《基本不等式》教学设计
一、教材分析
本节课出自普通高中课程标准实验教科书人教A版数学必修五第三章第四节《基本不等式》的第一课时。本节课是在学习了不等关系,掌握了不等式性质的基础上展开的,作为重要的基本不等式之一,为后续的学习打下基础,要进一步了解不等式的性质及运用,研究最值问题。基本不等式在知识体系中起了承上启下的作用,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,学好基本不等式非常重要。
二、学情分析
本节授课对象是高一学生,学生已经学习了不等关系和不等式的性质,在初中学习了和的完全平方公式基础上,引导学生探究基本不等式并进行应用,高一学生学习热情高涨,探索知识兴趣强,但对数学知识迁移和类比的能力还亟待提高,运算能力也不强,探索发现能力也需进一步提高。 三、教学目标 1、知识与技能
(1)掌握基本不等式,了解推导过程;
(2)运用基本不等式解决一些简单的求最值问题和证明问题; 2、过程与方法
(1)通过运算,推导,小组合作探究基本不等式;
(2)通过观察,分析,探究基本不等式性质,通过实际应用解决问题; 3、情感、态度与价值观
(1)体验类比思想在探究数学知识时的重要意义与价值; (2)培养锲而不舍的探索精神和严密思考的良好学习习惯; (3)感受学习数学、探索发现的乐趣与成就感。
四、教学重难点
重点:基本不等式及应用和证明; 难点:运用基本不等式应用解题。 五、教法与学法
教法:应用启发式教学,以学生为主体,引导学生在自主探究过程中经历类比发现、归纳、演绎推理等过程,体会类比和数形结合的思想。同时利用PPT辅助教学。
学法:应用探究式学法,引导学生自主探索,探究向量的表示方法,合作学习,理解和掌握基本不等式。 六、教学过程
【环节一:巧设疑云,导入新课】
【师生活动一】回顾:求函数??(??)=??+??在(0,+∞)上的最小值 提示:证明函数在(0,1)上单调递减,(1,+∞)上单调递增;
【师生活动二】请学生重温“赵爽弦图”,比较正方形ABCD的面积S和里面的四个小三角形面积之和S’的大小,有怎样的不等关系?
我们考虑4个直角三角形的面积的和是S1?2ab,正方形的面积为S2?a2?b2。
1
由图可知S2?S1,即a2?b2?2ab.
当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH缩为一个点,这时有a2?b2?2ab。
【师生活动三】先将两张正方形纸片沿它们的对角线折成两个等腰直角三角形, 再用这两个三角形拼接构造出一个矩形
(两边分别等于两个直角三角形的直角边,多余部分折叠). 假设两个正方形的面积分别为a和b(a?b)
【设计意图】通过实际问题情境引入,使学生带着问题进入新课,激发学生的学习兴趣。
【环节二:深入学习,探究新知】
【师生活动一】特别地,当a>0,b>0时,在不等式a2?b2?2ab中,以a、b分别代替a、b,得到什么?
a?b(a,b?0) 2【师生活动二】用分析法证明基本不等式 ab?证明:(分析法):由于a,b?R?,于是要证明 只要证明 a?b?2ab,
即证 a?b?2ab?0,即 (a?b)2?0, 所以
a?b?ab,(当a?b时取等号) 2a?b?ab, 2
【师生活动三】探究基本不等式的几何意义
借助初中阶段学生熟知的几何图形,引导学生探究不等式
ab?ab?a?b(a,b?0)2的
几何解释,通过数形结合,赋予不等式
a?b(a,b?0)2几何直观。进一步领
悟不等式中等号成立的条件。
如图:AB是圆的直径,点C是AB上一点,CD⊥AB,AC=a,CB=b,CD
D?ab aba?b2abOCAB几何解释实质可认为是:在同一半圆中,半径不小于半弦(直径是最长的弦);或者认为是,直角三角形斜边的一半不小于斜边上的高。 【师生活动四】求解引入问题
试用基本不等式求函数??(??)=??+??在(0,+∞)上的最小值
【设计意图】以学生为主体,引导学生探究。学生通过自己阅读书本内容,同时通过小组讨论自主学习,有利于学生理解零向量和单位向量概念,同时培养合作学习意识。
【环节三:应用所学,解决问题】 【师生活动一】例1、已知a,b,c为任意实数,求证:??2+??2+??2≥????+????+???? 解:利用基本不等式??2+??2≥2????,当且仅当??=??时取到等号 同理,??2+??2≥2????,当且仅当??=??时取到等号; ??2+??2≥2????,当且仅当??=??时取到等号; 2??2+2??2+2??2>2????+2????+2???? 即??2+??2+??2>????+????+????
当??=??=??时,??2+??2+??2=????+????+???? 综上所述,??2+??2+??2≥????+????+???? 当且仅当??=??=??时取到等号。
【师生活动二】总结使用基本不等式的注意点: (1)是否均为正数 (2)不等号的方向 (3)等号是否能够取到 【师生活动三】练一练:
1、已知x,y为整数,求证:(x+y)(x2+y2)(x3+y3)≥8x3y3
2、已知函数f ?? =4??+?? ??>0,??>0 在??=3时取得最小值,求a的值。 【师生活动四】基本不等式的推广:
??
1
2aba?b1、 若a?0,b?0,则?ab??a?b2
当且仅当a?b时取等号。??
????
??
??
??
a2?b2,2????
2、当????>0时,+≥2,当????<0时,+≤?2. 3、对于实数??1,??2,?????>0,??2=?=????)
【环节四:归纳总结,梳理提升】
【师生活动】对本堂课所学知识进行梳理总结,对本堂课用到的解题思路以及易错点再做强调。
【设计意图】使学生再次温习本堂课所学内容,理解重点,突破难点。 【环节五:分层作业,巩固练习】 【师生活动】根据习题难易,分层布置作业 七、板书设计 3.4基本不等式 1、重要不等式: 2、基本不等式: 3、基本不等式的几何意义: 例1、 练一练: ??1+??2+?+????
??
≥?? ??1??2?????(当且仅当??1=
基本不等式的推广: