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§3.2基本不等式ab?a?b2(1) 【导学案使用说明与学法指导】
1、请同学认真阅读课本必修五p69-p71,划出重要知识,规范完成预习案内容并记熟均值不等式,用红笔做好重点、疑难点标记。
2、在课堂上联系课本知识和学过的知识,小组合作、讨论完成探究案内容;组长负责,拿出讨论结果,准备展示、点评。
3、及时整理展示、点评结果,规范完成探究案内容,改正完善并落实好学案所有内容。
4、把学案中自己的疑难问题和易忘、易出错的知识点以及解题方法规律,及时整理在典型题本上,多复习记忆。小组长控制预习过程,确保本组成员能够顺利的完成预习,及时上交。鼓励研究检测案。 5、认真完成总结案 【学习目标】学习完本节课后,能够
学会推导并记住基本不等式,能够说明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; 【重难点】均值不等式的推导和应用
学习过程
预习案
一、课前准备
看书本69-71页后,填空
复习1:重要不等式:对于任意实数a,b,有a2?b2____2ab,当且仅当________时,等号成立.
复习2:基本不等式:设a,b?(0,??),则a?b2_____ab,当且仅当____时,不等式取等号.
二、新课导学 1、均值不等式 学习探究
探究1:基本不等式ab?a?b2的几何背景:
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看上去象一个风车,代表中国人民热情好客. 你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗?
将图中的“风车”抽象成如图,
在正方形ABCD中有4个全等的直角三角形. 设直角三角形的两条直角边长为a,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___________,正方形的面积为_________.由于4个直角三角形的面积______正方形的面积,我们就得到了一个不等式: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_______________ 结论:一般的,如果a,b?R,我们有a2?b2?2ab 当且仅当a?b时,等号成立. 探究2:你能给出它的证明吗?
特别的,如果a?0,b?0,我们用a、b分别代替a、b,可得a?b?2ab,
通常我们把上式写作:ab?a?b2(a>0,b>0)------此不等式叫做均值不等式
探究3均值不等式ab?a?b2的几何意义
在下图中,AB是圆的直径,点C是AB上的一点,AC=a,BC=b. 过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、
BD. 你能利用这个图形得出基本不等式ab?a?b2的几何解释吗?
结论:基本不等式ab?a?b2几何意义是“半径不小于半弦”
评述:1.如果把a?b2看作是正数a、b的等差中项,ab看作是正数a、b的等比中项,
那么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
2、几何平均数与算术平均数
在数学中,我们称a?b2为a、b的算术平均数,称ab为a、b的几何平均数.本节定理还可叙述为:两个
正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 探究案
例1(1)用篱笆围成一个面积为100m2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?
(2)一段长为36 m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,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2、分别在下列条件下求函数y?x?1x的最值
(1)x?0时,当x取什么值时,值最小?最小值是多少?
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(2)x?0,最值是多少?何时取得?
(3)0?x?1时,函数的取值范围是什么?
检测案
1. 已知x?0,若x+
81x的值最小,则x为(). A. 81 B. 9 C. 3 D.16
2. 若0?a?1,0?b?1且a?b,则a?b、2ab、2ab、a2?b2中最大的一个是().
A.a?b B.2ab C.2ab D.a2?b2
3. 若实数a,b,满足a?b?2,则3a?3b的最小值是().
A.18 B.6 C.23 D.32
4. 已知x≠0,当x=_____时,x2+81x2的值最小,最小值是________.
5. 做一个体积为32m3,高为2m的长方体有盖纸盒,底面的长为_______,宽为________时,用纸最少.(不计损耗)
6. (1)把36写成两个正数的积,当这两个正数取什么值时,它们的和最小? (2)把18写成两个正数的和,当这两个正数取什么值时,它们的积最大?
7、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?
8、一段长为30m的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18m,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?
本节小结:
你学到的知识是: