基本不等式2-人教课标版课件.ppt
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- 基本 不等式 教课 课件
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1、(0,0)2a babab 今有一台天平,两臂长不等,其余均精确.有人说要用它称物体的重量,只需将物体放在左右托盘各称一次,则两次称量的结果的和的一半就是物体的真实重量,这种说法对吗?并说明你的结论.!ab应是不对学习目标:(1),;(2);,0;(3),0.(4),;(5)0,0(6)0.nnnnab bcacabacbcab cacbcab cacbcab cdacbdabcdacbdababab 复习不等式的有关性质复习不等式的有关性质(1):,0,0()()00.ab bcabbcabbcacac证明证明(2)0()()0()()ababacbcacbc证明:证明:(3):0,0()0
2、0ababcc abacbcacbc证明证明*(3):0,00,0()00ababccabc abacbcacbc 证明证明(4):,0.0()()0()()0ab cdabcdabcdacbdacbd证明证明0,0(5):0,0abcacbcacbdcdbbcbd 证明证明223300(6):00000nnababababababab 证明证明*(6):,()().,.nnnnnnnnnnnnnnnnababababababababababab 证明 假设或证明 假设或当这与相矛盾当这与相矛盾当当同样与相矛盾同样与相矛盾所以 假设不成立 故所以 假设不成立 故22331.,_111lg()0
3、()()221lglg222.,_(,)(,0.)(,0)(,)22 2.ababExa bRabbababababABCDEFabGHaABCD 设且则正确的是设且则正确的是设-则-的范围是设-则-的范围是222223.23,43,.ababab ababba 设求的范围设求的范围111(3)4334111,2343111122bbabaabb (4)4334,23612126bbaabab 2222(5)43343()4381112332bbbbaaa 222222,_(1),;(2),;(3)0,;(4),;(5)0,;(6)0,;11(7),0,0.a b cRabacbcacbcab
4、abaabbababababbaabcabcacbababab 例:若下列例题中正确的是例:若下列例题中正确的是若则若则若则若则若则若则若则若则若则若则若则若则若则若则 均值不等式及其重要变形20a 2()0ab222abab222|abab2(0)ababba222abab 2()2abab 222()22abab(,0)2a baba b ,!注注意意:含含 是是 和和积积互互化化含含是是 和和和和互互化化222!1122abababab 注注意意:题题例例222.1.,a b cabcabbcca为实数,证明:222222222222222222222222()()()222.abcab
5、bcacabcabbcacabbcacabcabbcac444222222:1.,:()Exa b cRabca bb ca cabc abc 已知求证已知求证444222222222222222()()()()()()().abcabca bb ca cabbcacab bcbc acab acabc abc222222222222222222222()2()2(),222(),()222()abababaabbabababbcbcacacabbcacabc同理同理2222222:0,0,0,:2()Exabcabbcacabc已知求证已知求证3.,1.111:9Exa b cRabcabc
6、 已知,且已知,且求证求证,1.11,11,11,a b cRabcabcbcaaaaabcacbabbabcbacccc,且且.,:1(1)2;(2)2.1.()(0).Exa bRababaaf xxxx 4 4 设证明下列不等式设证明下列不等式5 5 求函数的值域求函数的值域 1122(0).()1()2(0)()()(,22,.xxxxxf xxxxf x 二 略解二 略解的值域为的值域为190,0,1,_.xyxyxy 若且若且则的最小值为则的最小值为19()1()()9919102916()xyxyxyxyyxyxxyxyyxxy 当且仅当取当且仅当取P P9191例例2 216(
