高中数学-人教版必修5高二3.4教学课件设计

基本不等式

这是2002年在北京召开的第24届国际数学家大会会标．会标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。思考：这会标中含有怎样的几何图形？思考：你能否在这个图案中找出一些相等关系或不等关系？探究1ab1、正方形的面积S=＿＿＿＿＿２、四个直角三角形的面积和S’

=＿＿３、S与S’有什么样的不等关系？

探究１：正方形的面积与4个直角三角形的面积间的不等关系S_____S′ADBCEFGHbaABCDE(FGH)ab问题一问题一替换后得到：即：即：通常我们把上式写作：当且仅当a=b时取等号，这个不等式就叫做基本不等式.基本不等式在数学中，我们把叫做正数a，b的算术平均数，叫做正数a，b的几何平均数；文字叙述为：两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.适用范围：a>0,b>0以上的不等式是我们从几何图形的面积关系得出的，能否利用不等式的性质推出呢？证明：要证只要证①要证①，只要证②要证②，只要证③显然,③是成立的.当且仅当a=b时,③中的等号成立.分析法证明不等式：你能用这个图得出基本不等式的几何解释吗?Rt△ACD∽Rt△DCB，ABCDEabO如图,AB是圆的直径,O为圆心，点C是AB上一点,AC=a,BC=b.过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD、OD.②如何用a,b表示CD?CD=______①如何用a,b表示OD?OD=______你能用这个图得出基本不等式的几何解释吗?②如何用a,b表示CD?CD=______①如何用a,b表示OD?OD=______③OD与CD的大小关系怎样?OD_____CD＞≥如图,AB是圆的直径,O为圆心，点C是AB上一点,AC=a,BC=b.过点C作垂直于AB的弦DE,连接AD、BD、OD.几何意义：半径不小于弦长的一半ADBEOCab例1：设a>0，b>0，证明不等式

例2：(1)如图,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？解：如图设BC=x

，CD=y

，则xy=100，篱笆的长为2(x+y)m.当且仅当时，等号成立因此，这个矩形的长、宽都为10m时，所用的篱笆最短，最短的篱笆是40m.此时x=y=10.x=yABDC若x、y皆为正数，则当xy的值是常数P时，当且仅当x=y时，x+y有最小值_______.例2：(2)如图，用一段长为36m的篱笆围成一个矩形菜园，问这个矩形菜园的长和宽各为多少时，菜园的面积最大，最大面积是多少？解：如图，设BC=x

，CD=y

，则2(x+y)=36,x+y=18矩形菜园的面积为xy

m2得

xy

≤81当且仅当x=y时，等号成立

因此，这个矩形的长、宽都为9m时，菜园面积最大，最大面积是81m2即x=y=9ABDC若x、y皆为正数，则当x+y的值是常数S时，当且仅当x=y时，xy有最大值_______；①各项皆为正数；②和或积为定值；③注意等号成立的条件.一“正”二“定”三“相等”利用基本不等式求最值时，要注意已知

x,y

都是正数,P,S

是常数.(1)xy=P

x+y≥2P(当且仅当

x=y时,取“=”号).(2)x+y=S

xy≤S2(当且仅当

x=y时,取“=”号).14变式：如图，用一段长为24m的篱笆围一个一边靠墙的矩形花园，问这个矩形的长、宽各为多少时，花园的面积最大，最大面积是多少？解：如图，设BC=x

，CD=y

，则篱笆的长为矩形花园的面积为xy

m2ABDC得

144≥2xy当且仅当

时，等号成立因此，这个矩形的长为12m、宽为6m时，花园面积最大，最大面积是72m2即

xy

≤

72即x=12，y=6x+2y=24x=2y变式：如图，用一段长为24m的篱笆围一个一边靠墙的矩形花园，问这个矩形的长、宽各为多少时，花园的面积最大，最大面积是多少？解：如图，设BC=x

，CD=y

，则篱笆的长为矩形花园的面积为xy

m2ABDCx+y不是

定值.2=24为

得

2xy≤

144当且仅当

时，等号成立因此，这个矩形的长为12m、宽为6m时，花园面积最大，最大面积是72m2即

xy

≤

72即x=12，y=6x+2y=24x=2y小结：求最值时注意把握“一正，二定，三相等”已知

x,y

都是正数,P,S

是常数.(1)xy=P

x+y≥2P(当且仅当

x=y时,取“=”号).(2)x+y=S

xy≤S2(当且仅当

x=y时,取“=”号).142.利用基本不等式求最值1.两个重要的不等式作业课本P100习题3.4A组第2、3题

思考题1.求函数

f(x)=x

+

(x＞-1)

的最小值.1x+12.若

0<x<,求函数

y=x(1-2x)

的最大值.12=(x

+1)+

-11x+1

f(x)=x

+

1x+1=1,≥2(x+1)∙-11x+1当且仅当取“=”号.∴当

x=0

时,函数

f(x)

的最小值是

1.x+1=

,即

x=0

时,1x+1解:

∵

x＞-1,∴x+1>0.∴1.求函数

f(x)=x

+

(x＞-1)

的最小值.1x+1配凑系数分析:

x+(1-2x)

不是

常数.2=1为

解:

∵0<x<,∴1-2x>0.12∴y=x(1-2x)=∙2x∙(1-2x)12≤

∙[]22x+(1-2x)21218=.

当且仅当