3.4基本不等式ab?教学目标
a?b (1) 2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; 过程与方法:通过实例探究抽象基本不等式;
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,并从不同角度探索不等式ab?明过程;
教学难点 基本不等式ab?授课类型 新授课 课时安排 1
教学方法 讲练结合法 教学用具 投影仪 教学过程 课题导入 基本不等式ab?a?b的证2a?b等号成立条件 2a?b的几何背景: 2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?
教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关系。 讲授新课
1.探究图形中的不等关系
将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD中右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a2?b2。这样,4个直角三角形的面积
1
的和是2ab,正方形的面积为a?b。由于4个直角三角形的面积小于正方形的面积,我们就得到了一个不等式:a?b?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
2222a2?b2?2ab。
2.得到结论:一般的,如果a,b?R,那么a2?b2?2ab(当且仅当a?b时取\?\号) 3.思考证明:你能给出它的证明吗? 证明:因为 a2?b2?2ab?(a?b)2 当a?b时,(a?b)2?0,当a?b时,(a?b)2?0,
所以,(a?b)2?0,即(a2?b2)?2ab. 4.1)从几何图形的面积关系认识基本不等式ab?a?b 2特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a、b ,可得a?b?2ab,
a?b(a>0,b>0) 2a?b 2)从不等式的性质推导基本不等式ab?
2通常我们把上式写作:ab?用分析法证明:
要证
a?b?ab (1) 2只要证 a+b? (2) 要证(2),只要证 a+b- ?0 (3) 要证(3),只要证 ( - ) (4) 显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中的等号成立。 3)理解基本不等式ab?2a?b的几何意义 2探究:课本第98页的“探究”
2
在右图中,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?易证Rt△ACD∽Rt△DCB,那么CD=CA·CB 即CD=ab. 这个圆的半径为
2
a?b的几何解释吗? 2a?b,显然,它大于或等于CD,即2a?b?ab,其中当且仅当点C与圆心重合, 2即a=b时,等号成立. 因此:基本不等式ab?评述: 1.如果把
a?b几何意义是“半径不小于半弦” 2a?b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2a?b为a、b的算术平均数,称ab为a、b的几何平均数.本节定2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.在数学中,我们称
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. 知识应用:
例(1)把36写成两个正数的积,当两个正数取什么值时,它们的和最小?
(2)把18写成两个正数的积,当两个正数取什么值时,它们的积最大?
小结:三个条件:一正二定三取
设a?0,b?0,由a?b?2ab
(1)如积ab?P(定值),则积a?b有最小值2P,此时a=b (2)如积a?b?S(定值),则积ab有最大值(
3
S2)此时a=b 2练习:1)若x>0, 当x取什么值时,f(x)?x?2) 若x>0,当x取什么值时,f(x)?1?x?3) 若x>1,当x取什么值时,f(x)?x?2
9有最__值, 最__值是______. x9有最__值, 最__值是______. x1有最__值, 最__值是______. x?12
总结:本节课,我们学习了重要不等式a+b≥2ab;两正数a、b的算术平均数(几何平均数(ab)及它们的关系(
a?b),2a?b≥ab).它们成立的条件不同,前者只要求2a、b都是实数,而后者要求a、b都是正数.它们既是不等式变形的基本工具,又是求函数最值的重要工具(下一节我们将学习它们的应用).我们还可以用它们下面的等价变形来解
a?b2a2?b2决问题:ab≤,ab≤().求最值
22作业 目标p31
板书设计 3.4基本不等式ab?重要不等式a+b≥2ab
2
2
a?b (1) 2a?b≥ab(正数a、b) 2课后反思:
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