第一篇:必修五3.1.1基本不等式教學(xué)設(shè)計(jì)
《基本不等式(第一課時(shí))》教學(xué)設(shè)計(jì)
汪清剛
吉林省遼源市東遼縣第一高級(jí)中學(xué)
一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能:
1.理解兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于他們之積的2倍的不等式的證明。2.理解兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)的證明以及幾何解釋。過(guò)程與方法
本節(jié)的學(xué)習(xí)是學(xué)生對(duì)不等式認(rèn)知的一次飛躍。要善于引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)和形倆方面深入的探究不等式的證明,從而進(jìn)一步突破難點(diǎn)。基本不等式的證明要注重嚴(yán)密性,每一步都有理論依據(jù),培養(yǎng)學(xué)生的邏輯能力。情感,態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生舉一反三地邏輯推理能力,并通過(guò)不等式的幾何解釋,豐富學(xué)生數(shù)形結(jié)合的想象力。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)運(yùn)用基本不等式的三個(gè)限制條件(一正二定三相等)在解決最值中的作用,提升解決問(wèn)題的能力,體會(huì)方法與策略.
二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
三、重點(diǎn):應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想理解基本不等式,并從不同角度探索不等式 的證明過(guò)程;
難點(diǎn):理解“=”成立的充要條件.三、教學(xué)過(guò)程:
1.動(dòng)手操作,幾何引入
如圖是2002年在北京召開(kāi)的第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)標(biāo),會(huì)標(biāo)是根據(jù)我國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的“弦圖”設(shè)計(jì)的,該圖給出了迄今為止對(duì)勾股定理最早、最簡(jiǎn)潔的證明,體現(xiàn)了以形證數(shù)、形數(shù)統(tǒng)一、代數(shù)和幾何是緊密結(jié)合、互不可分的.
探究一:在這張“弦圖”中能找出一些相等關(guān)系和不等關(guān)系嗎? 在正方形中有4個(gè)全等的直角三角形.設(shè)直角三角形兩條直角邊長(zhǎng)為
.于是,,那么正方形的邊長(zhǎng)為4個(gè)直角三角形的面積之和正方形的面積由圖可知,即
.
.
探究二:先將兩張正方形紙片沿它們的對(duì)角線折成兩個(gè)等腰直角三角形,再用這兩個(gè)三角形拼接構(gòu)造出一個(gè)矩形(兩邊分別等于兩個(gè)直角三角形的直角邊,多余部分折疊).假設(shè)兩個(gè)正方形的面積分別為和現(xiàn)一個(gè)不等式嗎?
(),考察兩個(gè)直角三角形的面積與矩形的面積,你能發(fā)通過(guò)學(xué)生動(dòng)手操作,探索發(fā)現(xiàn):
2.代數(shù)證明,得出結(jié)論
根據(jù)上述兩個(gè)幾何背景,初步形成不等式結(jié)論: 若,則
. 若,則.
學(xué)生探討等號(hào)取到情況,教師演示幾何畫板,通過(guò)展示圖形動(dòng)畫,使學(xué)生直觀感受不等關(guān)系中的相等條件,從而進(jìn)一步完善不等式結(jié)論:
(1)若,則;(2)若,則
請(qǐng)同學(xué)們用代數(shù)方法給出這兩個(gè)不等式的證明. 證法一(作差法):,當(dāng)(在該過(guò)程中,可發(fā)現(xiàn)證法二(分析法):由于的取值可以是全體實(shí)數(shù)),于是
時(shí)取等號(hào).
要證明,只要證明,即證,即,該式顯然成立,所以,當(dāng)時(shí)取等號(hào).
得出結(jié)論,展示課題內(nèi)容 基本不等式: 若若,則,則
(當(dāng)且僅當(dāng)(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),等號(hào)成立)時(shí),等號(hào)成立)
深化認(rèn)識(shí):
稱為的幾何平均數(shù);稱為的算術(shù)平均數(shù)
基本不等式又可敘述為:
兩個(gè)正數(shù)的幾何平均數(shù)不大于它們的算術(shù)平均數(shù) 3.幾何證明,相見(jiàn)益彰 探究三:如圖,于的弦是圓的直徑,點(diǎn).
由于Rt
中直角邊
斜邊,是
上一點(diǎn),.過(guò)點(diǎn)
作垂直,連接根據(jù)射影定理可得:于是有故而再次證明: 當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)與圓心重合時(shí),即時(shí)等號(hào)成立.
當(dāng)時(shí),(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立)
(進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)形結(jié)合的意識(shí),提升思維的靈活性)4.應(yīng)用舉例,鞏固提高
例1.(1)用籬笆圍一個(gè)面積為100平方米的矩形菜園,問(wèn)這個(gè)矩形的長(zhǎng)、寬各為多少時(shí),所用籬笆最短,最短的籬笆是多少?
(2)一段長(zhǎng)為36米的籬笆圍成一個(gè)矩形菜園,問(wèn)這個(gè)矩形的長(zhǎng)、寬為多少時(shí),菜園的面積最大,最大面積是多少?
(通過(guò)例1的講解,總結(jié)歸納利用基本不等式求最值問(wèn)題的特征,實(shí)現(xiàn)積與和的轉(zhuǎn)化)對(duì)于(1)若,(定值),則當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),有最小值
;
(2)若(定值),則當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),有最大值.
(鼓勵(lì)學(xué)生自己探索推導(dǎo),不但可使他們加深基本不等式的理解,還鍛煉了他們的思維,培養(yǎng)了勇于探索的精神.)
例2.求的值域.
變式1.若,求的最小值.
在運(yùn)用基本不等式解題的基礎(chǔ)上,利用幾何畫板展示再次感受數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想. 的函數(shù)圖象,使學(xué)生并通過(guò)例2及其變式引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)運(yùn)用基本不等式的三個(gè)限制條件(一正二定三相等)在解決最值問(wèn)題中的作用,提升解決問(wèn)題的能力,體會(huì)方法與策略. 練一練(自主練習(xí)):
1.已知2.設(shè),且,且,求,求的最小值. 的最小值.
5.歸納小結(jié),反思提高 基本不等式:若,則
(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),等號(hào)成立)
若,則(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立)
(1)基本不等式的幾何解釋(數(shù)形結(jié)合思想);
(2)運(yùn)用基本不等式解決簡(jiǎn)單最值問(wèn)題的基本方法. 媒體展示,滲透思想:
若將算術(shù)平均數(shù)記為,幾何平均數(shù)記為
利用電腦3D技術(shù),在空間坐標(biāo)系中向?qū)W生展示基本不等式的幾何背景:平面在曲面 的上方
6.布置作業(yè),課后延拓
(1)基本作業(yè):課本P100習(xí)題組1、2題
(2)拓展作業(yè):請(qǐng)同學(xué)們課外到閱覽室或網(wǎng)上查找基本不等式的其他幾何解釋,整理并相互交流.
