第一篇:高中數(shù)學(xué)公式完全總結(jié)歸納(均值不等式)
解題技巧
技巧一:湊項(xiàng)
評注:本題需要調(diào)整項(xiàng)的符號,又要配湊項(xiàng)的系數(shù),使其積為定值。
技巧二:湊系數(shù)
評注:本題無法直接運(yùn)用均值不等式求解,但湊系數(shù)后可得到和為定值,從而可利用均值不等式求最大值。
變式:
技巧三: 分離
第二篇:高中數(shù)學(xué)公式完全總結(jié)歸納(均值不等式) 2
均值不等式歸納總結(jié)
a2?b
21.(1)若a,b?R,則a?b?2ab(2)若a,b?R,則ab?2
a?b**2.(1)若a,b?R,則?ab(2)若a,b?R,則a?b?2ab 222(當(dāng)且僅當(dāng)a(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“=”)?b時取“=”)
a?b?(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“=”(3)若a,b?R,則ab??)???2?*2
3.若x1?2(當(dāng)且僅當(dāng)x?1時取“=”)x
1若x?0,則x???2(當(dāng)且僅當(dāng)x??1時取“=”)x?0,則x?
若x?0,則x?1?2即x?1?2或x?1?-2(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“=”)xxx
4.若ab?0,則a?b?2(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“=”)ba
若ab?0,則ababab)??2即??2或??-2(當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“=”bababa
a?b2a2?b2
5.若a,b?R,則((當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“=”))?22
『ps.(1)當(dāng)兩個正數(shù)的積為定植時,可以求它們的和的最小值,當(dāng)兩個正數(shù)的和為定植時,可以求它們的積的最小值,正
所謂“積定和最小,和定積最大”.
(2)求最值的條件“一正,二定,三取等”
(3)均值定理在求最值、比較大小、求變量的取值范圍、證明不等式、解決實(shí)際問題方面有廣泛的應(yīng)用』
例1:求下列函數(shù)的值域
(1)y=3x+
212x 21(2)y=x+x
解:(1)y=3x+ 21
2≥22x3x· 216∴值域?yàn)閇6,+∞)2=2x
1(2)當(dāng)x>0時,y=x+ ≥2x1x·=2; x
1x·=-2 x11當(dāng)x<0時,y=x+-(- x-)≤-2xx
∴值域?yàn)椋ǎ?,?]∪[2,+∞)
解題技巧
技巧一:湊項(xiàng)
例已知x?
54,求函數(shù)y?4x?2?1的最大值。4x?5
解:因4x?5?0,所以首先要“調(diào)整”符號,又(4x?2)1不是常數(shù),所以對4x?2要進(jìn)行拆、湊項(xiàng),4x?
5511???x?,?5?4x?0,?y?4x?2????5?4x???3??2?3?1 44x?55?4x??
當(dāng)且僅當(dāng)
5?4x?,即x?1時,上式等號成立,故當(dāng)x?1時,ymax?1。
5?
4x
評注:本題需要調(diào)整項(xiàng)的符號,又要配湊項(xiàng)的系數(shù),使其積為定值。
技巧二:湊系數(shù) 例1.當(dāng)解析:由
時,求知,y?x(8?2x)的最大值。,利用均值不等式求最值,必須和為定值或積為定值,此題為兩個式子積的形式,但
其和不是定值。注意到2x?(8?2x)?8為定值,故只需將y?x(8?2x)湊上一個系數(shù)即可。
當(dāng),即x=2時取等號當(dāng)x=2時,y?
x(8?
2x)的最大值為8。
評注:本題無法直接運(yùn)用均值不等式求解,但湊系數(shù)后可得到和為定值,從而可利用均值不等式求最大值。變式:設(shè)0
?x?,求函數(shù)y?4x(3?2x)的最大值。
232x?3?2x?9?解:∵0?x?∴3?2x?0∴y?4x(3?2x)?2?2x(3?2x)?2??? 222??
當(dāng)且僅當(dāng)2x
技巧三: 分離
?3?2x,即x?
3?3?
