例2 求证:
4a?34a?3?a?7.
[思维切入] 由于不等式左边含有字母a,右边无字母,直接使用基本不等式,无法约掉字母a,而左边
4a?3?a??(a?3)?3.这样变形后,在用基本不等式即可得证.
[证明]
4a?34a?3?3?4a?3?(a?3)?3?24a?3?(a?3)?3?24?3?7
当且仅当=a-3即a=5时,等号成立.
规律技巧总结 通过加减项的方法配凑成基本不等式的形式. 2)利用不等式求最值
例3 (1) 若x>0,求f(x)?4x? (2)若x<0,求f(x)?4x?[思维切入]本题(1)x>0和4x?9x9x9x的最小值; 的最大值.
=36两个前提条件;(2)中x<0,可以用-x>0来转化.
解(1) 因为 x>0 由基本不等式得 f(x)?4x?9x?24x?9x?236?12,当且仅当4x?9x即x=
32时, f(x)?4x?9x取最小值12.
(2)因为 x<0, 所以 -x>0, 由基本不等式得: ?f(x)??(4x?9x)?(?4x)?(?9x)?2(?4x)?(?9x)?236?12,
所以 f(x)?12. 当且仅当?4x??9x即x=-
32时, f(x)?4x?9x取得最大-12.
规律技巧总结 利用基本不等式求最值时,个项必须为正数,若为负数,则添负号变正.
随堂练习2 [思维拓展1] 求f(x)?4x?9x?5(x>5)的最小值.
[思维拓展2] 若x>0,y>0,且
2x?8y?1,求xy的最小值.
4.课时小结 用基本不等式ab?a?b2证明不等式和求函数的最大、最小值。
5. 作业 221.证明:a?b?2?2a?2b 2.若x??1,则x为何值时x?1x?1有最小值,最小值为几?
31
(第13课时)
课题: 《不等式》复习小结
【教学目标】
1.会用不等式(组)表示不等关系;
2.熟悉不等式的性质,能应用不等式的性质求解“范围问题”,会用作差法比较大小; 3.会解一元二次不等式,熟悉一元二次不等式、一元二次方程和二次函数的关系; 4.会作二元一次不等式(组)表示的平面区域,会解简单的线性规划问题; 5.明确均值不等式及其成立条件,会灵活应用均值不等式证明或求解最值。 【教学重点】
不等式性质的应用,一元二次不等式的解法,用二元一次不等式(组)表示平面区域,求线性目标函数在线性约束条件下的最优解,基本不等式的应用。 【教学难点】
利用不等式加法法则及乘法法则解题,求目标函数的最优解,基本不等式的应用。 【教学过程】
1.本章知识结构
2.知识梳理 (一)不等式与不等关系
1、应用不等式(组)表示不等关系; 不等式的主要性质: (1)对称性:a?b?b?a (2)传递性:a?b,b?c?a?c
(3)加法法则:a?b?a?c?b?c;a?b,c?d?a?c?b?d (4)乘法法则:a?b,c?0?ac?bc;a?b,c?0?ac?bc
a?b?0,c?d?0?ac?bd
(5)倒数法则:a?b,ab?0?n1a?n1b
(6)乘方法则:a?b?0?a?b(n?N*且n?1) (7)开方法则:a?b?0?na?nb(n?N*且n?1)
2、应用不等式的性质比较两个实数的大小; 作差法
3、应用不等式性质证明
(二)一元二次不等式及其解法
32
一元二次不等式的解法
一元二次不等式ax2?bx?c?0或ax2?bx?c?0?a?0?的解集:
设相应的一元二次方程ax2?bx?c?0?a?0?的两根为x1、x2且x1?x2,??b2?4ac,则不等式的解的各种情况如下表:(让学生独立完成课本第86页的表格) 二次函数 y?ax2 ??0 y?ax2 ??0 y?ax2 ??0 y?ax2?bx?c ?bx?c ?bx?c ?bx?c (a?0)的图象 一元二次方程 ax2 有两相等实根 x1?x2??b2a 有两相异实根 x1,x2(x1?x2) ?bx?c?0?a?0?的根2 无实根 ax?bx?c?0(a?0)的解集ax?bx?c?0(a?0)的解集2 ?xx?x或x?x? 12?b??xx??? 2a?? R ? ?xx1?x?x2? ? (三)线性规划
1、用二元一次不等式(组)表示平面区域
二元一次不等式Ax+By+C>0在平面直角坐标系中表示直线Ax+By+C=0某一侧所有点组成的平面区域.(虚线表示区域不包括边界直线)
2、二元一次不等式表示哪个平面区域的判断方法
由于对在直线Ax+By+C=0同一侧的所有点(x,y),把它的坐标(x,y)代入Ax+By+C,所得到实数的符号都相同,所以只需在此直线的某一侧取一特殊点(x0,y0),从Ax0+By0+C的正负即可判断Ax+By+C>0表示直线哪一侧的平面区域.(特殊地,当C≠0时,常把原点作为此特殊点) 3、线性规划的有关概念:
①线性约束条件:在上述问题中,不等式组是一组变量x、y的约束条件,这组约束条件都是关于x、y的一次不等式,故又称线性约束条件.