(3)探究作業(yè):
現(xiàn)有一臺(tái)天平,兩臂長(zhǎng)不相等,其余均精確,有人說(shuō)要用它稱物體的重量,只需將物體放在左右托盤各稱一次,則兩次所稱重量的和的一半就是物體的真實(shí)重量.這種說(shuō)法對(duì)嗎?并說(shuō)明你的結(jié)論.
第二篇:必修五基本不等式 知識(shí)點(diǎn)
第三章:不等式、不等式解法、線性規(guī)劃
1.不等式的基本概念
不等(等)號(hào)的定義:a?b?0?a?b;a?b?0?a?b;a?b?0?a?b.2.不等式的基本性質(zhì)
(1)a?b?b?a(對(duì)稱性)(2)a?b,b?c?a?c(傳遞性)
(3)a?b?a?c?b?c(加法單調(diào)性)
(4)a?b,c?d?a?c?b?d(同向不等式相加)
(5)a?b,c?d?a?c?b?d(異向不等式相減)(6)a.?b,c?0?ac?bc
(7)a?b,c?0?ac?bc(乘法單調(diào)性)
(8)a?b?0,c?d?0?ac?bd(同向不等式相乘)
(9)a?b?0,0?c?d?11ab(異向不等式相除)(10)a?b,ab?0??(倒數(shù)關(guān)系)?abcd
(11)a?b?0?an?bn(n?Z,且n?1)(平方法則)
(12)a?b?0?a?b(n?Z,且n?1)(開(kāi)方法則)
練習(xí):(1)對(duì)于實(shí)數(shù)a,b,c中,給出下列命題:
①若a?b,則ac?bc;②若ac?bc,則a?b;
③若a?b?0,則a?ab?b;④若a?b?0,則
⑤若a?b?0,則22222211?; abba?;⑥若a?b?0,則a?b; ab
ab11⑦若c?a?b?0,則;⑧若a?b,?,則a?0,b?0。?c?ac?bab
其中正確的命題是______
(答:②③⑥⑦⑧);
(2)已知?1?x?y?1,1?x?y?3,則3x?y的取值范圍是______
(答:1?3x?y?7);
(3)已知a?b?c,且a?b?c?0,則
3.幾個(gè)重要不等式
(1)若a?R,則|a|?0,a2?0
(2)若a、b?R,則a?b?2ab(或a?b?2|ab|?2ab)(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))
(3)如果a,b都是正數(shù),那么
?c1??的取值范圍是______(答:??2,??)2?a??2222a?b.(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))2極值定理:若x,y?R,x?y?S,xy?P,則:
1如果P是定值, 那么當(dāng)x=y時(shí),S的值最??;○
2如果S是定值, 那么當(dāng)x=y時(shí),P的值最大.○
利用極值定理求最值的必要條件: 一正、二定、三相等
.(4)若a、b、c?R?,則a?b?c?a=b=c時(shí)取等號(hào))
3ba(5)若ab?0,則??2(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))ab
(6)a?0時(shí),|x|?a?x2?a2?x??a或x?a;|x|?a?x2?a2??a?x?a
(7)若a、b?R,則||a|?|b||?|a?b|?|a|?|b|
4.幾個(gè)著名不等式
(1)平均不等式:如果a,b都是正數(shù),那么
a?b(當(dāng)僅當(dāng)a=b時(shí)取等號(hào))??2?ab
即:平方平均≥算術(shù)平均≥幾何平均≥調(diào)和平均(a、b為正數(shù)):
2a?b2a2?b2a?b2a2?b2)?)??ab)特別地,ab?((當(dāng)a = b時(shí),(2222
a2?b2?c2?a??b?c????(a,b,c?R,a?b?c時(shí)取等)33??
222?冪平均不等式:a1?a2?...?an?21(a1?a2?...?an)2 n
注:例如:(ac?bd)2?(a2?b2)(c2?d2).1111111常用不等式的放縮法:①???2???(n?2)
nn?1n(n?1)nn(n?1)n?1n
????n?1)
(2)柯西不等式: 若a1,a2,a3,?,an?R,b1,b2,b3?,bn?R;則
2222222(a1b1?a2b2?a3b3???anbn)2?(a1?a2?a3???an)(b12?b2?b3??bn)aaaa當(dāng)且僅當(dāng)1?2?3???n時(shí)取等號(hào)b1b2b3bn
(3)琴生不等式(特例)與凸函數(shù)、凹函數(shù)
若定義在某區(qū)間上的函數(shù)f(x),對(duì)于定義域中任意兩點(diǎn)x1,x2(x1?x2),有
x1?x2f(x1)?f(x2)x?xf(x1)?f(x2))?或f(12)?.222
2則稱f(x)為凸(或凹)函數(shù).5.不等式證明的幾種常用方法
比較法、綜合法、分析法、換元法、反證法、放縮法、構(gòu)造法.6.不等式的解法 f((1)整式不等式的解法(一元一次不等式、一元二次不等式、一元高次不等式)根軸法:
步驟:正化,求根,標(biāo)軸,穿線(奇穿偶回),定解.特例① 一元一次不等式ax>b解的討論;
2②一元二次不等式ax+bx+c>0(a≠0)解的討論.a?0????x1?x2???0????x1?x2?? ??a?0??0??????0??????
(2)分式不等式的解法:先移項(xiàng)通分標(biāo)準(zhǔn)化,則
?f(x)g(x)?0 f(x)f(x)?0?f(x)g(x)?0;?0??g(x)g(x)?g(x)?0
(3)無(wú)理不等式:轉(zhuǎn)化為有理不等式求解
1?f(x)?0????定義域 ???g(x)?0??f(x)?g(x)?
?f(x)?0f(x)?0或??g(x)?02???f(x)?[g(x)] ○2f(x)?g(x)??g(x)?0?
?f(x)?03f(x)?g(x)?? ○?g(x)?02??f(x)?[g(x)]
(4).指數(shù)不等式:轉(zhuǎn)化為代數(shù)不等式
af(x)?ag(x)(a?1)?f(x)?g(x);
(5)對(duì)數(shù)不等式:轉(zhuǎn)化為代數(shù)不等式 af(x)?ag(x)(0?a?1)?f(x)?g(x)af(x)?b(a?0,b?0)?f(x)?lga?lgb
?f(x)?0?logaf(x)?logag(x)(a?1)??g(x)?0;
?f(x)?g(x)??f(x)?0? logaf(x)?logag(x)(0?a?1)??g(x)?0?f(x)?g(x)?
