 上方的区域。取两区域重叠的部分,所以原不等式组表示的区域如图阴影部分所示
引例
例3.一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料需用的主要原料是磷酸盐4吨,硝酸盐18吨,生产1车皮乙种肥料需用的主要原料是磷酸盐1吨,硝酸盐15吨,现有库存磷酸盐10吨,硝酸盐66吨。如果在此基础上进行生产,设x,y分别是计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,请列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域。
解:设x,y分别是计划生产甲、乙两种混合肥料的车皮数,则x,y所满足的数学关系式为
分别画出不等式组中,各不等式所表示的区域.
然后取交集,就是不等式组所表示的区域。
课堂练习2:画出下面不等式组所表示的平面区域
所以,不等式组表示的区域如上图所示.
O
x
y
x+y=0
x=3
x-y+5=0
解:依次画出三个不等式 x-y+5≥0, x+y≥0, x≤3所表示的平面区域
⑴ 二元一次不等式表示的平面区域:
直线某一侧所有点组成的平面区域。
⑵ 判定方法:
直线定界,特殊点定域。
课时小结:
⑶ 二元一次不等式组表示的平面区域:
各个不等式所表示平面区域的公共部分。
(4)思想方法
训练评估
1、不等式x – 2y + 6 > 0表示的区域在直线x – 2y + 6 = 0的( )
(A)右上方 (B)右下方 (C)左上方 (D)左下方
2、不等式3x + 2y – 6 ≤0表示的平面区域是( )
B
D
3、不等式组
B
表示的平面区域是( )
4、下面四个点中位于
表示的平面区域内的点是 ( )
A.(0,2) B.(-2,0) C. (0,-2) D. (2,0)
x+y-1<0
x-y+1>0
5、不等式组
表示的平面区域内的面积是
4x+3y+8>0
x<0
y<0
c
3
8
作业:
课本 P93 习题3.3 [A组] 第 1、2题。
不等式x-y<6表示直线x-y=6的左上方平面区域;
不等式x-y>6表示直线x-y=6的右下方 平面区域;
直线叫做这两个区域的边界。
注意:把直线画成虚线以表示区域不包括边界
探究结果
y
x
o
6
-6
y
x
o
6
-6
返幻灯片 6回(共36张PPT)
实际生活中
长短
大小
轻重
高矮
横看成岭侧成峰
远近高低各不同
雷声大,雨点小
捡了芝麻,丢了西瓜
道高一尺,魔高一丈
三个臭皮匠,抵过一个诸葛亮
你能发现下列成语、谚语中反映的不等关系吗
现实世界和日常生活中,既有相等关系,又存在着大量的不等关系,如:
1、今天的天气预报说:明天早晨最低温度为7℃,明天白天的最高温度为13℃;
2、三角形ABC的两边之和大于第三边;
3、a是一个非负实数。
7℃≤t≤13℃
AB+AC>BC或……
a≥0
4、右图是限速40km/h的路标,指示司机在前方路段行驶时,应使汽车的速度v不超过40km/h ,写成不等式是:_________
40
5、某品牌酸奶的质量检查规定,酸奶中脂肪的含量f应不少于2.5%,蛋白质的含量p应不少于2.3%,用不等式可以表示为:( )
v≤40
A. f ≥ 2.5%或p ≥ 2.3%
B. f ≥ 2.5%且p ≥ 2.3%
C.
D
6、设点A与平面α的距离为d,B为平面α上的任意一点,则d与|AB|的大小关系怎样表示?
d≤|AB|
A
B
d
我们用数学符号“≠”,“>”,“<”,“≥”,“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系。含有这些不等号的式子叫做不等式。
例1:某人为自己制定的月支出计划中,规定手机费不超过150元,他所选用的中国电信卡的收费标准为:
月租费 每分钟通话费
中国电信卡 30元 0.40元
求这个人月通话时间的取值范围。
即:30+0.4x≤150. 解得x≤300.