②线性目标函数:
关于x、y的一次式z=2x+y是欲达到最大值或最小值所涉及的变量x、y的解析式,叫线性目标函数. ③线性规划问题:
一般地,求线性目标函数在线性约束条件下的最大值或最小值的问题,统称为线性规划问题. ④可行解、可行域和最优解:
满足线性约束条件的解(x,y)叫可行解.
33
由所有可行解组成的集合叫做可行域.
使目标函数取得最大或最小值的可行解叫线性规划问题的最优解. 4、求线性目标函数在线性约束条件下的最优解的步骤:
(1)寻找线性约束条件,线性目标函数;
(2)由二元一次不等式表示的平面区域做出可行域;
(3)在可行域内求目标函数的最优解 (四)基本不等式ab?a?b2a?b2
?ab(当且仅当a?b时取\?\号).
1、如果a,b是正数,那么2、基本不等式ab?a?b2几何意义是“半径不小于半弦”
3.典型例题 1、用不等式表示不等关系
例1、某电脑用户计划用不超过500元的资金购买单价分别为60元、70元的单片软件和盒装软件,根据需要,软件至少买3片,磁盘至少买2盒,写出满足上述不等关系的不等式。
例2、咖啡馆配制两种饮料,甲种饮料用奶粉、咖啡、糖,分别为9g、4g、3g;乙种饮料用奶粉、咖啡、糖,分别为4g、5g、5g.已知买天使用原料为奶粉3600g,咖啡2000g,糖3000g。写出配制两种饮料杯数说所满足的所有不等关系的不等式。
2、 比较大小
例3 (1)(3+2)2 6+26;
22
(2)(3-2) (6-1);
(3)15?2 16?5;
(4)当a>b>0时,log1a log1b
22(5) (a+3)(a-5) (a+2)(a-4) (6)(x?1) x?x?1 3、 利用不等式的性质求取值范围 例4 如果30?x?42,16?y?24,则
2242 34
(1) x?y的取值范围是 , (2) x?2y的取值范围是 ,
xy(3) xy的取值范围是 , (4)
的取值范围是
例5已知函数f(x)?ax2?c,满足?4?f(1)??1,?1?f(2)?5,那么f(3) 的取值范围是 .
[思维拓展]已知?1?a?b?5,?1?a?b?3,求3a?2b的取值范围。([-2,0])
4、 解一元二次不等式
例6 解不等式:(1)2x2?7x?4?0;(2)?x2?8x?3?0
例7已知关于x的方程(k-1)x2+(k+1)x+k+1=0有两个相异实根,求实数k的取值范围
5、 二元一次方程(组)与平面区域 ?x???x?例8 画出不等式组??y??x??y?6?0y?035表示的平面区域。
6、 求线性目标函数在线性约束条件下的最优解
?x?2y?2?例9已知x、y满足不等式?2x?y?1,求z=3x+y的最小值。
?x?0,y?0? 35
?2x?y?300??x?2y?250[思维拓展] 已知x、y满足不等式组?,试求z=300x+900y的最大值时的整点的坐标,及相
x?0???y?0应的z的最大值
7、 利用基本不等式证明不等式
例8 求证(a2?b2)(c2?d2)?(ac?bd)2
8、 利用基本不等式求最值 例9若x>0,y>0,且
[思维拓展] 求f(x)?4x?
9x?52x?8y?1,求xy的最小值
(x>5)的最小值.
4.评价设计 课本第103页复习参考题[A]组的第1、2、3、4、5、6、7、8题。
36