第一篇:基本不等式與余弦定理綜合求解三角形面積的最值探究
基本不等式與余弦定理綜合求解三角形面積的最值探究
建水縣第二中學(xué):
賈雪光
從最近幾年高考試題的考查情況看,解三角形部分的考查中主要是對(duì)用正、余弦定理來求解三角形、實(shí)際應(yīng)用問題,這兩種常見考法中,靈活應(yīng)用正余弦定理并結(jié)合三角形中的內(nèi)角和定理,大邊對(duì)大角,等在三角形中進(jìn)行邊角之間的相互轉(zhuǎn)化,以及與誘導(dǎo)公式特別是sin(A?B)?sinC、cosA?B2?sinC的聯(lián)系是關(guān)鍵。
于是多數(shù)教師在復(fù)習(xí)備考過程中,往往都會(huì)將大量的時(shí)間和精力花在對(duì)正余弦定理的變形,轉(zhuǎn)化,變式應(yīng)用上,當(dāng)然這也無可厚非,但是我在高考備考復(fù)習(xí)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了這樣一類題目,如:
1、在銳角△ABC中,a, b, c分別為內(nèi)角A, B, C的對(duì)邊,且cos2A?1212?sin2A,a?7求△ABC的面積的最大值;
2、已知向量M?(sinA,)與N?(3,sinA?3cosA)共線,其中A是△ABC的內(nèi)角,(1)求角A的大??;(2)若BC=2,求△ABC的面積S的最大值。
3、△ABC中,a, b, c分別為內(nèi)角A, B, C的對(duì)邊,向量M?(4,?1),N?(cos2A2,cos2A),M?N?72,(1)求角A的大??;(2)若a?3是判斷當(dāng)b?c取得最大值時(shí)△ABC的形狀。面對(duì)這樣的問題,我們?nèi)绾蝸硪龑?dǎo)學(xué)生很自然的過度,用一種近乎水到渠成的方法來求解呢?
實(shí)際上我們?cè)诮虒W(xué)和學(xué)習(xí)的過程中往往會(huì)忽略一個(gè)很明顯的問題,那就是余弦定理與基本不等式的綜合,如果我們?cè)谥v授正余弦定理的時(shí)候能在引入正課時(shí)多下一點(diǎn)功夫,我們就會(huì)有意外的收獲哦。
我在教學(xué)中是這樣處理的:實(shí)際上在余弦定理中我們總有這樣一組公式:
a2?b?c?2bc?cosA, 2
2b2?a2?c2?2ac?cosB,c2?a2?b2?2ab?cosC
同時(shí)在基本不等式中我們總有這樣一組公式:b2?c2?2bc,a2?c2?2ac,b2?a2?2ab在三角形中各邊都是正數(shù),所以上面三個(gè)式子在a、b是三角形的三邊時(shí)總是成立的,如果我們將兩組公式綜合后會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的一組公式即:a2?2bc?(1?cosA),b2?2ac?(1?cosC)
c2?2ab?(1?cosc)于是我們就有方程等式,得到了一組不等式,而在涉及到最值得求解時(shí),我們常用的處理方法是,一求函數(shù)值域;
二、導(dǎo)函數(shù);
三、基本不等式即均值定理;但是前兩種方法顯然都不可能用于求解上面兩個(gè)題目類型的求解,于是在涉及到與解三角形有關(guān)的三角形的面積的最大值時(shí)我們就只能考慮用均值定理了,自然也就要用到上面我們推導(dǎo)得出的這一組公式羅。
于是我沒有:
例1:在銳角△ABC中,a, b, c分別為內(nèi)角A, B, C的對(duì)邊,且cos2A?12?sin2A,a?7求△ABC的面積的最大值。
解析:由已知條件cos2A?得A=?312?sin2A有cos2A?sin2A??12即cos2A??212所以知道2A=
?32?3解,同時(shí)由于a2?b2?c2?2bc?cosA、b2?c2?2bc知7?b2?c2?2bc?cos1212 即有:7?2bc?bc也就是有bc?7 同時(shí)又因?yàn)镾?ABC?734734bcsinA?bcsin?3?12?7?32于是有:S?ABC?即△ABC的面積的最大值是
例2:已知向量M?(sinA,)與N?(3,sinA?3cosA)共線,其中A是△ABC的內(nèi)角,(1)求
2角A的大??;(2)若BC=2,求△ABC的面積S的最大值。
解析:由兩向量共線知:2sin2A?3cosAsinA?3即:1?cos2A?3sin2A?3也就是說
3sin2A?cos2A?2有輔助角公式可知2sin(2A??6)?2即有sin(2A??6)?1解得角A??3,又由于:a2?b2?c2?2bc?cosA、b2?c2?2bc知22?b2?c2?2bc?cos即有:4?2bc?bc也就是有bc?4 同時(shí)又因?yàn)镾?ABC?4341212?3
1232bcsinA?bcsin?3??4?
于是有:S?ABC? ?3即△ABC的面積的最大值是3
3、△ABC中,a, b, c分別為內(nèi)角A, B, C的對(duì)邊,向量M?(4,?1),N?(cos2A2,cos2A),M?N?72,(1)求角A的大小;(2)若a?3是判斷當(dāng)b?c取得最大值時(shí)△ABC的形狀。
解析:(1)由M?N?72解得cosA?12所以A??3
3A?222(2)在△ABC 中a?b?c?2bc?cosA且a??3b?c?2bc22所以有32?b?c?2bc?cos22?3?b?c?bc22即有bc?3當(dāng)且僅當(dāng)b?c時(shí)取等號(hào),此時(shí)有a?b?c所以當(dāng)
△ABC面積最大時(shí),三角形式正三角形。
從以上三個(gè)例子中我們可以發(fā)現(xiàn),在解三角形的過程中,如果涉及到要求三角形面積的最大值時(shí),可以考慮余弦定理與基本不等式綜合,用基本不等式來構(gòu)造不等關(guān)系,從而求解最值,以上是我在教學(xué)實(shí)踐中所發(fā)現(xiàn)的點(diǎn)滴規(guī)律,展示出來供各位奮斗在教學(xué)一線的數(shù)學(xué)教師參考,與各位辛勤的同仁分享,希望能對(duì)你的教學(xué)有所幫助。
第二篇:84正弦、余弦定理綜合——三角形形狀、三角函數(shù)最值、解三角形
江蘇省淮陰中學(xué)2009高一數(shù)學(xué)學(xué)案NO5編制:上官志薇 正弦、余弦定理綜合——三角形形狀、三角函數(shù)最值、解三角形
【典例練講】
例1:?ABC中,AB=1,AC=2,?A的平分線AD=1,(1)求?ABC的面積;
(2)求BC邊上的中線長(zhǎng).例
2、如圖,半圓O的直徑為2,A為直徑延長(zhǎng)線上的一點(diǎn),OA=2,B為半圓上任意一點(diǎn),以AB為一邊作等邊三角形ABC,問:點(diǎn)B在什么位置時(shí),四邊形OACB的面積最大?
例
3、在△ABC中,根據(jù)下列條件,判定三角形形狀。
(1)?B?60o,2b?a?c
(2)(a?b?c)(a?b?c)?3ab,sinAsinB?3
4例
4、求證:頂點(diǎn)在單位圓上的銳角三角形各角的余弦和小于該三角形的周長(zhǎng)之半。
第三篇:不等式證明與最值問題
不等式證明與最值問題
(一)均值不等式的運(yùn)用(1)
均值不等式的運(yùn)用:a2 + b2≥ 2ab;當(dāng)a>0,b>0時(shí),a+b ≥2√ab 附: 完全的均值不等式:√[(a2+ b2)/2] ≥(a+b)/2 ≥√ab ≥2/(1/a+1/b)(二次冪平均≥算術(shù)平均≥幾何平均≥調(diào)和平均)
注意:利用均值不等式,注意“一正二定三相等”;注意“1”的添加;注意拆項(xiàng)補(bǔ)項(xiàng);可以先假設(shè)成立,然后逆推,看逆推出的式子是否成立;注意代換。
(1)注意“1”的代換:已知x>0,y>0,滿足4/x+16/y=1。求x+y的最小值 解:x+y=(x+y)(4/x+16/y)=20+4y/x+16x/y≥20+2√[(4y/x)·(16x/y)]=36
注意:千萬不可:1=4/x+16/y≥16/√(xy),√(xy)≥16,故:x+y≥2√(xy)=32 歸納: x,y a,b都是正數(shù)且(a/x)+(b/y)=1,求x+y的最小值。
解:因?yàn)?a/x)+(b/y)=
1故:x+y=(x+y)[(a/x)+(b/y)]=a+b+xb/y+ya/x≥a+b+2√(xb/y·ya/x)=a+b+2√(ab)練習(xí):
1、已知x,y>0,1/x+2/y=1,求x+y的最小值。(答案:3+2√2)
2、已知x,y>0,1/x+9/y=1,求x+y的最小值。(答案:16)
(2)
1、已知a>0,b>0,求證:(1/a+1/b)(1/a2+1/b2)(a3+b3)≥8
解:(1/a+1/b)(1/a2+1/b2)(a3+b3)≥2√[1/(ab)]·2√[1/(a2b2)]·2√(a3b3)=82、已知a+b+c=1,a,b,c為不全相等的實(shí)數(shù),求證:a2+b2+c2>1/3 解:a2+b2≥2ab, a2+ c2≥2ac, b2+c2≥2bc
因?yàn)閍,b,c為不全相等的實(shí)數(shù),故:上面三式不能同時(shí)取等號(hào)。故:2(a2+b2+c2)≥2ab+2bc+2ac
故:3(a2+b2+c2)≥(a+b+c)2=
1故:a2+b2+c2>1/
3練習(xí):
1、已知x>0,y>0,3x+2y=12,求lgx+lgy的最大值。(答案:lg6)
2、若x,y>0,且2x2+y2/3=8,求x√(6+2y2)的最大值.[答案:9√3/2,提示:先把x√(6+2y2)平方]
(3)a>0,b>0,c>0,求證:(a+b)/c+(a+c)/b+(b+c)/a≥6 解:(a+b)/c+(a+c)/b+(b+c)/a
=a/c+b/c+a/b+c/b+b/a+c/a
=(a/c+c/a)+(b/c+c/b)+(a/b+b/a)≥2+2+2=6
(4)a>0,b>0,c>0,求證:bc/a+ac/b+ab/c≥a+b+c
解:bc/a+ac/b+ab/c=2bc/(2a)+2ac/(2b)+2ab/(2c)
=[bc/(2a)+ac/(2b)]+[ac/(2b)+ab/(2c)]+[ab/(2c)+bc/(2a)] ≥a+b+c
(5)已知a>0,b>0,c>0,求證:a/√b+b/√c+c/√a≥√a+√b+√c 證明:a/√b+√b≥2√a;b/√c+√c≥2√b;c/√a+√a≥2√c 故:a/√b+√b+ b/√c+√c+ c/√a+√a≥2√a+2√b+2√c
故:a/√b+b/√c+c/√a≥√a+√b+√c
(6)已知x<0,求y=x+1/x的最大值
解:因?yàn)閤<0,故:-x>o
故:(-x)+(-1/x)≥
2故:y=x+1/x≤-2
(7)
1、已知a>b>0,求a+1/[(a-b)b]的最小值
解:a+1/[(a-b)b]=(a-b)+b+1/[(a-b)b] ≥3,此時(shí)a=2,b=
12、若0<x<1,求證:a2/x+b2/(1-x)≥(a-b)2
解:∵0<x<1,∴0<1-x<
1∴a2/x+b2/(1-x)=a2/x·[x+(1-x)]+b2/(1-x)[x+(1-x)]
=a2+a2(1-x)/x+b2+b2x/(1-x)≥a2+b2+2ab=(a+b)2
當(dāng)a2(1-x)/x=b2x/(1-x)時(shí),取等號(hào)。
練習(xí):當(dāng)a>1時(shí),4/(a-1)+a的最小值是()。(答案:5)
(一)均值不等式的運(yùn)用(2)
均值不等式的運(yùn)用:a2 + b2≥ 2ab;當(dāng)a>0,b>0時(shí),a+b ≥2√ab
附: 完全的均值不等式:√[(a2+ b2)/2] ≥(a+b)/2 ≥√ab ≥2/(1/a+1/b)
(二次冪平均≥算術(shù)平均≥幾何平均≥調(diào)和平均)
注意:利用均值不等式,注意“一正二定三相等”;注意“1”的添加;注意拆項(xiàng)補(bǔ)項(xiàng);可以先假設(shè)成立,然后逆推,看逆推出的式子是否成立;注意代換。
(8)已知二次函數(shù)f(x)=ax2-bx+c,且f(x)=0的兩根為x1,x2都在(0,1)內(nèi),求證:f(0)·f(1)≤a2/16
證明:因?yàn)閒(x)=0的兩根為x1,x2,故:可設(shè)f(x)=a(x-x1)(x-x2),因?yàn)?<x1<1, 0<x2<1
故:f(0)·f(1)=a·x1·x2·a(1-x1)(1-x2)=a2·x1(1-x1)·x2(1-x2)≤a2·[(x1+1-x1)/2] 2 ·[(x2+1-x2)] 2= a2/16
(9)已知a,b>0,a+b=1,求證:√(a+1/2)+√(b+1/2)≤
2證明:√(a+1/2)=√[1·(a+1/2)]≤(1+a+1/2)/2=3/4+a/2
同理:√(b+1/2)≤3/4+b/2
故:√(a+1/2)+√(b+1/2)≤3/2+(a+b)/2=2
(10)a,b,c>0,比較a3+b3+c3與a2b+b2c+c2a的大小
解: a2+b2≥2ab
故:a2-ab+b2≥ab
不等式兩邊同乘以a+b,不等號(hào)方向不變。
可得:a3+b3≥a2b+b2a(1)
同理可得:b3+c3≥b2c+c2b(2)
c3+a3≥c2a+a2c(3)
(1)+(2)+(3)得:
2(a3+b3+c3)≥2(a2b+b2c+c2a)
a3+b3+c3≥a2b+b2c+c2a
(11)設(shè)a、b、c都是正數(shù),求證1/2a+1/2b+1/2c≥1/(b+c)+1/(c+a)+1/(a+b)證明:因?yàn)?a-b)2≥0
故:a2-2ab+b2≥0
故:a2+2ab+b2≥4ab
故:(a+b)2≥4ab[兩邊同時(shí)除以4ab/(a+b)]
故:(a+b)/4ab≥1/(a+b)
故:1/(4a)+a/(4b)≥1/(a+b)
同理:1/(4a)+1/(4c)≥1/(a+c);1/(4b)+1/(4c)≥1/(b+c)
故:1/(4a)+a/(4b)+ 1/(4a)+1/(4c)+ 1/(4b)+1/(4c)≥1/(b+c)+1/(c+a)+1/(a+b)
故:1/(2a)+1/(2b)+1/(2c)≥1/(b+c)+1/(c+a)+1/(a+b)
(12)均值代換:已知a+b=1,a,b∈R,求證:(a+2)2+(b+2)2≥25/2 解;∵a+b=1,設(shè)a=1/2+t,b=1/2-t
故:(a+2)2+(b+2)2=2t2+25/2≥25/
2(13)已知:x, y>0, 2x+y=1,求證:1/x+1/y≥3+2√2
證明:設(shè)2x=m/(m+n),y=n/(m+n)(m, n>0)
故:1/x+1/y=3+2n/m+m/n≥3+2√2
(二)利用判別式“△=b2-4ac”及一元二次方程
1、若x2+xy+y2=1,且x,y為實(shí)數(shù),則x2+y2的取值范圍?
解:令t=x2+y2>0
故: y2=t-x2
故:y=±√(t-x2)
故:t±x√(t-x2)=
1故:x2(t-x2)=(1-t)2
故:x^4-tx2+(1-t)2=0
故:△=t2-4(1-t)2≥0
故:2/3≤t≤
2即:2/3≤x2+y2≤22、設(shè)a>1,b>1,且ab-(a+b)=1,求ab、a+b的最小值
解:ab≤[(a+b)/2] 2,故:[(a+b)/2] 2-(a+b)-1≥0
故:a+b≥2√2+2 [其中a+b≥-2√2+2舍去]
故:a+b的最小值是2√2+2,此時(shí)a=b=√2+
1因?yàn)閍b=1+(a+b)≥2√2+3,故ab的最小值是2√2+
33、設(shè)a+b+c=1, a2+b2+c2=1且a>b>c,求證:-1/3<c<0
證明:因?yàn)閍+b+c=1,故:(a+b+c)2=1,即:a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=1 因?yàn)閍2+b2+c2=1,故:ab+ac+bc=0,故:a、b、c中至少一個(gè)負(fù)數(shù)
因?yàn)閍>b>c,故:c<0
因?yàn)閍+b+c=1,ab+ac+bc=0
故:a+b=1-c,ab=c(1-c)
故:a、b可以看作方程x2+(c-1)x+c(1-c)=0兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根
故:△=(c-1)2-4c(c-1)>0
故:(c-1)(c-1-4c)>0
故:-1/3<c<
1故:-1/3<c<04、已知X>0,Y>0且XY-X-Y=1,求X+Y的最小值
解:設(shè)X+Y=t,因?yàn)閄>0,Y>0
故:t>0
因?yàn)閄Y-X-Y=
1故:XY=1+t
故:X、Y可以看作方程z2-tz+(1+t)=0的兩個(gè)實(shí)數(shù)根
故:△=t2-4(1+t)≥0
故:t2-4t-4≥0
(t-2)2≥8
故:t≥2√2+2,或t≤-2√2+2(因?yàn)閠>0)
故:t≥2√2+
2故:X+Y的最小值是2√2+2,此時(shí)X=Y(jié)=√2+
15、.已知正數(shù)ab滿足a+b=1,求ab+1/ab的最小值
解: ∵正數(shù)ab
∴ab+1/ab≥
2令ab+1/ab=t≥2
故:ab=[t±√(t2-4)]/2
故:a、b可以看作方程x-x+[t±√(t2-4)]/2=0的兩根
故:△=1-4×[t±√(t2-4)]/2≥0
故:±√(t2-4)≥t-1/
2因?yàn)閠-1/2>0
故:√(t2-4)≥t-1/2>0
故:t≥17/
4故:ab+1/ab的最小值是17/4,此時(shí)a=b=1/2
(三)利用幾何意義求極值
1、求下面函數(shù)的極小值:y=√(x2+4)+√[(12-x)2+9]
解:√(x2+4)+√[(12-x)2+9]可以看作點(diǎn)(x,0)到點(diǎn)(0,2)和(12,3)的距離之和 而點(diǎn)(0,2)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)是(0,-2)
故:最小值就是(0,-2)和(12,3)之間的距離,即:132、a,b,c分別為直角三角形的三邊,c為斜邊,若(m,n)在直線ax+by+2c=0上,求m2+n2的最小值
解:因?yàn)閍,b,c分別為直角三角形的三邊,c為斜邊
故:a2+b2=c2
因?yàn)椤?m2+n2)=√[(m-0)2+(n-0)2],即:√(m2+n2)表示點(diǎn)(m,n)到原點(diǎn)距離,因?yàn)椋╩,n)在直線ax+by+2c=0上
而原點(diǎn)到直線的距離是∣a×0+b×0+2c∣/√(a2+b2)=2c/c=2
故:m2+n2的最小值是22=4,此時(shí)n=-2b/c,m=-2a/c
第四篇:中考數(shù)學(xué)專題復(fù)習(xí)練習(xí)二次函數(shù)與三角形面積最值
二次函數(shù)與面積的關(guān)系