??0,?時等號成立。4?2?
x2?7x?10
(x??1)的值域。例3.求y?
x?
1解析一:本題看似無法運(yùn)用均值不等式,不妨將分子配方湊出含有(x+1)的項(xiàng),再將其分離。
當(dāng),即
時,y?5?9(當(dāng)且僅當(dāng)x=1時取“=”號)。技巧四:換元
解析二:本題看似無法運(yùn)用均值不等式,可先換元,令t=x+1,化簡原式在分離求最值。
(t?1)2?7(t?1)+10t2?5t?44y?=?t??5
ttt
當(dāng),即t=時,y?5?9(當(dāng)t=2即x=1時取“=”號)。
評注:分式函數(shù)求最值,通常直接將分子配湊后將式子分開或?qū)⒎帜笓Q元后將式子分開再利用不等式求最值。即化為
A
?B(A?0,B?0),g(x)恒正或恒負(fù)的形式,然后運(yùn)用均值不等式來求最值。y?mg(x)?
例:求函數(shù)
y?
2的值域。
2?t(t?2),則y??1
?t?(t?2)
t
?0,t??1,但t?解得t??1不在區(qū)間?2,???,故等號不成立,考慮單調(diào)性。
tt15
因?yàn)閥?t?在區(qū)間?1,???單調(diào)遞增,所以在其子區(qū)間?2,???為單調(diào)遞增函數(shù),故y?。
t2
因t
所以,所求函數(shù)的值域?yàn)?/p>
?5?
。,?????2?
練習(xí).求下列函數(shù)的最小值,并求取得最小值時,x 的值.11x2?3x?1,x?(0,?),x?3(3)y?2sinx?,(x?0)(2)y?2x?(1)y?
sinxx?3x
2.已知0?條件求最值 1.若實(shí)數(shù)滿足a
x?
1,求函數(shù)y?.;3.0?x?,求函數(shù)y
3.?b?2,則3a?3b的最小值是.a
分析:“和”到“積”是一個縮小的過程,而且3解: 3當(dāng)3
a
a
?3b定值,因此考慮利用均值定理求最小值,和3b都是正數(shù),3a?3b≥23a?3b?23a?b?6
?3b時等號成立,由a?b?2及3a?3b得a?b?1即當(dāng)a?b?1時,3a?3b的最小值是6.
11變式:若log4x?log4y?2,求?的最小值.并求x,y的值
xy
技巧六:整體代換
多次連用最值定理求最值時,要注意取等號的條件的一致性,否則就會出錯。2:已知x?0,y
?0,且??1,求x?y的最小值。
xy
錯解:?..
1919?x?0,y?0,且??1,?x?y???x?y??12故 ?x?y?min?12。?
???xy?xy?
x錯因:解法中兩次連用均值不等式,在x?
在1?9?y?x?y,xy
?
9y
即
y?9x,取等號的條件的不一致,產(chǎn)生錯誤。因此,在利用均值不等式處理問題時,列出等號成立條件是解題的必要步
驟,而且是檢驗(yàn)轉(zhuǎn)換是否有誤的一種方法。正解:?x?0,y
?19?y9x19
?0,??1,?x?y??x?y???????10?6?10?16
xy?xy?xy
當(dāng)且僅當(dāng)
19y9x
?1,可得x?4,y?12時,?x?y?min?16。?時,上式等號成立,又?xyxy
變式:(1)若
x,y?R?且2x?y?1,求1?1的最小值
x
y
(2)已知a,b,x,技巧七
y?R?且a?b
x
y 2
y
?1,求x
?y的最小值
已知x,y為正實(shí)數(shù),且x+
=1,求1+y的最大值.分析:因條件和結(jié)論分別是二次和一次,故采用公式ab≤
a 2+b 2。
1+y2·=2 x·
同時還應(yīng)化簡1+y中y前面的系數(shù)為,x1+y=x
21y +22
下面將x,1y
+分別看成兩個因式: 22
x+(x·
1y
+≤22
1yy12 2
+)x+ + 22223= =即x1+y=2 ·x
2
1y3
+≤ 2224
技巧八:
已知a,b為正實(shí)數(shù),2b+ab+a=30,求函數(shù)y1
ab的最小值.分析:這是一個二元函數(shù)的最值問題,通常有兩個途徑,一是通過消元,轉(zhuǎn)化為一元函數(shù)問題,再用單調(diào)性或基本不等式求解,對本題來說,這種途徑是可行的;二是直接用基本不等式,對本題來說,因已知條件中既有和的形式,又有積的形式,不能一步到位求出最值,考慮用基本不等式放縮后,再通過解不等式的途徑進(jìn)行。
30-2b30-2b-2 b +30b
法一:a=,ab=·b=
b+1b+1b+1由a>0得,0<b<15
-2t +34t-311616
令t=b+1,1<t<16,ab==-2(t+)+34∵t+≥2
ttt
t·=8
t
∴ ab≤18∴ y≥
當(dāng)且僅當(dāng)t=4,即b=3,a=6時,等號成立。18
法二:由已知得:30-ab=a+2b∵ a+2b≥22 ab∴ 30-ab≥22 ab令u=ab則u+22 u-30≤0,-52 ≤u≤32
∴ab≤32,ab≤18,∴y≥18點(diǎn)評:①本題考查不等式
a?b
?ab(a,b?R?)的應(yīng)用、不等式的解法及運(yùn)算能力;②如何由已知不等式
2的范圍,關(guān)鍵是尋找到
ab?a?2b?30出發(fā)求得ab(a,b?R?)
a?b與ab之間的關(guān)系,由此想到不等式
a?b
?ab(a,b?R?),這樣將已知條件轉(zhuǎn)換為含ab的不等式,進(jìn)而解得ab的范圍.2
變式:1.已知a>0,b>0,ab-(a+b)=1,求a+b的最小值。
2.若直角三角形周長為1,求它的面積最大值。
技巧
九、取平方
5、已知x,y為正實(shí)數(shù),3x+2y=10,求函數(shù)W3x +2y 的最值.解法一:若利用算術(shù)平均與平方平均之間的不等關(guān)系,a+b
≤
a 2+b
2,本題很簡單
3x +2y≤2(3x)+(2y)=2 3x+2y =2
5解法二:條件與結(jié)論均為和的形式,設(shè)法直接用基本不等式,應(yīng)通過平方化函數(shù)式為積的形式,再向“和為定值”條件靠攏。
W>0,W=3x+2y+23x ·2y =10+23x ·2y ≤10+(3x)·(2y)=10+(3x+2y)=20
∴ W≤20 =25變式:
求函數(shù)y?
?x?)的最大值。
解析:注意到2x?1與5?2x的和為定值。
y2?2?4??4?(2x?1)?(5?2x)?8
又
y?
0,所以0?y??32
時取等號。
故
當(dāng)且僅當(dāng)2x?1=5?2x,即x
ymax?
評注:本題將解析式兩邊平方構(gòu)造出“和為定值”,為利用均值不等式創(chuàng)造了條件。
總之,我們利用均值不等式求最值時,一定要注意“一正二定三相等”,同時還要注意一些變形技巧,積極創(chuàng)造條件利用均值不等式。
應(yīng)用二:利用均值不等式證明不等式
1.已知
a,b,c為兩兩不相等的實(shí)數(shù),求證:a2?b2?c2?ab?bc?ca
?1??1??1?
?1。求證:??1???1???1??8
?a??b??c?
11?ab?c,?1???aaa1)正數(shù)a,b,c滿足a+b+c=1,求證:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc 例6:已知a、b、c?R,且a?b?c
?
分析:不等式右邊數(shù)字8,使我們聯(lián)想到左邊因式分別使用均值不等式可得三個“2”連乘,又可由此變形入手。
解:?a、b、c?R,a?b?c
?
?1。
?
11?ab?c?1???
aaa。同理
1?1?
b1。上?1?
c述三個不等式兩邊均為正,分別相乘,得
1?1??1??1?a?b?c?。當(dāng)且僅當(dāng)時取等號。?8??1???1???1??3?a??b??c?