例2、某种杂志原以每本2.5元的价格销售,可以售出8万本。据市场调查,若单价每提高0.1元销售量就可能相应减少2000本。若把提价后杂志的定价设为x元,怎样用不等式表示销售的总收入仍不低于20万元呢?
分析:若杂志的定价为x元,则销售量减少:
因此,销售总收入为:
用不等式表示为:
例3、某钢铁厂要把长度为4000mm的钢管截成500mm和600mm的两种规格。按照生产的要求,600mm的钢管的数量不能超过500mm钢管的3倍。怎样写出满足上述所有不等关系的不等式呢?
分析:假设截得500mm的钢管x根,截得600mm的钢管y根。根据题意,应当有什么样的不等关系呢?
(3)截得两种钢管的数量都不能为负。
(2)截得600mm钢管的数量不能超过500mm的钢管数量的3倍;
(1)截得两种钢管的总长度不能超过4000mm;
上面三个不等关系,是“且”的关系,要同时满足的话,可以用下面的不等式组来表示:
考虑到实际问题的意义,还应有x,y∈N
x,y∈N
练习1:若需在长为4000mm圆钢上,截出长为698mm和518mm的两种毛坯,问怎样写出满足上述所有不等关系的不等式组?
分析:
设698mm与518mm分别x与y个
练习2 、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车皮甲种肥料需要的主要原料是磷酸盐4吨、硝酸盐18吨;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1吨、硝酸盐15吨。现有库存磷酸盐10吨、硝酸盐66吨,在此基础上进行生产。请用不等式组把此实例中的不等关系表示出来。
分析:设分别生产甲.乙两种肥料为x吨,y吨
练习3、某年夏天,我国遭受特大洪灾,灾区学生小李家中经济发生困难,为帮助小李解决开学费用问题,小李所在班级学生(小李除外)决定承担这笔费用。若每人承担12元人民币,则多余84元;若每人承担10元,则不够;若每人承担11元,又多出40元以上。问该班共有多少人?这笔开学费用共多少元?
分析:设该班除小李外共有x人,这笔开学费用共y元,则:
3.设点A与平面 的距离为d,B为平面 上的任意一点,写出d满足的不等式.
课堂评价1:用不等式表示下面的不等关系:
1.a与b的和是非负数;
2.某公路立交桥对通过车辆的高度h“限高4m”
4.在一个面积为350平方米的矩形地基
上建造一个仓库,四周是绿地.仓库的长L
大于宽W的4倍.写出L与W的关系
a+b≥0
0
d≤|AB|
5m
5m
5m
5m
课堂评价2
有一个两位数大于50而小于60,其个位数字
比十位数字大2,试用不等式(组)表示上述关系
2. 2008年春节前夕,我国南方大部分地区遭受特大雪冻天气.灾区学生小李家中经济发生困难,为帮助小李解决开学费用问题,小李所在班级学生(小李除外)决定承担这笔费用.若每人承担12元人民币,则多余84元;若每人承担10元,则不够;若每人承担11元,又多出40元以上.若该班除小李外共有x人,这笔开学费用共用y元,用不等式(组)表示上述不等关系.
1.分析:设个位数字为 , 十位数字为 ,则
2.分析:该班除小李外共有x人,这笔开学费用共y元,则:
我们用数学符号“≠”,“>”,“<”,“≥”,“≤”连接两个数或代数式,以表示它们之间的不等关系。含有这些不等号的式子叫做不等式.
数轴上的任意两点中,右边点对应的实数比左边点对应的实数大.
在数轴上,如果表示实数a和b的两个点分别为A和B,则点A和点B在数轴上的位置关系有以下三种:
(1)点A和点B重合;
(2)点A在点B的右侧;
(3)点A在点B的左侧.
在这三种位置关系中,有且仅有一种成立,由此可得到结论:
对于任意两个实数a和b,在a=b,a>b,a
如果a-b是正数,则a>b;如果a>b,则a-b为正数;
如果a-b是负数,则a
如果a-b等于零,则a=b;如果a=b,则a-b等于零.
通常,“如果p,则q”为正确命题,则简记为 ,读作“p推出q”.