(6)含絕對(duì)值不等式
1應(yīng)用分類討論思想去絕對(duì)值;○2應(yīng)用數(shù)形思想; ○
3應(yīng)用化歸思想等價(jià)轉(zhuǎn)化 ○
g(x)?0|f(x)|?g(x)????g(x)?f(x)?g(x)? g(x)?0?|f(x)|?g(x)?g(x)?0(f(x),g(x)不同時(shí)為0)或??f(x)??g(x)或f(x)?g(x)
7、線性規(guī)劃
(1)線性目標(biāo)函數(shù)問(wèn)題
當(dāng)目標(biāo)函數(shù)是線性關(guān)系式如z?ax?by?c(b?0)時(shí),可把目標(biāo)函數(shù)變形為
az?cz?c,則可看作在在y軸上的截距,然后平移直線法是解決此類問(wèn)題y??x?bbb的常用方法,通過(guò)比較目標(biāo)函數(shù)與線性約束條件直線的斜率來(lái)尋找最優(yōu)解.一般步驟如下:
1.做出可行域;2.平移目標(biāo)函數(shù)的直線系,根據(jù)斜率和截距,求出最優(yōu)解.(2)非線性目標(biāo)函數(shù)問(wèn)題的解法
當(dāng)目標(biāo)函數(shù)時(shí)非線性函數(shù)時(shí),一般要借助目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,然后根據(jù)其幾何意義,數(shù)形結(jié)合,來(lái)求其最優(yōu)解。近年來(lái),在高考中出現(xiàn)了求目標(biāo)函數(shù)是非線性函數(shù)的范圍問(wèn)題.這些問(wèn)題主要考察的是等價(jià)轉(zhuǎn)化思想和數(shù)形結(jié)合思想,出題形式越來(lái)越靈活,對(duì)考生的能力要求越來(lái)越高.常見(jiàn)的有以下幾種:
比值問(wèn)題:當(dāng)目標(biāo)函數(shù)形如z?y?a時(shí),可把z看作是動(dòng)點(diǎn)P(x,y)與定點(diǎn)Q(b,a)連線x?b
22的斜率,這樣目標(biāo)函數(shù)的最值就轉(zhuǎn)化為PQ連線斜率的最值。距離問(wèn)題:當(dāng)目標(biāo)函數(shù)形如z?(x?a)?(y?b)時(shí),可把z看作是動(dòng)點(diǎn)P(x,y)與定點(diǎn)
Q(a,b)距離的平方,這樣目標(biāo)函數(shù)的最值就轉(zhuǎn)化為PQ距離平方的最值。
?x+y?0?2截距問(wèn)題:例 不等式組?x?y?0表示的平面區(qū)域面積為81,則x?y的最小值為_(kāi)____
?x?a?
?????????x?4y?3?0,OP?OA?的向量問(wèn)題:例已知點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,y)滿足:?3x?5y?25,及A(2,0),則OA?x?1?0.?
最大值是.
第三篇:基本不等式教學(xué)設(shè)計(jì)
基本不等式教學(xué)設(shè)計(jì)
10141510244 數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué) 鐘林
課題:人教A版必修5第3章4節(jié),基本不等式
【教學(xué)目標(biāo)】
1.通過(guò)兩個(gè)探究實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生從幾何圖形中獲得兩個(gè)基本不等式,了解基本不等式的幾何背景,體會(huì)數(shù)形結(jié)合的思想。
2.進(jìn)一步提煉、完善基本不等式,并從代數(shù)角度給出不等式的證明,組織學(xué)生分析證明方法,加深對(duì)基本不等式的認(rèn)識(shí),提高邏輯推理論證能力。3.結(jié)合課本的探究圖形,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究基本不等式的幾何解釋,強(qiáng)化數(shù)形結(jié)合的思想。
4.借助例1嘗試用基本不等式解決簡(jiǎn)單的最值問(wèn)題,通過(guò)例2及其變式引導(dǎo)學(xué)生
a?b領(lǐng)會(huì)運(yùn)用基本不等式ab?的三個(gè)限制條件(一正二定三相等)在解決最
2值中的作用,提升解決問(wèn)題的能力,體會(huì)方法與策略。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想理解基本不等式,并從不同角度探索不等式a?bab?的證明過(guò)程。
2難點(diǎn):在幾何背景下抽象出基本不等式,并理解基本不等式。
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
(一)問(wèn)題導(dǎo)入
欣賞2002年國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)會(huì)徽,會(huì)徽是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去象一個(gè)風(fēng)車,代表中國(guó)人民熱情好客。你能發(fā)現(xiàn)它是什么圖形構(gòu)成的嗎?請(qǐng)根據(jù)會(huì)徽探索一些常見(jiàn)相等或不等關(guān)系。
探究一:在這張“弦圖”中能找出一些相等關(guān)系和不等關(guān)系嗎? 在正方形ABCD中有4個(gè)全等的直角三角形.設(shè)直角三角形兩條直角邊長(zhǎng)為,a,b。
22a?b那么正方形的邊長(zhǎng)為。
于是,4個(gè)直角三角形的面積之和S1?2ab。正方形的面積S2?a2?b2。由圖可知S2?S1,即a2?b2?2ab。
當(dāng)直角三角形變?yōu)榈妊苯侨切?,即時(shí),正方形EFGH縮為一個(gè)點(diǎn),這時(shí) a2?b2?2ab
所以a2?b2?2ab。
探究二:如下圖所示的梯形中,EF是梯形ABCD的中位線,梯形ABGH相似于梯 形GHDC。
梯形ABCD的上底是a,下底是b。讓同學(xué)們自主研究GH和EF的大小關(guān)系。
a?b因?yàn)镋F是中位線,所以EF?,2由相似,可以得出GH?ab,同樣因?yàn)橄嗨?,?/p>
AGABa,??GDGHb又因?yàn)閍?b,所以AG?GD,即AG?AE,a?b。2顯然,當(dāng)AB逐漸趨近CD的時(shí)候,GH也逐漸向EF靠近,當(dāng)AB=CD的時(shí)候,即ABCD是矩形的時(shí)候,GH與EF重合。
a?b即,當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí),ab?。
2a?b所以,ab?,當(dāng)且僅當(dāng)a?b時(shí),等號(hào)成立。
2所以GH?EF,即ab?