應(yīng)用三:均值不等式與恒成立問題 例:已知x?0,y
?0且??1,求使不等式x?y?m恒成立的實(shí)數(shù)m的取值范圍。
xy
19x?y9x?9y10y9x??1,???1.????1 xykxkykkxky
解:令x?y?k,x?0,y?0,?1?
3?2?。?k?16,m????,16? kk
1a?b
(lga?lgb),R?lg(),則P,Q,R的大小關(guān)系是.2
2應(yīng)用四:均值定理在比較大小中的應(yīng)用: 例:若a
?b?1,P?lga?lgb,Q?
分析:∵a?b?1 ∴l(xiāng)ga?0,lgb?0
Q?
(lga?lgb)?lga?lgb?p 2
R?lg(a?b
1)?lgab?lg
ab?Q∴R>Q>P。22
概念:
1、調(diào)和平均數(shù):Hn=n/(1/a1+1/a2+...+1/an)
2、幾何平均數(shù):Gn=(a1a2...an)^(1/n)
3、算術(shù)平均數(shù):An=(a1+a2+...+an)/n4、平方平均數(shù):Qn=√ [(a1^2+a2^2+...+an^2)/n]
5、均值定理: 如果 a,b屬于 正實(shí)數(shù) 那么(a+b)/2≥√ab
且僅當(dāng) a=b 時 等號成立。這四種平均數(shù)滿足Hn≤Gn≤An≤Qn
a1、a2、…、an∈R +,當(dāng)且僅當(dāng)a1=a2= … =an時取“=”號
第三篇:均值不等式及其應(yīng)用
教師寄語:一切的方法都要落實(shí)到動手實(shí)踐中
高三一輪復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)學(xué)案
均值不等式及其應(yīng)用
一.考綱要求及重難點(diǎn)
要求:1.了解均值不等式的證明過程.2.會用均值不等式解決簡單的最大(?。┲祮栴}.重難點(diǎn):1.主要考查應(yīng)用不等式求最值和不等式的證明.2.對均值不等式的考查多以選擇題和填空題的形式出現(xiàn),難度為中低檔題,若出現(xiàn)證明題難度也不會太大.二.考點(diǎn)梳理
a?b1.均值定理:?;
2(1)均值不等式成立的條件是_________.(2)等號成立的條件是:當(dāng)且僅當(dāng)_________時取等號.(3)其中_________稱為正數(shù)a,b的算術(shù)平均值,_________稱為正數(shù)a,b的幾何平均值.2.利用均值定理求最值
M2
1).兩個正數(shù)的和為定值時,它們的積有最大值,即若a,b∈R,且a+b=M,M為定值,則ab≤,4+
等號當(dāng)且僅當(dāng)a=b時成立.簡記:和定積最大。
2).兩個正數(shù)的積為定值時,它們的和有最小值,即若a,b∈R,且ab=P,P為定值,則a+b≥2P,+
等號當(dāng)且僅當(dāng)a=b時成立.簡記:積定和最小。
3、幾個重要的不等式
(1)a?b?2ab(a,b∈R)(2)22ba ??2(a,b同號)ab
a2?b2a?b2a?b2?()(a,b?R)(3)ab?()(a,b?R)(4)22
2三、學(xué)情自測
1、已知a?0,b?0,且a?b?2,則()
112222A、ab?B、ab?C、a?b?2D、a?b?3 222、給出下列不等式:①a?1?2a21?2;③x2?2?1,其中正確的個數(shù)是 x?1A、0B、1C、2D、31的最大值是___________。x4、長為24cm的鐵絲做成長方形模型,則模型的最大面積為___________。
125.已知正數(shù)a,b,滿足a?b?1,則?的最小值為 ab3、設(shè)x?0,則y?3?3x?
均值不等式及其應(yīng)用第 1頁(共4頁)
四.典例分析
考向一:利用均值不等式求最值
212xy??22x?3xy?4y?z?0,則當(dāng)z取得最大值時,xyz的最大例
1、(2013山東)設(shè)正實(shí)數(shù)x,y,z滿足
值為()
A.0
B.1 9C.4 D.