如果 都是正确的命题,记为
读作“p等价于q或q等价于p”.
上述结论可以写成:
例1.比较x2-x与x-2的大小.
解:(x2-x)-(x-2)=x2-2x+2
=(x-1)2+1,
因为(x-1)2≥0,
所以(x2-x)-(x-2)>0,
因此x2-x>x-2.
解:
作差法是比较大小的常用方法,其具体方法步骤是:作差----变形-----判断符号。
若b>a,结论又会怎样呢
例3
解:
例4、已知x>y且y≠0,比较x/y与1的大小。
解: ∵ -1 =
∵x>y,∴x-y>0
当y<0时, <0,即 -1<0
∴ <1
当y>0时, >0,即 -1>0 ∴ >1
1、要比较大小的两个代数式如果是多项式或分式、根式、对数式时,一般用作差比较法,其步骤是:作差、变形(分解因式、通分、配方等)、判断符号、作出结论。
2、当要比较大小的两个代数式是指数的形式时,一般用作商比较法,其步骤是:作商、变形、判断商是大于还是小于1、作出结论。
3、字母式子的大小比较,若是出在选择、填空题中,还可用特殊值法判定。
比较:
与
的大小.
解:x3-(x2-x+1)=x3-x2+x-1
=x2(x-1)+(x-1)
=(x-1)(x2+1),
∵ x2+1>0,
∴ 当x>1时,x3>x2-x+1;
当x=1时,x3=x2-x+1,
当x<1时,x3
随堂训练3:
思考:当p,q都是正数且p+q=1时,试比较代数式(px+qy)2与px2+qy2的大小.
解:(px+qy)2-(px2+qy2)
=p(p-1)x2+q(q-1)y2+2pqxy.
因为p+q=1,所以p-1=-q,q-1=-p,
因此(px+qy)2-(px2+qy2)
=-pq(x2+y2-2xy)=-pq(x-y)2,
因为p,q为正数,因此(px+qy)2
1.不等关系是现实世界和日常生活中客观
存在的广泛的数量关系,不等式是研究
不等关系的数学工具,用不等式或不等
式组表示实际问题中的不等关系时,思
维要严密、规范.
(1)x2+3与3x; (2) x6+1与x4+x2;
(3)
(4)(共15张PPT)
*
*
x
y
o
*
一般地,二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域。我们把直线画成虚线以表示区域不包括边界直线。
y
x
Ax+By+C=0
o
*
由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一个特殊点(x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域.
如果C≠0,可取(0,0);
如果C=0,可取(1,0)或(0,1).
小诀窍
y
x
Ax+By+C=0
直线定界,特殊点定域
*
x
y
o
x
y
o
确定区域,只要观察y与kx+b的大小关系即可!
*
判断下列不等式表示的平面区域在对应直线的哪一方:
⑴ x-y+1<0 ⑵2x+3y-6>0
⑶2x+5y-10≥0 ⑷4x-3y≤12
o
X
Y
1
-1
O
X
Y
3
2
O
X
Y
5
2
O
Y
X
3
-4
*
4.已知点(3,1)和(-4,6)在直线3x-2y+c=0的两侧,能否确定c的取值范围?
*
[例1] 要将两种大小不同的钢板截成A、B、C三种规格,
每张钢板可同时截得三种规格的小钢板的块数如下表示:
钢型 A规格 B规格 C规格
第一种钢板 2 1 1
第二种钢板 1 2 3
今需要A、B、C三种规格的成品分别为15、18、27块,用数学关系式和图形表示上述要求?
规格
*
[解]:设需截第一种钢板x张,第二种钢板y张,
根据题意可得:
作出以上不等式组所表示的平面区域:
x
+
2
y
=
18
27
7
.
5
15
18
0
x
y
2
x
+
y
=
15
x
+
3
y
=
27
C
(
4
,
8
)
*
*
把上面四个不等式合在一起,得限制条件用数学关系式表示为
y
x
20
30
40
20
30
o
另外,开设的班级不能为负,则x≥0,y≥0。
而由于资金限制,26x+54y+2×2x+2×3y≤1200
解:设开设初中班x个,高中班y个。因办学规模
以20~30个班为宜,所以, 20≤x+y≤30
限制条件图形表示为图中绿色阴影部分含边界。
*
例3、一个化肥厂生产甲、乙两种混合肥料,生产1车
皮甲种肥料的主要原料是磷酸盐4t、硝酸盐18t;生产1车皮乙种肥料需要的主要原料是磷酸盐1t、硝酸盐15t。现库存磷酸盐10t、硝酸盐66t,在此基础上生产这两种混合肥料。列出满足生产条件的数学关系式,并画出相应的平面区域。
解:设x、y分别为计划生产甲、乙两种混合
肥料的车皮数,于是满足条件的数学关系式是:
x
y
o
条件表示的平面区域为图中红色阴影部分含边界。
*
EX:
求不等式组表示的平面区域的面积
*
5
x=1
x-4y+3=0
3x+5y-25=0
A
B
C
C:
(1.00, 4.40)
A:
(5.00, 2.00)
B:
(1.00, 1.00)
1
5
O
x
y
问题1:x 有无最大(小)值?
问题2:y 有无最大(小)值?
问题3:z=2x+y 有无最大(小)值?
在平面区域内
思考:不等式组 表示的平面区域如下图.
*
小结和作业
⑴ 二元一次不等式表示平面区域
⑵ 二元一次不等式表示哪个平面
区域的判定方法
⑶ 二元一次不等式组表示平面区域
知识点
数学思想
数形结合、化归、集合、分类讨论(共42张PPT)
习题课
不等式定理及其重要变形:
(定理)重要不等式
(推论)基本不等式(又叫均值不等式)
代数意义:
如果把 看做是两正数a、b
的等差中项, 看做是两正数a、b 的
等比中项, 那么均值不等式可叙述为: 两
个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
几何意义:
均值不等式的几何解释是:
半径不小于半弦.
结构特点: 均值不等式的左式为和结构, 右式为积的形式, 该不等式表明两正数的和与两正数的积之间的大小关系, 运用该不等式可作和与积之间的不等变换.
a
b
二、公式的拓展
当且仅当a=b时“=”成立
(1)
三、公式的应用(一)—证明不等式
(2)
已知
求证
(以下各式中的字母都表示正数)
证明:
注意:本题条件a,b,c为实数
△法解不等式
求证:a +ac+c +3b(a+b+c) ≥0
证明:
原式=a +(c+3b)a+(c +3b +3bc) ≥0
设f(a)= a +(c+3b)a+(c +3b +3bc)
∵ △ = (c+3b) -4(c +3b +3bc)
=-3(c+b)
∴ f(a) ≥0 (当且仅当-b=c=a取等号)
四、公式的应用(二)—求函数的最值
(2)
已知 是正数, (定值),
求 的最小值;
已知 是正数, (定值),
求 的最大值;
(1)
一正二定三相等
和定积最大
积定和最小
已知 ,求函数 的最大值;
(3)
已知 是正数,满足 ,
求 的最小值;
(4)
创造条件
注意取等号的条件
(3 )已知:0<x<
,求函数y=x(1-3x)的最大值
利用二次函数求某一区间的最值
分析一、
原函数式可化为:
y=-3x2+x,
分析二、
挖掘隐含条件
即x=
时 ymax=
∵3x+1-3x=1为定值,且0<x<
则1-3x>0;
∵0<x<
,∴1-3x>0
∴y=x(1-3x)=
3x(1-3x)≤
当且仅当 3x=1-3x
可用均值不等式法
配凑成和成定值
(4)已知正数x、y满足2x+y=1,求
的最小值
即 的最小值为
过程中两次运用了
均值不等式中取“=”
号过渡,而这两次取
“=”号的条件是不同的,
故结果错。
错因:
解:
(4)已知正数x、y满足2x+y=1,求
的最小值
正解:
当且仅当
即:
时取“=”号
即此时
“1”代换法
特别警示:
用均值不等式求最值时,要注意检验最值存在的
条件,特别地,如果多次运用均值不等式求
最值,则要考虑多次“≥”(或者“≤”)中取“=”
成立的诸条件是否相容。
阅读下题的各种解法是否正确,若有错,指出有错误的地方。
(5)错题辨析
正确解法一
“1”代换法
(5)已知正数a、b满足a+2b=1,求
的最小值
正解:
当且仅当
即:
时取“=”号
即此时
“1”的代换
五:公式应用(三)—解决实际问题
例3. 如图,教室的墙壁上挂着一块黑板,它的上、下边缘分别在学生的水平视线上方a米和b米,问学生距离墙壁多远时看黑板的视角最大?
