(共18张PPT)
第2课时 基本不等式在实际问题中的应用
第二章 §2.2 基本不等式
学习目标
1.熟练掌握基本不等式及其变形的应用.(重点)
2.会用基本不等式解决生活中简单的最大(小)值问题.(重点)
3.能够运用基本不等式解决几何中的应用问题.(难点)
导语
同学们,我们说数学是和生活联系非常紧密的学科,我们
学习数学,也是为了解决生活中的问题,比如:“水立方”
作为2008年北京奥运会标志性建筑之一,又在北京冬奥会
中改造成“冰立方”承担起冰壶的比赛项目.如图为水立方的平面设计图,已知水立方地下部分为钢筋混凝土结构,该结构是大小相同的左右两个矩形框架,两框架面积之和为18 000 m2,现地上部分要建在矩形ABCD上,已知两框架与矩形ABCD空白的宽度为10 m,两框架之间的中缝空白宽度为5 m,请问应怎样设计矩形ABCD,才能使水立方占地面积最小?要解决这个问题,还得需要我们刚学习过的基本不等式哦,让我们开始今天的探究之旅吧!
一、基本不等式在生活中的应用
二、基本不等式在几何方面的应用
随堂演练
内容索引
基本不等式在生活中的应用
一
问题 利用基本不等式求最大(小)值时,应注意哪些问题?
提示 一正:x,y都得是正数;
二定:积定和最小,和定积最大;
三相等:检验等号成立的条件是否满足实际需要.
例1
老旧小区改造是当前城市更新、基层治理的大事.某小区积极响应国家号召,提升居民的生活质量.
(1)若计划用围栏建一个面积为81 m2的矩形老年娱乐中心,当这个矩形的边长为多少时,所用围栏最省,并求所需围栏的长度;
设矩形老年娱乐中心的相邻两条边的长分别为x m,y m,则围栏的长度为2(x+y)m.
由已知得xy=81.
所以2(x+y)≥36(当且仅当x=y=9时等号成立),
因此,当这个矩形老年娱乐中心是边长为9 m的正方形时,所用围栏最短,最短围栏的长度为36 m.
(2)若利用小区现有的总长为40 m的旧围栏改造,如何设计才能使矩形老年娱乐中心的面积最大?
由已知2(x+y)=40,矩形老年娱乐中心的面积为xy m2.
可得xy≤100(当且仅当x=y=10时,等号成立).
因此,当这个矩形老年娱乐中心是边长为10 m的正方形时,它的面积最大,最大面积是100 m2.
反思感悟
利用基本不等式解决实际问题的步骤
(1)理解题意,设变量,并理解变量的实际意义;
(2)构造定值,利用基本不等式求最值;
(3)检验,检验等号成立的条件是否满足题意;
(4)结论.
跟踪训练1
某单位修建一个长方形无盖蓄水池,其容积为75立方米,深度为3米,池底每平方米的造价为100元,池壁每平方米的造价为120元,设池底长方形的长为x米.
(1)用含x的表达式表示池壁面积S;
(2)当x为多少米时,水池的总造价最低,最低造价是多少?
所以y≥720×10+2 500=9 700,
即当x为5米时,最低造价是9 700元.
基本不等式在几何方面的应用
二
例2
如图所示,设矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,把它沿AC翻折,翻折后AB′交DC于点P,设AB=x.
(1)用x表示DP,并求出x的取值范围;
矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,
在△APC中,∠PAC=∠PCA,∴AP=PC,从而得DP=PB′,
∴AP=AB′-PB′=AB-DP=x-DP,
在Rt△ADP中,由勾股定理得(12-x)2+DP2=(x-DP)2,
∵AB>BC=AD,得x>12-x,∴6(2)求△ADP面积的最大值及此时x的值.
在Rt△ADP中,
反思感悟
在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.
跟踪训练2
如图所示,将一矩形花坛ABCD扩建为一个更大的矩形花坛AMPN,要求点B在AM上,点D在AN上,且对角线MN过点C,
已知AB=4米,AD=3米,当BM=___米时,矩形花
坛AMPN的面积最小.
4
课堂
小结
1.知识清单:
(1)基本不等式在生活中的应用.
(2)基本不等式在几何中的应用.
2.方法归纳:配凑法.
3.常见误区:生活中的变量有它自身的意义,容易忽略变量的取值范围.