3x2?7x?10變式訓(xùn)練1.若x??1,求函數(shù)f(x)?的最大值。x?
12.(2013天津數(shù)學(xué))設(shè)a + b = 2, b>0, 則當(dāng)a = ______時,考向
二、利用均值不等式證明簡單不等式
例
2、已知x?0,y?0,z?0,求證:(變式訓(xùn)練
2、已知a,b,c都是實(shí)數(shù),求證:a?b?c?
2221|a|取得最小值.?2|a|byzxzxy?)(?)(?)?8 xxyyzz1(a?b?c)2?ab?bc?ac
3考向
三、均值不等式的實(shí)際應(yīng)用
例
3、小王于年初用50萬元購買一輛大貨車,第一年因繳納各種費(fèi)用需支出6萬元,從第二年起,每年都比
上一年增加支出2萬元,假定該年每年的運(yùn)輸收入均為25萬元.小王在該車運(yùn)輸累計(jì)收入超過總支出后,考慮將大貨車作為二手車出售,若該車在第x年年底出售,其銷售價格為25?x萬元(國家規(guī)定大貨車的報廢年限為10年).(1)大貨車運(yùn)輸?shù)降趲啄昴甑?該車運(yùn)輸累計(jì)收入超過總支出?
(2)在第幾年年底將大貨車出售,能使小王獲得的年平均利潤最大?)(利潤=累計(jì)收入+銷售收入-總支出)
變式訓(xùn)練:
如圖:動物園要圍成相同面積的長方形虎籠四間,一面可利用原有的墻,其他各面用鋼筋網(wǎng)圍成。
(1)現(xiàn)有可圍36米長鋼筋網(wǎng)的材料,每間虎籠的長、寬各設(shè)計(jì)為多少時,可使每間虎籠面積最大?
(2)若使每間虎籠面積為24m,則每間虎籠的長、寬各設(shè)計(jì)為多少時,可使四間虎籠的鋼筋網(wǎng)總長最?。?/p>
五、當(dāng)堂檢測
1、若a,b?R且ab?0,則下列不等式中,恒成立的是()
2A、a?b?2abB、a?b?、11ba??、??2 abab2、若函數(shù)f(x)?x?1(x?2)在x?a處取得最小值,則a?()x?
2A、1B、1?C、3D、4ab3、已知log2?log2?1,則3?9的最小值為___________。ab
4.若點(diǎn)A?1,1?在直線mx?ny?2?0上,其中mn?0,則11?的最小值為__________.mn
六、課堂小結(jié)
七、課后鞏固
511、已知x?,則函數(shù)y?4x?2?的最大值是()44x?
51A、2B、3C、1D、2(a?b)22、已知x?0,y?0,x,a,b,y成等差數(shù)列,x,c,d,y成等比數(shù)列,則的最小值是 cd
A、0B、1C、2D、43、已知b?0,直線(b?1)x?ay?2?0與直線x?by?1?0互相垂直,則ab的最小值為()
A、1B、2C、D、4、已知x?0,y?0,x?y?xy?8,則x?y最小值是___________。
5、若對任意x?0,22x?a恒成立,則a的取值范圍是___________。2x?3x?1
6.某工廠去年的某產(chǎn)品的年銷售量為100萬只,每只產(chǎn)品的銷售價為10元,每只產(chǎn)品固定成本為8元,今年,工廠第一次投入100萬元,并計(jì)劃以后每年比上一年多投入100萬元,預(yù)計(jì)銷售量從今年開始每年比上一年增加10萬只,第n次投入后,每只產(chǎn)品的固定成本為g(n)?k?0,k為常數(shù),n?N),若產(chǎn)品銷售價保持不變,第n次投入后的年利潤為f(n)萬元.(1)求k的值,并求出f(n)的表達(dá)式;
(2)若今年是第1年,則第幾年年利潤最高?最高利潤為多少萬元?