A
P
B
H
b
a
例3.如图,教室的墙壁上挂着一块黑板,它的上、下
边缘分别在学生的水平视线上方a米和b米,问学
生距离墙壁多远时看黑板的视角最大?
问 题 与 思 考
4。某种商品准备两次提价, 有三种方案:
第一次提价 m%, 第二次提价 n% ;
第一次提价 n%, 第二次提价 m% ;
两次均提价 %.
试问哪种方案提价后的价格高
设原价为M元, 令a = m%, b = n%, 则
按三种方案提价后的价格分别为:
A. (1+a)·(1+b)·M =(1+a+b+ab)·M
C. (1+ )2 ·M =[1+a+b+ ]·M
只需比较 ab 与 的大小.
易知
B. (1+b)·(1+a)·M =(1+a+b+ab)·M
5.某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其
容积为 ,深为3m,如果池底每平方
米的造价为150元,池壁每平方米的造价为
120元,问怎样设计水池才能使造价最低,
最低造价是多少元?
问 题 与 思 考
实际问题
抽象概括
引入变量
数学模型
数学模型的解
实际问题的解
还原
说明
推 理
演 算
建立目标函数
均值不等式
2、解应用题思路
反思研究
1、设 且a+b=3,求2a+2b的最小值___。
2、设 则 的最大值为_____。
3、设 满足 ,且 则
的最大值是( )
A、40 B、10 C、4 D、2
D
(1)各项或各因式为正
(2)和或积为定值
(3)各项或各因式能取得相等的值,必要时作适当变形,
以满足上述前提,即“一正二定三相等”
2、二元均值不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转
化为“和式”的放缩功能;
创设应用均值不等式的条件,合理拆分项或配凑因式是常
用的解题技巧,而拆与凑的成因在于使等号能够成立;
1、应用均值不等式须注意以下三点:
3、均值不等式在实际生活中应用时,也应注意取值范围和能取到
等号的前提条件。
乘积
倒数
其他
平方
设
你能给出几个含有
字母a和b的不等式(共47张PPT)
复
习
引
入
重要
基本
1)对任意一个实数a有a2 0
2)若a、b∈R+,则由a2≥b2可得a b
3)(a-b)2 0
4)若a、b∈R+,则
≥
≥
≥
≥
当且仅当a=b时,“=”成立
基本不等式:
当且仅当a=b时,等号成立。
称为正数a、b的几何平均数.
称为正数a、b的算术平均数。
注意
1、两个不等式的适用范围不同;
2、一般情况下若“=”存在时,要注明等号成立的条件;
3、运用重要不等式时,要把一端化为常数(定值)。
一正 、二定 、三相等
定理1.如果
,那么
(当且仅当
时取“=”)
1.指出定理适用范围:
2.强调取“=”的条件:
定理2.如果
那么
是正数,
(当且仅当
时取“=”号)
注意:1.这个定理适用的范围:
2.语言表述:两个正数的算术平均数不小于
它们的几何平均数。
注意:利用算术平均数和集合平均
数定理时一定要注意定理的条件:
一正;二定;三相等.有一个条件达不
到就不能取得最值.
1.要了解基本不等式的变式:
(1)a2+b2≥2ab(a,b∈R);(2)
(a,b∈R);
(3) (ab>0);
(4) (a,b∈R).