如圖①,過△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別作出與水平線垂直的三條直線,外側(cè)兩條直線之間的距離叫△ABC的“水平寬”(),中間的這條直線在內(nèi)部的部分的長(zhǎng)度叫△ABC的“鉛垂高”().我們可得出一種計(jì)算三角形面積的新方法:,即三角形面積等于水平寬與鉛垂高乘積的一半.【例題1】如圖②,已知拋物線經(jīng)過A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三點(diǎn).(1)
求拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式;
(2)
若點(diǎn)M為第三象限內(nèi)拋物線上一動(dòng)點(diǎn),其橫坐標(biāo)為,的面積為,求關(guān)于的函數(shù)解析式,并求出的最大值.【變式訓(xùn)練1-1】如圖,拋物線與軸交于、兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)求點(diǎn),點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在拋物線的對(duì)稱軸上有一動(dòng)點(diǎn),求的值最小時(shí)的點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)是直線下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),求四邊形面積的最大值.
【拓展總結(jié)】若拋物線上y1=ax2+bx+c,它與y軸交于C(0,4),與x軸交于A(﹣1,0)、B(k,0),P是拋物線上B、C之間的一點(diǎn).
(1)當(dāng)k=4時(shí),求拋物線的方程,并求出當(dāng)△BPC面積最大時(shí)的P的橫坐標(biāo);
(2)當(dāng)a=1時(shí),求拋物線的方程及B的坐標(biāo),并求當(dāng)△BPC面積最大時(shí)P的橫坐標(biāo);
(3)根據(jù)(1)、(2)推斷P的橫坐標(biāo)與B的橫坐標(biāo)有何關(guān)系?
【練習(xí)】如圖,已知拋物線y=ax2+bx+5經(jīng)過A(﹣5,0),B(﹣4,﹣3)兩點(diǎn),與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為C,頂點(diǎn)為D,連接CD.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)P為該拋物線上一動(dòng)點(diǎn)(與點(diǎn)B,C不重合),設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t.當(dāng)點(diǎn)P在直線BC的下方運(yùn)動(dòng)時(shí),求△PBC的面積的最大值.
【練習(xí)】如圖,二次函數(shù)的圖象與x軸交于點(diǎn)A.B兩點(diǎn),且A點(diǎn)坐標(biāo)為(?2,0),與y軸交于點(diǎn)C(0,3).(1)求出這個(gè)二次函數(shù)的解析式;
(2)直接寫出點(diǎn)B的坐標(biāo)為___;
(3)在x軸是否存在一點(diǎn)P,使△ACP是等腰三角形?若存在,求出滿足條件的P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
(4)在第一象限中的拋物線上是否存在一點(diǎn)Q,使得四邊形ABQC的面積最大?若存在,請(qǐng)求出Q點(diǎn)坐標(biāo)及面積的最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由。
【練習(xí)】已知一次函數(shù)y=kx+3與二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象的一個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為A(3,0),另一個(gè)交點(diǎn)B在y軸上,點(diǎn)P為y軸右側(cè)拋物線上的一動(dòng)點(diǎn).