第四篇:均值不等式說課稿
《均值不等式》說課稿
山東陵縣一中 燕繼龍李國星
尊敬的各位評委、老師們:
大家好!我今天說課的題目是 《均值不等式》,下面我從教材分析,教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn),教學(xué)方法,學(xué)生學(xué)法,教學(xué)過程,板書設(shè)計(jì),效果分析八個方面說說我對這堂課的設(shè)計(jì)。
一、教材分析:
均值不等式又稱基本不等式,選自普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(人教B版)必修5第三章第3節(jié)內(nèi)容。是不等式這一章的核心,在高中數(shù)學(xué)中有著比較重要的地位。對于不等式的證明及利用均值不等式求最值等實(shí)際問題都起到工具性作用。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生對后面不等式的證明及前面函數(shù)的一些最值值域進(jìn)一步研究,起到承前啟后的作用。
二、教學(xué)目標(biāo):
1、知識與技能:
(1)掌握均值不等式以及其成立的條件;
(2)能運(yùn)用均值不等式解決一些較為簡單的問題。
2、過程與方法:
(1)探索并了解均值不等式的證明過程、體會均值不等式的證明方法;
(2)培養(yǎng)探究能力以及分析問題、解決問題的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀:
(1)通過探索均值不等式的證明過程,培養(yǎng)探索、鉆研、合作精神;
(2)通過對均值不等式成立條件的分析,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;
(3)認(rèn)識到數(shù)學(xué)是從實(shí)際中來,通過數(shù)學(xué)思維認(rèn)知世界。
三、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):
重點(diǎn):通過對新課程標(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泛的應(yīng)用,需重點(diǎn)掌握,而用好均值不等式,關(guān)鍵是對不等式成立條件的準(zhǔn)確理解,因此,均值不等式及其成立的條件也是教學(xué)重點(diǎn)。
難點(diǎn):很多同學(xué)對均值不等式成立的條件的認(rèn)識不深刻,在應(yīng)用時候常常出現(xiàn)錯誤,所以,均值不等式成立的條件是本節(jié)課的難點(diǎn)。
四、教學(xué)方法:
為了達(dá)到目標(biāo)、突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、解決疑點(diǎn),我本著以教師為主導(dǎo)的原則,再結(jié)合本節(jié)的實(shí)際特點(diǎn),確定本節(jié)課的教學(xué)方法。
突出重點(diǎn)的方法:我將通過引導(dǎo)啟發(fā)、學(xué)生展示來突出均值不等式的推導(dǎo);通過多媒體展示、來突出均值不等式及其成立的條件。
突破難點(diǎn)的方法:我將采用重復(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
來突破均值不等式成立的條件這個難點(diǎn)。
此外還將繼續(xù)采用個人和小組積分法,調(diào)動學(xué)生積極參與的熱情。
五、學(xué)生學(xué)法:
在學(xué)生的學(xué)習(xí)中,注重知識與能力,過程與方法,情感態(tài)度和價值觀三個方面的共同發(fā)展。充分體現(xiàn)學(xué)生是主體,具體如下:
1、課前預(yù)習(xí)----學(xué)會;、明確重點(diǎn)、解決疑點(diǎn);
2、分組討論
3、積極參與----敢于展示、大膽質(zhì)疑、爭相回答;
4、自主探究----學(xué)生實(shí)踐,鞏固提高;
六、教學(xué)過程:
采取“三步驟四環(huán)節(jié)和諧高效課堂”教學(xué)模式,運(yùn)用學(xué)案導(dǎo)學(xué)開展本節(jié)課的教學(xué),首先進(jìn)行
:課前預(yù)習(xí)
(一)成果反饋
1.對課前小組合作完成的現(xiàn)實(shí)生活中的問題:
“今有一臺天平,兩臂不等長,要用它稱物體質(zhì)量,將物體放在左、右托盤各稱一次,稱得的質(zhì)量分別為a,b,問:能否用a,b的平均值表示物體的真實(shí)質(zhì)量?若不能,這二者是什么關(guān)系?”