(二)概念深入
根據(jù)上述兩個(gè)幾何背景,初步形成不等式結(jié)論:
若a,b?R?,則a2?b2?2ab。(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立)
a?b。(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立)2請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用代數(shù)法證明: 作法一(作差法): 若a,b?R?,則ab?a2?b2?2ab?(a?b)2?0a?b?2ab22
當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立。且發(fā)現(xiàn)這里且a和b可以是全體實(shí)數(shù)、單項(xiàng)式、多項(xiàng)式。
作法二(分析法):
要證明a?b?ab,2只需證明a?b?2ab,即證a?b-2ab?0,即為?a-b?2?0,該式顯然成立,所以,當(dāng)a?b時(shí)取等號(hào)。
于是有這樣的結(jié)論:
稱ab為a,b的幾何平均數(shù);稱基本不等式ab?a?b為a,b的算術(shù)平均數(shù),2a?b又可敘述為: 2兩個(gè)正數(shù)的幾何平均數(shù)不大于它們的算術(shù)平均數(shù)
作法三(幾何法):
如圖,AB是圓O的直徑,點(diǎn)C是AB上一點(diǎn),AC=a,BC=b.過(guò)點(diǎn)C作 垂直于AB的弦DE,連接AD,BD。從而有CD?ab,OD?a?b。2a?b。2a?b當(dāng)且僅當(dāng)C點(diǎn)與圓心O點(diǎn)重合時(shí),即a=b時(shí),ab?
2故再次證明:
a?ba?0,b?0,ab?,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立。
2a?b也說(shuō)明了ab?的幾何意義:半徑不小于半弦。
2由于直角三角形COD中,直角邊CD<斜邊OD,即ab?
(三)例題講解
例1.(1)用籬笆圍一個(gè)面積為100平方米的矩形菜園,問(wèn)這個(gè)矩形的長(zhǎng)、寬各為多少時(shí),所用籬笆最短,最短的籬笆是多少?
(2)一段長(zhǎng)為36米的籬笆圍成一個(gè)矩形菜園,問(wèn)這個(gè)矩形的長(zhǎng)、寬為多少時(shí),菜園的面積最大,最大面積是多少?
(通過(guò)例1的講解,總結(jié)歸納利用基本不等式求最值問(wèn)題的特征,實(shí)現(xiàn)積與和的轉(zhuǎn)化)
對(duì)于x,y?R?,(1)若xy?p(定值),則當(dāng)且僅當(dāng)x?y時(shí),x?y有最小值2p;
s2(2)若x?y?s(定值),則當(dāng)且僅當(dāng)x?y時(shí),xy有最大值。
4(鼓勵(lì)學(xué)生自己探索推導(dǎo),不但可使他們加深基本不等式的理解,還鍛煉了他們的思維,培養(yǎng)了勇于探索的精神。)
1例2.求y?x?(x?0)的值域。
x1變式1.若x?2,求x?的最小值.
x?21在運(yùn)用基本不等式解題的基礎(chǔ)上,利用幾何畫板展示y?x?(x?0)的函數(shù)
x圖象,使學(xué)生再次感受數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
a?b并通過(guò)例2及其變式引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)運(yùn)用基本不等式ab?的三個(gè)限制
2條件(一正二定三相等)在解決最值問(wèn)題中的作用,提升解決問(wèn)題的能力,體會(huì)方法與策略。
(四)歸納小結(jié)&課后作業(yè) 基本不等式:
若a,b?R?,則a2?b2?2ab。(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立)
a?b。(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立)2(1)基本不等式的幾何解釋(數(shù)形結(jié)合思想);(2)運(yùn)用基本不等式解決簡(jiǎn)單最值問(wèn)題的基本方法。
作業(yè):A組第4題,B組第1題,第2題
若a,b?R?,則ab?
第四篇:基本不等式教學(xué)設(shè)計(jì)
基本不等式
一、教學(xué)設(shè)計(jì)理念:
注重學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí),用新課程理念打造新的教學(xué)模式.二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路: 1.教學(xué)目標(biāo)確定
這節(jié)課的目標(biāo)定位分為三個(gè)層面:
第一層面:知識(shí)與技能層面,①了解兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)和幾何平均數(shù)的概念;②要?jiǎng)?chuàng)設(shè)幾何和代數(shù)兩個(gè)方面的背景,從數(shù)形結(jié)合的高度讓學(xué)生了解基本不等式;③引導(dǎo)學(xué)生從不同角度去證明基本不等式;④用基本不等式來(lái)證明一些簡(jiǎn)單不等式.第二層面:過(guò)程與方法,通過(guò)掌握公式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),適當(dāng)運(yùn)用公式的變形,能夠提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,滲透數(shù)學(xué)的思想方法.第三層面:情感、態(tài)度與價(jià)值觀,①通過(guò)具體問(wèn)題的解決,讓學(xué)生去感受日常生活中存在大量的不等關(guān)系,鼓勵(lì)學(xué)生用數(shù)學(xué)觀點(diǎn)進(jìn)行歸納,抽象,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)美,走進(jìn)數(shù)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和良好的思維方式;②通過(guò)問(wèn)題的解決,激發(fā)學(xué)生探究精神和科學(xué)態(tài)度,同時(shí)去感受數(shù)學(xué)的運(yùn)用性,體會(huì)數(shù)學(xué)的奧妙,數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)潔美,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.2.教學(xué)過(guò)程
本節(jié)課我設(shè)計(jì)了五個(gè)環(huán)節(jié):
第一個(gè)環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)情境,引入新課.我設(shè)計(jì)了兩個(gè)情境:一個(gè)是天平測(cè)量的問(wèn)題,另一個(gè)是讓學(xué)生動(dòng)手操作折紙?jiān)囼?yàn),從不同的角度體驗(yàn)和理解基本不等式,讓學(xué)生能夠體會(huì)數(shù)學(xué)與生活緊密聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,為后面學(xué)習(xí)作鋪墊.第二個(gè)環(huán)節(jié):探究交流,發(fā)現(xiàn)規(guī)律.我在問(wèn)題的情境中,讓學(xué)生帶著不同的數(shù)據(jù)去比較幾何平均數(shù)和算術(shù)平均數(shù)的大小,并通過(guò)小組折紙?jiān)囼?yàn),通過(guò)這樣合作交流的方式讓學(xué)生初步感受到幾何平均數(shù)和算術(shù)平均數(shù)之間的大小關(guān)系.第三個(gè)環(huán)節(jié):?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)、形成結(jié)論.本節(jié)課的重要任務(wù)就是對(duì)基本不等式進(jìn)行嚴(yán)格的證明,包括了比較法,綜合法和分析法,而學(xué)生對(duì)作差比較法是比較熟悉的,綜合法和分析法的過(guò)程要加強(qiáng)引導(dǎo),并組織學(xué)生去探究這兩種方法之間的關(guān)系,并規(guī)范證明過(guò)程,為今后學(xué)習(xí)證明方法打下基礎(chǔ).第四個(gè)環(huán)節(jié):訓(xùn)練小結(jié),鞏固深化.