(1)求此二次函數(shù)的解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P位于直線AB上方的拋物線上時(shí),求△ABP面積的最大值;
(3)當(dāng)此拋物線在點(diǎn)B與點(diǎn)P之間的部分(含點(diǎn)B和點(diǎn)P)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的縱坐標(biāo)之差為9時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo)和△ABP的面積.
1.如圖,拋物線W的圖象與x軸交于A、O兩點(diǎn),頂點(diǎn)為點(diǎn)B(﹣1,﹣1).
(1)求拋物線W的表達(dá)式;
(2)將拋物線W繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn)180°得到拋物線V,使拋物線V的頂點(diǎn)為E,試通過計(jì)算判斷拋物線V是否過點(diǎn)B;
(3)在拋物線W或V的圖象上是否存在點(diǎn)D,使S△EBD=S△EBO?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)D的坐標(biāo).
1.如圖拋物線y=ax2+bx+6的開口向下與x軸交于點(diǎn)A(﹣6,0)和點(diǎn)B(2,0),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P是拋物線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)C重合)
(1)求拋物線的解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P是拋物線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),若△PCA的面積為12,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
第五篇:二次函數(shù)與實(shí)際問題(面積最值問題)教學(xué)設(shè)計(jì)解讀
[教學(xué)設(shè)計(jì) ] 二次數(shù)學(xué)的實(shí)際運(yùn)用 ——圖形面積的最值問題
【知識(shí)與技能】 :通過復(fù)習(xí)讓學(xué)生系統(tǒng)性地掌握并認(rèn)識(shí)如何用函數(shù)的思想解決幾何問題中面積最值問題, 培養(yǎng)其 整體性思想。
【過程與方法】 :能通過設(shè)置的三個(gè)問題, 概括出二次函數(shù)解決這類問題的基本思路和基本方法, 并學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué) 問題的結(jié)論,分析是否是實(shí)際問題的解,掌握類比的數(shù)學(xué)思想方法。
【情感態(tài)度與價(jià)值觀】 :體會(huì)函數(shù)建模思想的同時(shí), 體會(huì)數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系, 培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察, 不斷 反思,主動(dòng)糾錯(cuò)的能力和樂于思考,認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)心的好習(xí)慣。感受多媒體的直觀性和愉悅感。
【重點(diǎn)】 :如何利用二次函數(shù)的性質(zhì)解決實(shí)際問題——圖形面積的最值問題 【難點(diǎn)】 :如何探究在自變量取值范圍內(nèi)求出實(shí)際問題的解 【教學(xué)過程】 【活動(dòng) 1】 :導(dǎo)入引言: 二次函數(shù)在實(shí)際問題中的應(yīng)用常見類型有拋物線形問題和最值問題。而最值問題考試類型有兩類
(1利潤(rùn)最大問題;(2幾何圖形中的最值問題:面積的最值,用料的最佳方案等,本節(jié)課,我們學(xué)習(xí)如何用二次函數(shù)解決實(shí)際 問題中圖形面積的最值問題。
【活動(dòng) 2】 :師生互動(dòng),合作學(xué)習(xí)我們來看一道簡(jiǎn)單的例題
例 1:李大爺要借助院墻圍成一個(gè)矩形菜園 ABCD ,用籬笆圍成的另外三邊總長(zhǎng)為 24米,則矩形的長(zhǎng)寬分別為 多少時(shí),圍成的矩形面積最大?