進(jìn)行多媒體情景演示,抽小組派代表回答,從而引出均值不等式抽出兩名同學(xué)上黑板完成2、32.均值定理:_____________________________________
a?b
2?。
預(yù)備定理:a2?b2?2ab(a,b?R),仿照預(yù)備定理的證明證明均值定理 3.已知ab>0,求證:?
ab
ab?2,并推導(dǎo)出式中等號成立的條件。
與此同時,其他同學(xué)分組合作探究和均值定理有關(guān)的以下問題,教師巡視并參與討論,適時點(diǎn)撥。
① 適用范圍a,b?________,x?0,x?
1x??2
對嗎?
② 等號成立的條件,當(dāng)且僅當(dāng)__________時,________=_________ ③ 語言表述:兩個___數(shù)的____平均數(shù)_____它們的_______平均數(shù) ④ 把不等式_________________又稱為均值或________不等式 ⑤ 數(shù)列觀點(diǎn):兩個正數(shù)的______中項(xiàng)不小于它們的_____中項(xiàng)
。⑥ 幾何解釋(見右圖):________________
⑦常見變形a?b?_______
?________,即ab?
___________。例:
4、(1)一個矩形的面積為100 m,問這個矩形的長、寬各為多少時,矩形的周長最短?最短周長是多少?(2)已知矩形的周長是36m,問這個矩形的長、寬各為多少時,矩形的面積最大?最大面積是多少?
由此題可以得出兩條重要規(guī)律:
兩個正數(shù)的積為常數(shù)時,它們的和有______值; 兩個正數(shù)的和為常數(shù)時,它們的積有______值。
等待兩名同學(xué)做完后,適時終止討論,學(xué)生各就各位。首先針對黑板上這兩道題發(fā)動學(xué)生上來捉錯(用不同色粉筆),然后再由老師完善,以此加深學(xué)生對定理及應(yīng)用條件的認(rèn)識。其次,老師根據(jù)剛才巡視掌握的情況,結(jié)合多媒體進(jìn)行有針對性的講解(重點(diǎn)應(yīng)強(qiáng)調(diào)均值定理的幾何解釋:半徑不小于半弦,以及用三角形相似或射影定理的幾何證明過程,使定理“形化”),進(jìn)一步加深學(xué)生對定理的認(rèn)識及應(yīng)用能力,初步掌握用均值定理求函數(shù)最值時要注意“一正、二定、三相等”
第二步:課內(nèi)探究
(二)精講點(diǎn)撥 1.例:求函數(shù)f(x)?
?2x?x?
3x
(x?0)的最大值,及此時x的值。
先和學(xué)生們一起探討該問題的解題思路,先拆分再提出“-”號,為使用均值定理創(chuàng)造條件,后由學(xué)生們獨(dú)立完成,教師通過巡視或提問發(fā)現(xiàn)問題,通過多媒體演示來解決問題,該例題主要讓學(xué)生注意定理的應(yīng)用條件及一些變形技巧。
2.多媒體展示辨析對錯:
?這幾道辨析題先讓學(xué)生們捉錯,再由
多媒體給出答案,創(chuàng)設(shè)情境加深學(xué)生對用均值定理求函數(shù)最值時注意“一正、二定、三相等”的認(rèn)識
(三)有效訓(xùn)練
1.(獨(dú)立完成)下列函數(shù)的最小值為2的是()
A、y?x?
1x
B、y?sinx?
1sinx
(0?x?
?)
C、y??
1D、y?tanx?
本題意在鞏固用均值定理求函數(shù)最值時要注意“一正、二定、三相等”,待學(xué)生完成后,隨機(jī)抽取幾名學(xué)生說一下答案,選D,應(yīng)該不會有問題。
2.(小組合作探究)一扇形中心角為α,所在圓半徑為R。若扇形周長為一常值C(C>0),當(dāng)α為何值時,扇形面積最大,并求此最大值。
本題若直接運(yùn)用均值不等式不會出現(xiàn)定值,需要拼湊。待學(xué)生討論過后,先通答案,??2時扇形面積最大值為
c
tanx
(0?x?
?)
