2.2 基本不等式
【学习目标】
1.知识与技能:学会推导并掌握基本不等式,理解这个基本不等式的几何意义,并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;
2.过程与方法:通过实例探究抽象基本不等式;
3.情态与价值:通过本节的学习,体会数学来源于生活,提高学习数学的兴趣
【教学重点】
应用数形结合的思想理解不等式,
并从不同角度探索基本不等式的证明过程
【教学难点】
基本不等式等号成立条件
温故知新
证明:(作差法)
当且仅当a=b 时等号成立
【基本不等式】
【基本不等式】
——算术平均数
——几何平均数
【基本不等式】
可以叙述为:
两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数.
例1 已知x、y都是正数,求证:
分析:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
面积确定,则xy=100,篱笆的长为2(x+y)m.
即求(x+y)的最小值.
例2 (1)用篱笆围一个面积为100 m2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10 m时,所用篱笆最短,最短篱笆是40 m.
分析:设矩形菜园的长为x m,宽为y m,
周长确定,则2(x+y)=36,
篱笆的面积为xy m2.
即求xy的最大值.
例2 (2)一段长为36 m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、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xy m2 .
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9 m时,
菜园的面积最大,最大面积是81 m2 .
例2 (2)一段长为36 m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、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xy m2 .
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9 m时,
菜园的面积最大,最大面积是81 m2 .
例2 (2)一段长为36 m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,菜园的面积最大.最大面积是多少?
【例4】某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积
为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元,
池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价
最低,最低总造价是多少元?
分析:此题首先需要由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到了均值不等式定理。
解:
设水池底面一边的长度为xm, 则水池的宽为 ,水池的总造价为y元,根据题意,得
当
时y有最小值297600
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,最低造价是297600元
【随堂练习】
1、已知a、b、c都是正数,求证:(a+b)(b+c)(c+a)≥8abc
【随堂练习】
2、当x>0时, 的最小值为 ,此时x= 。
2
1
【随堂练习】
3、已知2x+3y=2(x>0,y>0),则x y 的最大值是 。
4、(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3.
适用范围
文字叙述
“=”成立条件
a=b
a=b
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
两数的平方和不小于它们积的2倍
a,b∈R
a>0,b>0
小结:
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