以上各式当且仅当a=b时取等号,并注意各式中字母的取值要求.
复习:
2.理解四个“平均数”的大小关系;a,b∈R+,
则
其中当且仅当a=b时取等号.
(1)(2)(3)
复习题:利用基本不等式判断代数式的大小关系
设a>0,b>0,给出下列不等式
其中恒成立的 。
例1:(1)用篱笆围成一个面积为100m的矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所用篱笆最短。最短的篱笆是多少?
解:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
则xy=100,篱笆的长为2(x+y)m.
等号当且仅当x=y时成立,此时x=y=10.
因此,这个矩形的长、宽都为10m时,所用的篱笆最短,最短的篱笆是40m.
结论1:两个正变量积为定值,则和有最小值,当且仅当两值相等时取最值。
(2)用一段长为36m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形菜园的长和宽各为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
解:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
则 2( x + y )= 36 , x + y = 18
矩形菜园的面积为xym2
=18/2=9
得 xy 81
当且仅当x=y,即x=y=9时,等号成立
因此,这个矩形的长、宽都为9m时,菜园面积最大,最大面积是81m2
结论2:两个正变量和为定值,则积有最大值,当且仅当两值相等时取最值。
例1(1).用篱笆围一个面积为100m2矩形菜
园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所
用篱笆最短,最短的篱笆是多少?
结论1:两个正数积为定值,则和有最小值
例1(2).用一段长为36m的篱笆围成一个矩
形菜园,问这个矩形菜园的长和宽各为多少
时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
结论2:两个正数和为定值,则积有最大值
已知a,b都是正数,
(1)若ab是定值P, 则当a=b时,
a+b有最小值 ;
(2)若a+b是定值S, 则当a=b
时,ab有最大值 ;
利用基本不等式求最值
(均值不等式定理)
积一定,和有最小值; 和一定,积有最大值。
积一定,和有最小值; 和一定,积有最大值。
注意:一正二定三相等!
(当且仅当a=b时,取“=”号)
常见
变形
例1:(1)已知x>0, y>0, xy=16, 求x+y的最小值,
并说明此时x,y的值.
题型一:已知积为定值,求和的最小值
例2:已知2x+3y=2(x>0,y>0)求xy 的最大值。
题型二:已知和为定值,求积的最大值
解答过程
解答过程
例1、(1)已知x>0, y>0, xy=16, 求x+y的最小值,
并说明此时x,y的值.
一正
二定
三相等
可以应用均值不
等式的先决条件
存在最值
能够取到最
值的条件
返回例题
例2、已知2x+3y=2(x>0,y>0)求xy 的最大值。
一正
二定
三相等
返回例题
例3、已知 ,求函数 的最大值.
变式:已知 ,求函数 的最大值.
发现运算结构,应用不等式
应用要点:
一正数 二定值 三相等
结论1:两个正数积为定值,则和有最小值
结论2:两个正数和为定值,则积有最大值
变式、已知:0<x<
,求函数y=x(1-3x)的最大值
利用二次函数求某一区间的最值
分析一、
原函数式可化为:
y=-3x2+x,
分析二、
挖掘隐含条件
即x=
时 ymax=
∵3x+1-3x=1为定值,且0<x<
则1-3x>0;
∵0<x<
,∴1-3x>0
∴y=x(1-3x)=
3x(1-3x)≤
当且仅当 3x=1-3x
可用均值不等式法
1、当x>0时, 的最小值为 ,此时x= 。
3、若实数 且 ,则
的最小值是( )
A、10 B、 C、 D、
D
2
1
2.已知x>0, y>0, xy=24, 求4x+6y的最小值,并说明此时x,y的值.
解答过程
2.已知x>0, y>0, xy=24, 求4x+6y的最小值,并说明此时x,y的值.
一正
二定
三相等
返回上页
1.设 >0, >0,若 是 与 的等比中项,则
得最小值为( )
A. 8 B. 4 C. 1 D.
(2009年天津理6)
B
2
1
四、练习
2. 当 x>0 时, 的最小值为 ,此时x= 。
思考:当 x<0时表达式又有何最值呢?