學(xué)習(xí)基本不等式最終的目的體現(xiàn)在它的運(yùn)用上,首先在例題選擇上,注重讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí) 和 間的關(guān)系,給出一般的結(jié)論,在練習(xí)中我選擇了題組形式,目的是與讓學(xué)生強(qiáng)化對(duì)基本不等式成立條件包括等號(hào)成立的條件.第五個(gè)環(huán)節(jié):研究拓展,提高能力.我設(shè)計(jì)了一道關(guān)于例題的變式題,目的是讓學(xué)生感受到,通過(guò)適當(dāng)?shù)淖冃螌⑵浠癁槔}中出現(xiàn)的形式,體現(xiàn)化歸的思想,最后設(shè)計(jì)三道思考題,兩道進(jìn)一步鞏固化歸思想及應(yīng)用基本不等式的條件,一道需要分類討論,讓學(xué)有余力的學(xué)生提供更好展示自己能力的機(jī)會(huì),得到進(jìn)一步提高.最后我通過(guò)問(wèn)題式的小結(jié),讓學(xué)生自行歸納我們這節(jié)課當(dāng)中學(xué)到的知識(shí),特別是最后一問(wèn)中,讓學(xué)生去總結(jié)在使用基本不等式的時(shí)候要注意哪些條件.雖然我沒(méi)有點(diǎn)出“一正二定三相等”這樣的結(jié)論,但已潛移默化為我們下一節(jié)課使用基本不等式求最值問(wèn)題作了鋪墊,起到承前啟后的作用.三、本節(jié)課重點(diǎn)
重點(diǎn):應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想和日常生活中例子理解基本不等式,并從不同的角度探索不等式的證明過(guò)程.難點(diǎn):靈活使用化歸思想把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為運(yùn)用基本不等式,以及基本不等式成立條件中包括等號(hào)成立的條件.在這一節(jié)中的主要任務(wù)就是讓學(xué)生從不同的角度去探索基本不等式的證明過(guò)程,包括它的成立條件,在這一節(jié)課中我的總體想法是通過(guò)互動(dòng),發(fā)現(xiàn)規(guī)律,直接猜想,指定驗(yàn)證,得出結(jié)論,最后靈活運(yùn)用這個(gè)結(jié)論來(lái)解決問(wèn)題.四、本節(jié)課亮點(diǎn):
1.積極引導(dǎo)學(xué)生自主探究問(wèn)題,解決問(wèn)題.2.靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)化與化歸的思想.3.實(shí)現(xiàn)課堂三大轉(zhuǎn)變:
①變教學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)為指導(dǎo)學(xué)生會(huì)學(xué)知識(shí);
②變重視結(jié)論的記憶為重視學(xué)生獲取結(jié)論的體驗(yàn)和感悟; ③變模仿式學(xué)習(xí)為探究式學(xué)習(xí).4.課堂小結(jié)采取問(wèn)題式小結(jié)給學(xué)生留下滿口香.導(dǎo)入新課
探究:上圖是在北京召開(kāi)的第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo),會(huì)標(biāo)是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去像一個(gè)風(fēng)車,代表中國(guó)人民熱情好客,你能在這個(gè)圖中找出一些相等關(guān)系或不等關(guān)系嗎??
(教師用投影儀給出第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo),并介紹此會(huì)標(biāo)是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去像一個(gè)風(fēng)車,代表中國(guó)人民熱情好客.通過(guò)直觀情景導(dǎo)入有利于吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,并增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義熱情)?? 推進(jìn)新課
師 同學(xué)們能在這個(gè)圖中找出一些相等關(guān)系或不等關(guān)系嗎?如何找??
【三維目標(biāo)】:
一、知識(shí)與技能
1.能夠運(yùn)用基本不等式解決生活中的應(yīng)用問(wèn)題 2.進(jìn)一步掌握用基本不等式求函數(shù)的最值問(wèn)題;
3.審清題意,綜合運(yùn)用函數(shù)關(guān)系、不等式知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題. 4.能綜合運(yùn)用函數(shù)關(guān)系,不等式知識(shí)解決一些實(shí)際問(wèn)題.
二、過(guò)程與方法
本節(jié)課是基本不等式應(yīng)用舉例的延伸。整堂課要圍繞如何引導(dǎo)學(xué)生分析題意、設(shè)未知量、找出數(shù)量關(guān)系進(jìn)行求解這個(gè)中心。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和使用數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣,發(fā)展創(chuàng)新精神,培養(yǎng)實(shí)事求是、理論與實(shí)際相結(jié)合的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)道德。
2.進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)以及思維的創(chuàng)新性和深刻性
【三維目標(biāo)】:
一、知識(shí)與技能
1.探索并了解基本不等式的證明過(guò)程,體會(huì)證明不等式的基本思想方法; 2.會(huì)用基本不等式解決簡(jiǎn)單的最大(小)值問(wèn)題;
3.學(xué)會(huì)推導(dǎo)并掌握基本不等式,理解這個(gè)基本不等式的幾何意義,并掌握定理中的不等號(hào)“≥”取等號(hào)的條件是:當(dāng)且僅當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等;
4.理解兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)的證明以及它的幾何解釋;
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)實(shí)例探究抽象基本不等式;
2.本節(jié)學(xué)習(xí)是學(xué)生對(duì)不等式認(rèn)知的一次飛躍。要善于引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)和形兩方面深入地探究不等式的證明,從而進(jìn)一步突破難點(diǎn)。變式練習(xí)的設(shè)計(jì)可加深學(xué)生對(duì)定理的理解,并為以后實(shí)際問(wèn)題的研究奠定基礎(chǔ)。兩個(gè)定理的證明要注重嚴(yán)密性,老師要幫助學(xué)生分析每一步的理論依據(jù),培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)品質(zhì)
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),體會(huì)數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
2.培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的邏輯推理能力,并通過(guò)不等式的幾何解釋,豐富學(xué)生數(shù)形結(jié)合的想象力、知識(shí)結(jié)構(gòu)解讀
1.教材對(duì)基本不等式 的推導(dǎo)給出了三種證法,即作差法、分析法和綜合法,同時(shí)引導(dǎo)同學(xué)們探討基本不等式的幾何解釋.
2.基本不等式主要應(yīng)用于求某些函數(shù)的最值及證明不等式.應(yīng)用基本不等式時(shí)一定要注意其成立的條件.基本不等式的應(yīng)用過(guò)程蘊(yùn)涵了函數(shù)思想、方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想及化歸與轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想.
