(共48张PPT)
第2章一元二次函数、方程和不等式
2.2 基本不等式
【输入学校全称】
(第1课时)
1
新课导入
思考:
第24届国际数学家大会会标,参考弦图设计
你能发现图案中的相等关系或不等关系吗?
思考
第24届
国际数学家
大会会标
著名的“赵爽弦图”用来证明勾股定理
2
探究新知
探究
我们接着研究赵爽弦图.
1
≥2ab(a>0,b>0)
在正方形ABCD中有四个全等的直角三角形.设直角三角形的两条直角边长为a和b,那么正方形的边长为这样,4个直角三角形的面积的和是2ab,正方形的面积为
4个直角三角形面积标注为“朱实”,中间空余小正方形面积标注为“黄实”,即为正方形与4个直角三角形的面积差,明显可得出:
新知【1】
重要不等式
≥2ab(a>0,b>0)
此等式称为重要不等式
当 、 为任意实数时,上式还成立吗?如何证明?
思考
新知【2】
基本不等式
a>0,b>0的情况下,我们用和代替a、b,
如果a>0,b>0,则
我们把这个不等式称为基本不等式.
练习
证明:a>0,b>0)
基本不等式的证明
要证
只要证
即要证 0
即要证 0
探究
基本不等式的探究中,得出不等式两边算式的描述.
2
那么从几何的角度,是否可以探究基本不等式的成立?
思考
练习
基本不等式的几何解释
如图, AB是圆的直径, O为圆心,点C是AB上一点, AC=a, BC=b. 过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD、OD.
A
B
C
D
E
a
b
O
OD为半径,OD=
根据射影定理知,CD=
OD CD(几何意义:半径不小于半弦长)
练习
×
√
√
m=1
a与b同号
延伸
由基本不等式变形得到的常见结论
归纳
利用基本不等式证明不等式时应注意的问题
(1) 注意基本不等式成立的条件;
(2) 多次使用基本不等式,要注意等号能否成立;
(3) 对不能直接使用基本不等式证明的可重新组合,形成基本不等式模型,再使用.
练习
运用基本不等式求最值
拆、配
换元
练习
运用基本不等式求最值
一正
二定
三等
归纳
利用基本不等式的解题技巧
①加项变换; ②拆项变换; ③统一换元; ④平方后再用基本不等式. 一正
二定
三等
3
随堂检测
检测
【答案】 C
检测
【答案】 D
检测
【答案】 18
检测
检测
检测
4
课堂总结
总结
不等式 ≥2ab
适用范围 a, b ∈R a>0, b>0
文字叙述 两数的平方和不小于它们积的2倍 两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
“=”成立条件 a=b a=b
运用不等式求最值:一正二定三等!
1.重要不等式与基本不等式
第2章一元二次函数、方程和不等式
2.2 基本不等式
【输入学校全称】
(第2课时)
1
新课导入
思考:
(2)用篱笆围成一个面积为100m2 的矩形菜园,问这个矩形的长、宽分别为多少时,所用的篱笆最短,最短的篱笆又是多少?
(1)一段长为36m的篱笆围成一个矩形的菜园,长、宽各为多少的时候,菜园的面积最大,最大面积为多少?
面积定值,长度最小值?
思考
长度定值,面积最大值?
思考
解题:
第(1)题
【解析】
设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
由题意可知 x>0 , y>0
篱笆周长2(x+y)=36,篱笆的面积为xy m2
,
当且仅当x=y时成立,此时x=y=9.
y m
x m
周长: 36 m
一正
二定
三等
结论1:两个正变量和为定值,则积有最大值,当且仅当两变量值相等时取最值. 简记“和定积有最大值”.
解题:
第(2)题
【解析】
设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
由题意可知 x>0 , y>0
篱笆面积xy=100,篱笆的长为2(x+y) m
,
当且仅当x=y时成立,此时x=y=10.
y m
x m
面积: 100m2
一正
二定
三等
结论2:两个正变量积为定值,则和有最小值,当且仅当两变量值相等时取最值. 简记“积定和有最小值”.
2
探究新知
新知【1】
和定积与积定和
若x+y=S(S为定值),则当且仅当 x=y 时,xy取得
最 大 值 .
若xy=P(P为定值),则当且仅当 x=y 时,x+y取得
最 小 值 .
简记:
“积定和有最小值”
简记:
“和定积有最大值”
练习
练习
练习
不等式解决实际问题
计划要在菜园建造一个长方体无盖贮水池,用以灌溉农作物,其容积为4800,深为3 m.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?最低总造价是多少元?
不等式解决实际问题
【解析】设底面的长为x m,宽为y m,水池总造价为z 元. 根据题意, 有:
xy = =1600,
当x=y, 即x=y=40时, 等号成立.
练习
练习
不等式解决实际问题
某单位决定投资3200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:
①仓库面积S的最大允许值是多少?
②为使S达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?最低总造价是多少元?
不等式解决实际问题
练习
归纳
利用基本不等式解决实际问题
(1)解应用题时,一定要注意变量的实际意义,从而指明函数的定义域;
(2)一般利用基本不等式求解最值问题时,通常要指出取得最值时的条件,即“等号”成立的条件;
(3)在求函数最值时,除应用基本不等式外,有时会出现基本不等式取不到等号,此时要利用其他方法求解.
3
随堂检测
检测
【答案】 A
检测
【答案】
检测
检测
检测
检测
4
课堂总结
总结
和定积最大,积定和最小
x+y=S (S为定值) xy ≤ x=y时
“=”成立
xy=P (P为定值) x+y ≥
运用不等式解决实际问题!
2.基本不等式与最大(小)值