3. x >-1, 当 x 取什么值时, 的值最小 最小值是
多少
1.已知x>0,y>0,
(1).若xy=36,则x+y的最小值是____,此时x=___,y=___;
(2).若x+y=18,则xy的最大值是____,此时x=___,y=___;
(3).若x+2y=4,则xy的最大值是____,此时x=___,y=___;
2
2
1
12
6
6
81
9
9
二、练习
二、练习
1、本节课主要内容?
你会了吗?
五 、小结
2、两个结论:两个正数,积定和最小;和定积最大。
3.已知直角三角形的面积等于50,两条直角边各为多少时,两条直角边的和最小,最小值是多少?
4.用20cm长的铁丝折成一个面积最大的矩形,应怎样折?
四 、巩固
大
9
3
3
小
如果积xy是定值P,那么x+y≥2 ,
当x=y时,x+y=2 ,即x+y有最小值.
如果和x+y是定值S,那么xy≤ ,
当x=y时,xy= ,即xy有最大值.
(当且仅当a=b时,取“=”号)
简言之:(积定和最小)
简言之:(和定积最大)
语言表述:三个正数的算术平均不小于它们的几何平均。
推论:
关于“平均数”的概念:
1.如果
则:
叫做这n个正数的算术平均数。
叫做这n个正数的几何平均数。
2.基本不等式:
≥
语言表述:n个正数的算术平均数不小于它们
的几何平均数,当且仅当a1=a2=…=an时,等号成立.
推广
例2:
解:
构造三个数相 加等于定值.
练习:
解:
构造三个数相 加等于定值.
例3将一块边长为a的正方形铁皮,剪去四个角(四
个全等的正方形),作成一个无盖的铁盒,要使
其容积最大,剪去的小正方形的边长为多少?最
大容积是多少?
解:
设剪去的小正方形的边长为
则其容积为 :
练习:
解:
(错解:原因是取不到等号)
正解:
作业
课本P100习题3.4A组
第1,2题
再见!
例1:设 是正数,且 ,
求 的最大值.
例2:已知 是正实数,且 , 求 的值域.
变式练习:
1、已知 求 的最值.
2、已知 时,求 的最小值.
3、已知 求 的最小值.
总结:
“一正二定三等”,这三个条件缺一不可.
练习:
1、求 的最小值.(其中 )
2、求 的最大值.(其中 )
发现运算结构,应用不等式
例1.试判断 与 2 的大小 关系?
如果将条件“x>0” 去掉,上述结论是否仍然成立?
发现运算结构,应用不等式
变式1.试判断 与 2 的
大小关系?
在结论成立的基础上,条件“a>0,b>0”可以变化吗?
发现运算结构,应用不等式
变式2.试判断 与 1 的
大小关系?
变式3.试判断 与 7的
大小关系?(共18张PPT)
解一元二次不等式的基本步骤:“三步曲”
(2)计算△,解相应一元二次方程的根;
(3)根据二次函数的图象以及不等号的方向,写出不等式的解集.
(1)转化为不等式的“标准”形式;
判别式
△=b2- 4ac
y=ax2+bx+c
(a>0)的图象
ax2+bx+c=0
(a>0)的根
ax2+bx+c>0
(a>0)的解集
ax2+bx+c<0
(a>0)的解集
△>0
有两相异实根
x1, x2 (x1
{x|x
x2}
{x|x1< x
△=0
△<0
有两相等实根
x1=x2=
{x|x≠ }
x1
x2
x
y
O
y
x
O
Φ
Φ
R
没有实根
y
x
O
x1
∴ 不等式的解集为{x│ x <1或x>2}.
解:原不等式可变形为:
x1=1, x2=2
例1 解关于 的不等式
解:
∴(1)当 时,原不等式变形为:
∴(2)当 时,原不等式变形为:
例题讲解
∴当 时,原不等式解集为:
分析: 因为 且 ,所以我们只要讨论二次项系 数的正负.