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)解讀
本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容是掌握“兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)”;掌握“兩個(gè)正數(shù)的和為定值時(shí)積有最大值,積為定值時(shí)和有最小值”的結(jié)論. 難點(diǎn)是正確理解和使用基本不等式求某些函數(shù)的最值或證明不等式.
三、知識(shí)點(diǎn)精析
1.基本不等式的定義(詳見(jiàn)課本)
基本不等式可表述為:兩個(gè)正實(shí)數(shù)的幾何平均數(shù)小于或等于它們的算術(shù)平均數(shù). 注意:不等式 成立的條件是 . 2.基本不等式的幾何證明
已知在 中,如右圖所示,為斜邊 上的高,為 的外接圓的圓心,的延長(zhǎng)線交 于點(diǎn) .,證明: .
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
探究基本不等式的證明過(guò)程,初步理解基本不等式
2.過(guò)程與方法
通過(guò)對(duì)基本不等式的不同角度的探究,滲透數(shù)形結(jié)合及轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀:
通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的興趣,形成積極探索的學(xué)習(xí)風(fēng)氣.
二、教學(xué)重點(diǎn) 用數(shù)形結(jié)合的思想理解基本不等式,并從不同角度探索不等式 的證明過(guò)程
教學(xué)難點(diǎn) 對(duì)基本不等式 的探究
三、教學(xué)資源 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))人教A版教材必修5
中學(xué)數(shù)學(xué)周刊2005年第10期 百度
四、教學(xué)方法與手段
啟發(fā)學(xué)生探究,多媒體輔助教學(xué)
五、教學(xué)過(guò)程
(一)創(chuàng)設(shè)情境:
如圖1是在北京召開(kāi)的第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo),會(huì)標(biāo)是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去象一個(gè)風(fēng)車,代表著中國(guó)人民的熱情好客.
你能在這個(gè)圖中找出一些相等關(guān)系或不等關(guān)系嗎?
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,為問(wèn)題的引出做鋪墊
(二)新知探究: 圖1
將風(fēng)車抽象成圖2
設(shè)直角三角形的兩條邊長(zhǎng)為a、b,那么正方形 的邊長(zhǎng)為.這樣,4個(gè)直角三角形的面積和為2ab,正方形面積為.由于4個(gè)直角三角形的面積和小于正方形ABCD的 面積,我們就得到了一個(gè)不等式
當(dāng)直角三角形變?yōu)榈妊苯侨切? 圖2
即 時(shí),正方形EFGH縮為一個(gè)點(diǎn),這時(shí)有
此時(shí),a、b代表正方形的邊長(zhǎng),顯然是正數(shù),如果我們推廣到一般情況,對(duì)于任意的實(shí)數(shù).知識(shí)與技能:學(xué)會(huì)推導(dǎo)并掌握基本不等式,理解這個(gè)基本不等式的幾何意義,并掌握定理中的不等號(hào)“≥”取等號(hào)的條件是:當(dāng)且僅當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等;
2.過(guò)程與方法:通過(guò)實(shí)例探究抽象基本不等式;
3.情態(tài)與價(jià)值:通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),體會(huì)數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
【教學(xué)重點(diǎn)】
應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想理解不等式,并從不同角度探索不等式 的證明過(guò)程;
【教學(xué)難點(diǎn)】
基本不等式 等號(hào)成立條件
【教學(xué)過(guò)程】
1.課題導(dǎo)入
基本不等式 的幾何背景:
如圖是在北京召開(kāi)的第24界國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo),會(huì)標(biāo)是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去象一個(gè)風(fēng)車,代表中國(guó)人民熱情好客。你能在這個(gè)圖案中找出一些相等關(guān)系或不等關(guān)系嗎?
教師引導(dǎo)學(xué)生從面積的關(guān)系去找相等關(guān)系或不等關(guān)系
2.講授新課
1.探究圖形中的不等關(guān)系
將圖中的“風(fēng)車”抽象成如圖,在正方形ABCD中右個(gè)全等的直角三角形。設(shè)直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)為a,b那么正方形的邊長(zhǎng)為。這樣,4個(gè)直角三角形的面積的和是2ab,正方形的面積為。由于4個(gè)直角三角形的面積小于正方形的面積,我們就得到了一個(gè)不等式:。
當(dāng)直角三角形變?yōu)榈妊苯侨切危碼=b時(shí),正方形EFGH縮為一個(gè)點(diǎn),這時(shí)有。
2.得到結(jié)論:一般的,如果
3.思考證明:你能給出它的證明嗎?
證明:因?yàn)?/p>
當(dāng)
所以,即
4.1)從幾何圖形的面積關(guān)系認(rèn)識(shí)基本不等式
特別的,如果a>0,b>0,我們用分別代替a、b,可得,通常我們把上式寫作:
2)從不等式的性質(zhì)推導(dǎo)基本不等式
用分析法證明:
要證(1)
只要證 a+b(2)
要證(2),只要證 a+b-0(3)
要證(3),只要證(-)(4)
顯然,(4)是成立的。當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),(4)中的等號(hào)成立。
3)理解基本不等式 的幾何意義
探究:課本第110頁(yè)的《基本不等式》說(shuō)課稿
一、教材分析
1、本節(jié)課的地位、作用和意義
基本不等式又稱為均值不等式,選自普遍高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)(北京師范大學(xué)出版社出版)必修5,第3章第3節(jié)內(nèi)容。學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了完全平方公式、圓、初步認(rèn)識(shí)了不等式,同時(shí),在本章前面兩節(jié)學(xué)習(xí)了比較大小、一元二次不等式等,這些給本節(jié)課提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);基本不等式是后面基本不等式與最大(?。┲档幕A(chǔ),在高中數(shù)學(xué)中有著比較重要的地位,在工業(yè)生產(chǎn)等有比較廣的實(shí)際應(yīng)用。
2、本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
我通過(guò)解讀新課標(biāo)和分析教材,認(rèn)為:
重點(diǎn):通過(guò)對(duì)新課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀,教材內(nèi)容的解析,我認(rèn)為結(jié)果固然重要,但數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程更重要,它有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和探究能力,所以均值不等式的推導(dǎo)是本節(jié)課的重點(diǎn)之一;再者,均值不等式有比較廣的應(yīng)用,需重點(diǎn)掌握,而掌握均值不等式,關(guān)鍵是對(duì)不等式成立條件的準(zhǔn)確理解,因此,均值不等式以及其成立的條件也是教學(xué)重點(diǎn)。
突出重點(diǎn)的方法:我將采用①用分組討論,多媒體展示、引導(dǎo)啟發(fā)法來(lái)突出均值不等式的推導(dǎo);用重復(fù)法(在課堂的每一環(huán)節(jié),以各種方式進(jìn)行強(qiáng)調(diào)均值不等式和其成立的條件),變式教學(xué)來(lái)突出均值不等式及其成立的條件。
難點(diǎn):很多同學(xué)對(duì)均值不等式成立的條件的認(rèn)識(shí)不深刻,在應(yīng)用時(shí)候常常出錯(cuò)誤,所以,均值不等式成立的條件是本節(jié)課的難點(diǎn)。
突破難點(diǎn)的方法:我將采用用重復(fù)法(在課堂的每一環(huán)節(jié),以各種方式進(jìn)行強(qiáng)調(diào)均值不等式和其成立的條件),變式教學(xué)等等來(lái)突破均值不等式成立的條件這個(gè)難點(diǎn)。
二、教學(xué)目標(biāo)分析
1、知識(shí)與技能目標(biāo)
(1)學(xué)會(huì)推導(dǎo)基本不等式:。
(2)理解 的幾何意義。
(3)能3分鐘內(nèi)寫出基本不等式,并說(shuō)明其成立的條件,準(zhǔn)確率為95%
2、過(guò)程方法與能力目標(biāo)
(1)探索并了解均值不等式的證明過(guò)程。
(2)體會(huì)均值不等式的證明方法。
3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)
