基本不等式导学案

精心整理

基本不等式(一)

【学习目标】(1)学会推导并掌握基本不等式ab?a?b2,理解此不等式的几何意义; (2)了解熟悉算术平均数、几何平均数的概念 (3)会应用不等式及其变形求一些简单的最值问题 【课前预习】

如图所示,这时我国古代数学家赵爽的弦图。在北京召开的24届国际数学家大会上作为会

标。你知道这其中含有哪些数学因素吗? 设小直角三角形的两条直角边为a、b,

则正方形的边长为,正方形的面积为。 四个直角三角形的面积和为。

4?S三角形?S正方形?<。

思考:当中间的小正方形面积为0的时候,此时直角三角形是,(4?S三角形?S正方形) 概念:一般的,对于任意的实数a,b,我们有,当且仅当时,等号成立. 特别的,如果a?0,b?0,我们用a、b分别代替a,b,可得。我们通常把上式写成ab?a?b2(a?0,b?0) 第一个不等式我们是通过几何的面积关系得到的,那么第二个不等式我们能不能直接利用不等式的性质来推导呢? 证明过程:要证

a?b2?ab① 只需证?②(同时平方)

要证②只需证?0③(右边的项移到左侧) 要证③只需证(_____?_____)2?0④

显然④成立.当且仅当a?b时,等号成立.a,b,

概念扩展:回忆数列中的等差中项和等比中项的概念。若两个数a,b,且a?0,b?0, a?b2是a,b的,叫做a,b的算术平均数, ab是叫做a,b的,叫做a,b的几何平均数,

由基本不等式可得:a,b的等差中项a,b的等比中项(?,?),

特别的,当a?b时,a,b的等差中项等于a,b的等比中项。

【预习自测】

习题一:若a?0,则a?1a? 若ab?0,则a?bba?

思考: 习题二:(1)用篱笆围一个面积为100m2的矩形菜园,问这个矩形的长和宽各是多少所用篱笆最短? 设菜园的长为x,宽为y,则xy?,篱笆的总长度表示为, 由a?b2?ab可得x?y?, 当等号成立时,所用篱笆最短,此时x?___,y?___.

(2)一段长为36m的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长和宽各是多少面积最大? 设菜园的长为x,宽为y,则x?y?,篱笆的面积表示为,

由a?b2?ab可得xy?, 当等号成立时,面积最大,此时x?_____,y?_____.

总结:两个实数a?0,b?0, 若它们的积为定值,则它们的和有最值,当且仅当a?b成立。 若它们的和为定值,则它们的和有最值,当且仅当a?b成立。

练习:1直角三角形的面积为50,两条直角边各为多少时,两直角边的和最小?最小值为多少? 设两边分别为x,y。则xy?_______x?y

2用20cm长的历铁丝折成一个面积最大的矩形,应当怎样折?

3把36写成两个正数的积,当这两个正数取什么值时,它们的和最小? 4把18写成两个正数的和,当这两个正数取什么值时,它们的积最大?

基本不等式(二)

一、 自主学习

1.已知x,y都是整数,

(1)若x?y?s(和为定值),则当x?y时,积xy取得 (2)若xy?p(积为定制),则当x?y时,和x?y取得 上述命题可归纳为口诀:积定和最小,和定积最大。

2.设x,y满足x?4y?40,且x,y都是正数,则lgx?lgy的最大值是() A.40B.10C.4D.2

3.在下列函数中,最小值为2的是() A.y?x?11xB.y?3x?3?xC.y?lgx?lgx(1?x?10)D.y?sinx?1?sinx(0?x?2) 4.若x?4,则函数y?x?1x?4()

A.有最大值-6.B.有最小值6C有最大值-2D.有最小值2 5.已知lgx?lgy?1,则5?2xy的最小值为__________________ ★利用均值不等式求最值时,应注意的问题 知识拓展1.基本不等式的变形:

(a?b)2;a?b22a2?b2_____2a?ba2?b22(2)____2;ab___2;ab___(a?b2)2;(a?b)2____4ab 2.一般地,对于n个正数a1,a2,,an(n?2),都有,a1?a2?ann?na1a2an(当且仅当a1?a2??an时取等号)

3.a2?b2?c2?ab?ac?bc(a,b,c?R)当且仅当a?b?c时取等号) 巩固练习

1.设x>0,y>0,x+y=1,则使m?x?y恒成立的实数m的最小值是() A.2B.2C.2D22 22.设x,y满足x+4y=40,且想,且x,y?R?,则lgx?lgy的最大值是() A.40B。10C。4D。2

3.已知正项等差数列?an?的前20项和为100,则a5a16的最大值为()

①各项均为正数,特别是出现对数式、三角数式等形式时,要认真考虑。

②求和的最小值需积为定值,求积的最大值需和为定值。 ③确保等号成立。

以上三个条件缺一不可,可概括“一正、二定、三相等”。 二、 学习探究

【题型一】利用不等式求函数的最值 已知x?5,求函数y?414x?2?4x?5的最大值。 变式已知0

【题型二】含条件的最值求法 已知整数x,y满足8x?1y?1,求x+2y的最小值。

变式:已知x?0,y?0,满足x?2y?1,求1?1xy的最小值. 【题型三】利用不等式解应用题 某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元,池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?A.100B。75C。50D。25 4.函数f(x)?xx?1的最大值为() A2125B2CD1 25.设x>0,则y=3-3x-1x的最大值是;函数f(x)=3x+lgx+4(0-1)的最小值为 8.某单位建造一间背面靠墙的小房,地面面积为12m2,房屋正面每平方米的造价为1200元,房屋侧面每平方米的造价为800元,屋顶的造价为5800元.如果墙高为3m,且不计房屋背面和地面的费用,问怎样设计房屋能使总造价最低?最低总造价是多少?

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