∴当 时,原不等式解集为:
例2、 解关于 的不等式
例3 解关于 的不等式:
又不等式即为
解: 原不等式可化为:
相应方程 的两根为
∴(1)当 即 时,原不等式解集为
分析 :
此不等式
故只需比较两根 与 的大小.
(2)当 即 时,原不等式解集为
例题讲解
例题讲解
例4:解关于 的不等式:
原不等式解集为
解:
由于 的系数大于0,对应方程的根只需考虑△的符号.
(1)当 即 时,
原不等式解集为
(2)当 时得
∴当 时,原不等式解集为
当 时,原不等式解集为
分析:
(3)当 即 时,
∴(a)当 时,原不等式即为
∴(b)当 时,原不等式即为
(3)当 时,不等式解集为
(4)当 时,不等式解集为
(2)当 时,不等式解集为
综上所述,
(1)当 时,不等式解集为
(5)当 时,不等式解集为
解不等式
解:∵
∴
原不等式解集为
;
原不等式解集为
;
,
此时两根分别为
,
显然
,
∴原不等式的解集为:
例5:
例6、不等式ax2 +(a-1)x+ a-1<0对所有实数x∈R都成立,求a的取值范围.
分析:开口向下,且与x轴无交点 。
解:由题目条件知:
(1) a < 0,且△ < 0.
因此a < -1/3。
(2)a = 0时,不等式为-x-1 <0
不符合题意。
综上所述:a的取值范围是
解:
即 时,原不等式的解为:
(a)当
例7:解关于 的不等式:
(1)当 时,原不等式的解为:
(二)当 时,
(一)当 时, 原不等式即为
(2)当 时,有:
(b)当
(c)当
即 时,原不等式的解为:
即 时,原不等式的解为:
原不等式变形为:
其解的情况应由对应的两根 与1的大小关系决定,故有:
综上所述,
(5)当 时,原不等式的解集为
(2)当 时,原不等式的解集为
(4)当 时,原不等式的解集为
(3)当 时,原不等式的解集为
综合训练
(1)当 时,原不等式的解集为
例8.已知一元二次不等式ax2+bx+6>0的解集为{x∣-2
求a,b的值。
练习.
(1)已知不等式x2+ax+b>0的解集为{x|x<-2或x>3},
则实数a=____,b=_____.
-1
-6
解:由题意得,a<0,且方程ax2+bx+6=0的两根分别为-2和3,
∴
例9.不等式x2 -6kx+ k+8≥0对所有实数x∈R都成立,求k的取值范围.
解:依题意可知,对任意x∈R,不等式x2-6kx+k+8≥0
应恒成立,所以
k应满足:△=(-6k)2-4(k+8)≤0
解得
≤k≤1
解:依题意可知,对任意x∈R,不等式kx2-6kx+k+8≥0
应恒成立,所以
(1)若k=0,则可得8>0,满足题意
(2)若k≠0,则应满足
k>0
△=(-6k)2-4k(k+8)≤0
解得
k>0
-1≤k≤1
∴0
综上所述,k∈[0,1]
二、例题分析
例3.不等式x2 -6kx+ k+8 ≥ 0对所有实数x∈R都成立,求k的取值范围.
一、按二次项系数是否含参数分类:
当二次项系数含参数时,按 项的系数 的符号
分类,即分 三种情况.
二、按判别式 的符号分类,即分
三种情况
三、按对应方程 的根 的大小
分类,即分 三种情况.
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同课章节目录
第一章解三角形
1.1 正弦定理和余弦定理
1.2 应用举例
探究与发现 解三角形的进一步讨论
第二章 数列
2.1 数列的概念与简单表示法
2.2 等差数列
2.3 等差数列的前n项和
2.4 等比数列
2.5 等比数列的前n项和
第三章 不等式
3.1 不等关系与不等式
3.2 一元二次不等式及其解法
3.3 二元一次不等式(组)与简单的线性
3.4 基本不等式
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