7、)(2),2.f xxxx 已知函数已知函数求此函数的最小值求此函数的最小值2,20,1616(2)222162(2)262162.2xxxxxxxxxx 略解:由基本不等式略解:由基本不等式得得当且仅当时取号当且仅当时取号注意运用算术平均数与几何平均数的大小关系证明不等式,关键是揭示已知条件与目标不等式的运算结构特征,找出差异,并将其与基本不等式的运算结构进行类比,选择相应的基本不等式化异为同转化证明.题题例例12.01.ababab 1 1设设、,求求的的最最小小值值442.01,.ababab 设设、,求求的的最最小小值值212(1)01.121 2122 2(2 2)8abababab
8、a bab 、,、,442222222222442(2)01,()()()2221()224112().48abababababababab、,、,均值定理.,小值等时,两数的和取得最数相那么当且仅当这两个正定值如果两个正数的乘积是定理.2),(,0 PyxyxPxyyx有最小值时,和则当定值、若.,大值时,两数的乘积取得最相等么当且仅当这两个正数那值如果两个正数的和是定.41),(,0 2SxyyxSyxyx有最大值时,积当则定值、若知识结构 均值不等式 均值不等式及其变形 均值不等式等知识的综合应用应用极值定理及其应用均值不等式的互化功能1.“和与积”互化放缩功能2.“和与积”一定一最功能
9、注意:在运用均值不等式“和与积”互化、寻求极值的过程中常需“配凑因式”和“拆项、添项”,务必细心;注意:在运用均值不等式寻求最值过程中常需检查“一正、二定、三等、四同时”,尤其是“配定和放缩过程中所有等号都必须同时取得”的检查.考考思思2160.()abab ab 设,求的最小值设,求的最小值22221616()2()()1616 ()1616 ()abbaab abab abaaba abaababa abab 法法:22222216161()()264 16(16)(22216)aababb abababaaab 法法:且且=8 8时时原原式式为为当当且且仅仅当当,时时,原原式式取取最最小
10、小值值两数都是正数;(1)均值定理均值定理应用应用条件条件注意注意事项事项.质求解可选用函数单调性等性寻求最值否则不能应用均值定理缺一不可查,四点要齐备,定理的应用条件进行检,应重视先对均值应用均值定理寻求最值的条件是:应用均值定理寻求最值两句话两句话一正二定三等四同时!和定积大,积定和小;和为定值或积为定值必须出现“定值”)(2)务必取到等号;(3).,(4)取得则每一个等号必须同时若多次应用先检查四点要齐备否则选用函数单调性和大小积!一正是基础!配定是关键配定配定常用方法常用方法:拆项、组合、添加系数及常值替换等拆项、组合、添加系数及常值替换等92P4a例1.用长为的铁丝围成一个矩形,例1
11、.用长为的铁丝围成一个矩形,怎样才能使所围成的矩形的面积最大?怎样才能使所围成的矩形的面积最大?(02),2,(2),0,20.xxaaxSxaxxax解:设矩形长为则宽为解:设矩形长为则宽为矩形面积为:且矩形面积为:且(2)(2).2xaxxaxa由基本不等式,得由基本不等式,得22,.,(2).xaxxaxaSxaxa上式当且仅当即时 取号上式当且仅当即时 取号由此可知,当时有最大值由此可知,当时有最大值实际问题实际问题抽象概括抽象概括引入变量引入变量数学模型数学模型数学模型的解数学模型的解实际问题的解实际问题的解还原还原说明说明推推 理理演演 算算建立目标函数建立目标函数均值不等式均值不
12、等式2 2、解应用题思路、解应用题思路反思研究反思研究26P P9292例例2.2.某工厂要建造一个长方体无盖某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为贮水池,其容积为4800m4800m3 3,深为深为3m3m,如果池底每如果池底每1m1m2 2的造价为的造价为150150元,池壁元,池壁每每1m1m2 2的造价为的造价为120120元,问怎样设计水元,问怎样设计水池才能使造价最低池才能使造价最低?最低造价是多少元?最低造价是多少元?问问 题题 与与 思思 考考P9510某种商品准备两次提价某种商品准备两次提价,有三种方案有三种方案:A.第一次提价第一次提价 m,第二次提价第二次提价 n;B