師(讓學(xué)生思考 :題目中已知量是什么? 未知量是什么?如何理解“矩形面積最大”問題?是什么影響了矩 形面積的變化呢?我們一起來看下面的動(dòng)畫演示(通過動(dòng)畫演示,讓學(xué)生感受量的變化
師:在演示中你們看到了什么?想到了什么?你能列出函數(shù)解析式嗎? 學(xué)生解決:若設(shè)矩形一邊長(zhǎng)為 X ,當(dāng) X 在變長(zhǎng)時(shí),另一邊變短,當(dāng) X 變短時(shí),另一邊變長(zhǎng),則面積 S 也隨之發(fā) 生了變化;設(shè)寬 AB 為 X 米,則長(zhǎng)為 24-2X(m 所以 面積 S=X(24-2X=-2X2+24X=-2(X-122 +288 師:分析歸納解函數(shù)問題的一般步驟是什么?(板書 : 第一步,正確理解題意 , 分析問題中的常量和重量;第二步,巧設(shè)未知數(shù),用未知數(shù)表示已知量和未知量,列二次函數(shù)解析式表示它們的關(guān)系;第三步,計(jì)算,將一般式轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式,求出數(shù)學(xué)問題的最值。
師:請(qǐng)問這時(shí)解出的數(shù)學(xué)問題的解是不是實(shí)際問題的解,如何檢驗(yàn)?zāi)?(在師生共同研討的過程中找出計(jì)算中 學(xué)生容易犯的錯(cuò)誤,分析解答是否符合實(shí)際問題
小結(jié):求解完答案后,我們要善于檢查,分析,反思數(shù)學(xué)問題的解是否是實(shí)際問題的解。
活動(dòng) 3:變式訓(xùn)練,鞏固應(yīng)用。
師:如果我們?cè)趫D形中再加一個(gè)“豎道” ,請(qǐng)問剛才的問題中,什么量在變化,什么量不變化?是否影響面積的 變化?
師生共同總結(jié)得出:AB 不變而 BC 在變, BC 表示時(shí)要考慮豎道的個(gè)數(shù)。師:請(qǐng)大家看下面的中考題,這個(gè)問題中涉及的是方程的思想還是函數(shù)的思想? 一題多變 1: 要利用一面墻(墻長(zhǎng)為 25米 建羊圈, 用 100米的圍欄圍成總面積為 400平方米的三個(gè)大小相同的矩形羊圈, 求羊圈的邊長(zhǎng) AB,BC 各為多少米?
學(xué)生自主探究問題并解答(引導(dǎo)學(xué)生分析討論如何舍去方程的根,獲得實(shí)際問題的解
師:問題中面積是否由“ 400”可以改為“ 500” “ 600” “ 700”呢?面積是否可以取一個(gè)任意大的數(shù)值 呢? 生:不可以, x 受墻長(zhǎng)的影響,圍欄長(zhǎng)度的影響,面積不能超過一個(gè)最大值。師:引導(dǎo)利用函數(shù)的思想解決下面的問題?;顒?dòng) 4:深入探究,設(shè)疑激趣 一題多變 2: 師:請(qǐng)大家仔細(xì)閱讀下面的例題,分析問題中的已知條件又作了哪些變化?
如圖所示, 有長(zhǎng)為 30m 的籬笆, 一面利用墻(墻的最大可用長(zhǎng)度為 10m , 圍成中間隔有一道籬笆(平行于 AB 的矩形花圃,設(shè)花圃的一邊 AB =xm ,面積為 ym 2.(1求 y 與 x 的函數(shù)關(guān)系式;(2 y 是否有最大值?若有,求出 y 的最大值。
學(xué)生互學(xué),師生共同總結(jié):師:利用函數(shù)的思想解決實(shí)際問題時(shí),要考慮自變量的取值范圍,要在自變量范圍 內(nèi) 求出最大值, 要學(xué)會(huì)檢驗(yàn)數(shù)學(xué)問題的解是否是實(shí)際問題的解。利用函數(shù)解決實(shí)際問題, 我們?cè)诤竺娴膶W(xué)習(xí)中 還要繼續(xù)探究。
【活動(dòng) 4】歸納小結(jié) :(1 利用函數(shù)思想解決實(shí)際問題的一般步驟是什么?(2 本節(jié)課你的收獲是什么?你的疑問是什么? 活動(dòng) 6】作業(yè)布置。