。若有必要,抽派小組代表到講臺上講解,及時反饋矯正。
(四)本節(jié)小結(jié)
小結(jié)本節(jié)課主要內(nèi)容,知識點(diǎn),由學(xué)生總結(jié),教師完善,不外乎: 1.兩個重要不等式
a?b?2ab(a,b?R,當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“?”)
2a?b2
?a,b?R,當(dāng)且僅當(dāng)a?b時取“?”)
?
2.用均值定理求函數(shù)最值時要注意“一正、二定、三相等”。
(一)、雙基達(dá)標(biāo)(必做,獨(dú)立完成):
1、課本第71頁練習(xí)A、B;
2、已知x??1,求y?x?6?
x?
1的最值;
(二)、拓展提高(供選做, 可小組合作完成):
?
23、若a,b?R且a?
b
?1,求a?最大值及此時a,b的值.4、a?0,b?0,且
5、求函數(shù)f(x)?
1a
?
9b
?1,求a?b最小值.x?3x?1x?
1(x??1)的最小值。
通過作業(yè)使學(xué)生進(jìn)一步鞏固本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容,注重分層次設(shè)計(jì)題目,更加關(guān)注學(xué)生的差異。
七、板書設(shè)計(jì):
由于本節(jié)采用多媒體教學(xué),板書比較簡單,且大部分是學(xué)生的展示。
八、效果分析:
本節(jié)課采取了我校推行的“三步驟四環(huán)節(jié)和諧高效課堂”教學(xué)模式,通過學(xué)案導(dǎo)學(xué),多媒體展示,師生互動,生生互動。學(xué)生基本能掌握均值不等式以及其成立的條件;能運(yùn)用均值不等式解決一些較為簡單的問題。但用均值定理求函數(shù)最值時要注意“一正、二定、三相等”,說起來容易做起來難,學(xué)生還得通過反思和課后訓(xùn)練進(jìn)一步體會。
我的說課到此結(jié)束,懇請各位評委和老師們批評指正,謝謝!
第五篇:常用均值不等式及證明證明
常用均值不等式及證明證明
這四種平均數(shù)滿足Hn?Gn?
An?Qn
?、ana1、a2、?R?,當(dāng)且僅當(dāng)a1?a2??
?an時取“=”號
僅是上述不等式的特殊情形,即D(-1)≤D(0)≤D(1)≤D(2)由以上簡化,有一個簡單結(jié)論,中學(xué)常用
均值不等式的變形:
(1)對實(shí)數(shù)a,b,有a
2?b2?2ab(當(dāng)且僅當(dāng)a=b時取“=”號),a,b?0?2ab
(4)對實(shí)數(shù)a,b,有
a?a-b??b?a-b?
a2?b2?
2ab?0
(5)對非負(fù)實(shí)數(shù)a,b,有
(8)對實(shí)數(shù)a,b,c,有
a2?
b2?c2?ab?bc?ac
a?b?c?abc(10)對實(shí)數(shù)a,b,c,有
均值不等式的證明:
方法很多,數(shù)學(xué)歸納法(第一或反向歸納)、拉格朗日乘數(shù)法、琴生不等式法、排序
不等式法、柯西不等式法等等
用數(shù)學(xué)歸納法證明,需要一個輔助結(jié)論。
引理:設(shè)A≥0,B≥0,則?A?B??An?nA?n-1?B
n
注:引理的正確性較明顯,條件A≥0,B≥0可以弱化為A≥0,A+B≥0(用數(shù)學(xué)歸納法)。
當(dāng)n=2時易證;
假設(shè)當(dāng)n=k時命題成立,即
那么當(dāng)n=k+1時,不妨設(shè)ak?1是則設(shè)
a1,a2,?,ak?1中最大者,kak?1?a1?a2???ak?1 s?a1?a2???ak
用歸納假設(shè)
下面介紹個好理解的方法琴生不等式法
琴生不等式:上凸函數(shù)f?x?,x1,x2,?,xn是函數(shù)f?x?在區(qū)間(a,b)內(nèi)的任意n個點(diǎn),設(shè)f?x??lnx,f
?x?為上凸增函數(shù)所以,在圓中用射影定理證明(半徑不小于半弦)