13、.第一次提价第一次提价 n,第二次提价第二次提价 m;C.两次均提价两次均提价 .试问哪种方案提价后的价格高试问哪种方案提价后的价格高?2nm30 设原价为设原价为M元元,令令a=m,b=n,则则按三种方案提价后的价格分别为按三种方案提价后的价格分别为:A.(1+a)(1+b)M=(1+a+b+ab)MC.(1+)2 M=1+a+b+M2ba2)2(ba只需比较只需比较 ab 与与 的大小的大小.2)2(ba042)2(222babaabba易知易知B.(1+b)(1+a)M=(1+a+b+ab)M31 所以所以 ,即即C方案提价幅度方案提价幅度最大最大.abba2)2(有些问题需比较有些问题
14、需比较 ab 与与 的大小的大小,利用不等式性质判断太繁锁利用不等式性质判断太繁锁,把它作为定理把它作为定理.2)2(ba为易记、好用为易记、好用,把它按如下方式叙述把它按如下方式叙述:)0,0(2baabba a2+b2 2ab3293P4().Aab例 一份印刷品的排版面积 矩形 为,它的例 一份印刷品的排版面积 矩形 为,它的两边都留有宽 的空白,顶部和底部都留两边都留有宽 的空白,顶部和底部都留有宽为 的空白如何选用纸的尺寸,才能有宽为 的空白如何选用纸的尺寸,才能使纸的用量最小?使纸的用量最小?例例5 5.如图,教室的墙壁上挂着一块黑如图,教室的墙壁上挂着一块黑板,它的上、下边缘分别
15、在学生的板,它的上、下边缘分别在学生的水平视线上方水平视线上方a a米和米和b b米,问学生距米,问学生距离墙壁多远时看黑板的视角最大?离墙壁多远时看黑板的视角最大?34APBHba例例3 3.如图,教室的墙壁上挂着一块黑板,它的上、下如图,教室的墙壁上挂着一块黑板,它的上、下边缘分别在学生的水平视线上方边缘分别在学生的水平视线上方a a米和米和b b米,问学米,问学生距离墙壁多远时看黑板的视角最大?生距离墙壁多远时看黑板的视角最大?:,PxPHAPHBPH 解解 设设学学生生 距距黑黑板板 米米黑黑板板上上下下边边缘缘与与学学生生的的水水平平视视线线的的夹夹角角分分别别为为其其中中则则学学生
16、生看看黑黑板板的的视视角角为为tan,tan,abxx由由此可得由由此可得 2tantanan1tantatn1ababxxababxxx 22,tan,ababxxabxabxx因为当且仅当时最大因为当且仅当时最大,由于为锐角由于为锐角,此此 时时最最 大大.ab即学生距墙壁时看黑板的视角最大即学生距墙壁时看黑板的视角最大35 如图,为处理含有某杂质的污水,如图,为处理含有某杂质的污水,要制造一底宽为要制造一底宽为2米的无盖长方体沉米的无盖长方体沉淀箱,污水从淀箱,污水从A孔流入,处理后从孔流入,处理后从B孔流出,设箱长孔流出,设箱长 a 米,箱高米,箱高b米,流米,流出水中该杂质的质量分数
17、与出水中该杂质的质量分数与ab成反成反比,现有制箱材料比,现有制箱材料60平方米,问平方米,问a、b各为多少,可使流出水的质量分数各为多少,可使流出水的质量分数最小?最小?(A、B孔面积不计孔面积不计)题题例例ABab21(0),ykykab解法:设流出的水中杂质的质量分数为,解法:设流出的水中杂质的质量分数为,得得2 22260(0,0),babaab又又2302kkyaaaba 2306434(2)18.22aaaaa 又又6426,3.2aaba 由得则由得则2(0),ykykab解法:设流出的水中杂质的质量分数为,解法:设流出的水中杂质的质量分数为,得得.aby当最大时,最小当最大时,
18、最小2 22260(0,0),230(0,0),babaababbaab由由得得22 2,abab2 230,018.ababab得得26,230,3.abaababb,由得由得课堂课堂小结小结算术平均数与几何平均数的关系及变形算术平均数与几何平均数的关系及变形重点重点:基本形式与均值定理:基本形式与均值定理涉及三种转化涉及三种转化(和和、和积、实际问题与数学问题和和、和积、实际问题与数学问题)关键关键:类比结构,配式转化:类比结构,配式转化应用数学思想应用数学思想思想思想:方程与函数思想:方程与函数思想 数形结合思想数形结合思想 等价转换思想等价转换思想 分类讨论思想等分类讨论思想等1.1.
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