(1)通過(guò)探索均值不等式的證明過(guò)程,培養(yǎng)探索、研究精神。
(2)通過(guò)對(duì)均值不等式成立的條件的分析,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,勇于提出問(wèn)題、分析問(wèn)題的習(xí)慣?!疤骄俊?基本不等式的證明(1)
【三維目標(biāo)】:
一、知識(shí)與技能
1.探索并了解基本不等式的證明過(guò)程,體會(huì)證明不等式的基本思想方法;
2.會(huì)用基本不等式解決簡(jiǎn)單的最大(?。┲祮?wèn)題;
3.學(xué)會(huì)推導(dǎo)并掌握基本不等式,理解這個(gè)基本不等式的幾何意義,并掌握定理中的不等號(hào)“≥”取等號(hào)的條件是:當(dāng)且僅當(dāng)這兩個(gè)數(shù)相等;
4.理解兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)的證明以及它的幾何解釋;
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)實(shí)例探究抽象基本不等式;
2.本節(jié)學(xué)習(xí)是學(xué)生對(duì)不等式認(rèn)知的一次飛躍。要善于引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)和形兩方面深入地探究不等式的證明,從而進(jìn)一步突破難點(diǎn)。變式練習(xí)的設(shè)計(jì)可加深學(xué)生對(duì)定理的理解,并為以后實(shí)際問(wèn)題的研究奠定基礎(chǔ)。兩個(gè)定理的證明要注重嚴(yán)密性,老師要幫助學(xué)生分析每一步的理論依據(jù),培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)品質(zhì)
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí),體會(huì)數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
2.培養(yǎng)學(xué)生舉一反三的邏輯推理能力,并通過(guò)不等式的幾何解釋,豐富學(xué)生數(shù)形結(jié)合的想象力
【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】:
重點(diǎn):應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想理解不等式,并從不同角度探索不等式 的證明過(guò)程;
難點(diǎn):理解基本不等式 等號(hào)成立條件及 “當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí)取等號(hào)”的數(shù)學(xué)內(nèi)涵
【學(xué)法與教學(xué)用具】:
1.學(xué)法:先讓學(xué)生觀察常見(jiàn)的圖形,通過(guò)面積的直觀比較抽象出基本不等式。從生活中實(shí)際問(wèn)題還原出數(shù)學(xué)本質(zhì),可積極調(diào)動(dòng)地學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。定理的證明要留給學(xué)生充分的思考空間,讓他們自主探究,通過(guò)類比得到答案
2.教學(xué)用具:直角板、圓規(guī)、投影儀(多媒體教室)
【授課類型】:新授課
【課時(shí)安排】:1課時(shí)
【教學(xué)思路】:
一、創(chuàng)設(shè)情景,揭示課題
1.提問(wèn): 與 哪個(gè)大?
2.基本不等式 的幾何背景:
如圖是在北京召開(kāi)的第24界國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo),會(huì)標(biāo)是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去象一個(gè)風(fēng)車,代表中國(guó)人民熱情好客。你能在這個(gè)圖案中找出一些相等關(guān)系或不等關(guān)系嗎?(教師引導(dǎo)學(xué)生從面積的關(guān)系去找相等關(guān)系或不等關(guān)系)。
二、研探新知
重要不等式 :一般地,對(duì)于任意實(shí)數(shù)、,我們有,當(dāng)且僅當(dāng) 時(shí),等號(hào)成立。
證明:
所以
第五篇:基本不等式教學(xué)設(shè)計(jì)
《基本不等式》教學(xué)設(shè)計(jì)
3.4.1基本不等式
開(kāi)江中學(xué) 魏江蘭
目標(biāo)分析
依據(jù)《新課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)《不等式》學(xué)段的目標(biāo)要求和學(xué)生的實(shí)際情況,特確定如下目標(biāo):
1、知識(shí)與能力目標(biāo):理解掌握基本不等式,并能運(yùn)用基本不等式解決一些簡(jiǎn)單的求最值問(wèn)題;理解算數(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的概念,學(xué)會(huì)構(gòu)造條件使用基本不等式;培養(yǎng)學(xué)生探究能力以及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
2、過(guò)程與方法目標(biāo):按照創(chuàng)設(shè)情景,提出問(wèn)題→ 剖析歸納證明→ 幾何解釋→ 應(yīng)用(最值的求法、實(shí)際問(wèn)題的解決)的過(guò)程呈現(xiàn)。啟動(dòng)觀察、分析、歸納、總結(jié)、抽象概括等思維活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,體會(huì)數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)方法,通過(guò)運(yùn)用多媒體的教學(xué)手段,引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)探索基本不等式性質(zhì),體會(huì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)規(guī)律的方法,體驗(yàn)成功的樂(lè)趣。
3、情感與態(tài)度目標(biāo):通過(guò)問(wèn)題情境的設(shè)置,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)是從實(shí)際中來(lái),培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看世界,通過(guò)數(shù)學(xué)思維認(rèn)知世界,從而培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于動(dòng)手的良好品質(zhì)。
教學(xué)重、難點(diǎn)分析
重點(diǎn):應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想理解基本不等式,并從不同角度探索基本不等式ab?a?b的證明過(guò)程及應(yīng)用。2難點(diǎn):
1、基本不等式成立時(shí)的三個(gè)限制條件(簡(jiǎn)稱一正、二定、三相等);
2、利用基本不等式求解實(shí)際問(wèn)題中的最大值和最小值。
教法分析
本節(jié)課采用觀察——感知——抽象——?dú)w納——探究;啟發(fā)誘導(dǎo)、講練結(jié)合的教學(xué)方法,以學(xué)生為主體,以基本不等式為主線,從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),放手讓學(xué)生探究思索。以現(xiàn)代信息技術(shù)多媒體課件作為教學(xué)輔助手段,加深學(xué)生對(duì)基本不等式的理解。
《基本不等式》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體課件、板書(shū)
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)以問(wèn)題為中心,以探究解決問(wèn)題的方法為主線展開(kāi)。這種安排強(qiáng)調(diào)過(guò)程,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生對(duì)知識(shí)的再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。具體過(guò)程安排如下:
一、創(chuàng)設(shè)情景,提出問(wèn)題;
設(shè)計(jì)意圖:數(shù)學(xué)教育必須基于學(xué)生的“數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)”,現(xiàn)實(shí)情境問(wèn)題是數(shù)學(xué)教學(xué)的平臺(tái),數(shù)學(xué)教師的任務(wù)之一就是幫助學(xué)生構(gòu)造數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí),并在此基礎(chǔ)上發(fā)展他們的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí).基于此,設(shè)置如下情境: 上圖是在北京召開(kāi)的第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo),會(huì)標(biāo)是根據(jù)中國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計(jì)的,顏色的明暗使它看上去像一個(gè)風(fēng)車,代表中國(guó)人民熱情好客。
[問(wèn)]你能在這個(gè)圖中找出一些相等關(guān)系或不等關(guān)系嗎?
本背景意圖在于利用圖中相關(guān)面積間存在的數(shù)量關(guān)系,抽象出不等式a2?b2?2ab。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)基本不等式。
二、抽象歸納:
一般地,對(duì)于任意實(shí)數(shù)a,b,有a2?b2?2ab,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立。[問(wèn)] 你能給出它的證明嗎?
證明:因?yàn)閍2?b2?2ab?(a?b)2?0,即a2?b2?2ab.(當(dāng)a?b時(shí)取等號(hào))
特別地,當(dāng)a>0,b>0時(shí),在不等式a2?b2?2ab中,以a、b分別代替a、b,得到什么?
設(shè)計(jì)依據(jù):類比是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種重要方法,此環(huán)節(jié)不僅讓學(xué)生理解了基本不等式不等式的來(lái)源,突破了重點(diǎn)和難點(diǎn),而且感受了其中的函數(shù)思想,為今后學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).《基本不等式》教學(xué)設(shè)計(jì)
答案: ab?a?b(a,b?0)。2你能用不等式的性質(zhì)直接推導(dǎo)這個(gè)不等式嗎? 證明:(分析法):由于a,b?R?,于是要證明 a?b?2ab,只要證明 a?b?2即證
2ab,a?b?2ab?0,即(a?b)2?0,所以a?b?ab,(當(dāng)a?b時(shí)取等號(hào))
【歸納總結(jié)】
如果a,b都是正數(shù),那么ab?a?b,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號(hào)成立。2a?b稱為a,b的算術(shù)平均數(shù),ab稱2我們稱此不等式為基本不等式。其中為a,b的幾何平均數(shù)。
文字語(yǔ)言敘述:兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。
探究基本不等式的幾何意義:借助初中階段學(xué)生熟知的幾何圖形,引導(dǎo)學(xué)生探究ab?a?b(a,b?0)2的幾何解釋,通過(guò)數(shù)形結(jié)合,賦予不等式不等式ab?a?b(a,b?0)2幾何直觀。進(jìn)一步領(lǐng)悟不等式中等號(hào)成立的條件。
如圖:AB是圓的直徑,點(diǎn)C是AB上一點(diǎn),CD⊥AB,AC=a,CB=b,CD
D?ab
aba?b2abOCAB幾何解釋實(shí)質(zhì)可認(rèn)為是:在同一半圓中,半徑不小于半弦(直徑是最長(zhǎng)的弦);或者認(rèn)為是,直角三角形斜邊的一半不小于斜邊上的高。
《基本不等式》教學(xué)設(shè)計(jì)
4.應(yīng)用舉例,鞏固提高
我們可以用兩個(gè)重要不等式來(lái)解決什么樣的問(wèn)題呢?
例1(1)用籬笆圍一個(gè)面積為100平方米的矩形菜園,問(wèn)這個(gè)矩形的長(zhǎng)、寬各為多少時(shí),所用籬笆最短,最短的籬笆是多少?(2)一段長(zhǎng)為36米的籬笆圍成一個(gè)矩形菜園,問(wèn)這個(gè)矩形的長(zhǎng)、寬為多少時(shí),菜園的面積最大,最大面積是多少?
(通過(guò)例1的講解,總結(jié)歸納利用基本不等式求最值問(wèn)題的特征,實(shí)現(xiàn)積與和的轉(zhuǎn)化)對(duì)于(1)若(2)若,(定值),則當(dāng)且僅當(dāng)(定值),則當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),時(shí),有最小值有最大值
; .
(鼓勵(lì)學(xué)生自己探索推導(dǎo),不但可使他們加深基本不等式的理解,還鍛煉了他們的思維,培養(yǎng)了勇于探索的精神.)
1例 2:當(dāng)x?0時(shí),求y?x?的最小值?x1變式1:當(dāng)x?0時(shí),y?x?有最值嗎?
x1變式2:當(dāng)x?1時(shí),y?x?有最值嗎?
x通過(guò)例2及其變式引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)運(yùn)用基本不等式的三個(gè)限制條件(一正二定三相等)在解決最值問(wèn)題中的作用,提升解決問(wèn)題的能力,體會(huì)方法與策略.
練一練(自主練習(xí)):課本練習(xí)5.歸納小結(jié),反思提高
《基本不等式》教學(xué)設(shè)計(jì)
基本不等式:若若,則,則
(當(dāng)且僅當(dāng)(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),等號(hào)成立)時(shí),等號(hào)成立)
(1)基本不等式的幾何解釋(數(shù)形結(jié)合思想);(2)運(yùn)用基本不等式解決簡(jiǎn)單最值問(wèn)題的基本方法(一正二定三相等). 6.布置作業(yè),課后延拓
(1)基本作業(yè):課本P100習(xí)題組1、2、3題
(2)拓展作業(yè):請(qǐng)同學(xué)們課外到閱覽室或網(wǎng)上查找基本不等式的其他幾何解釋,整理并相互交流.