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1、高二數(shù)學(xué) 必修五 NO 使用時(shí)間:
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2022年高中數(shù)學(xué) 不等式的均值定理學(xué)案 新人教B版必修5高二
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握均值定理的內(nèi)容,特別是等號(hào)成立的條件;
2.理解均值定理的內(nèi)容及幾何意義,會(huì)用均值定理去解實(shí)際簡單的最值問題。
自主學(xué)習(xí)
1.不等式的對稱性用字母可以表示為 .
2.不等式的傳遞性用字母可以表示為____________________.
3.不等式的加減法則是指不等式兩邊都加上(或減去)同一個(gè)數(shù)(或整
2、式)不等號(hào)方向不變,用字母可以表示為 ;由此性質(zhì)和傳遞性可以得到兩個(gè)同向不等式可以相加,用字母可以表示為 .
4.不等式的乘法法則是指不等式兩邊都乘以同一個(gè)不為零的正數(shù),不等號(hào)方向不變用字母可以表示為 ;同時(shí)乘以同一個(gè)不為零的負(fù)數(shù),不等號(hào)方向改變,用字母可以表示為 ;由此性質(zhì)和傳遞性可以得到兩個(gè)同向同正的不等式具有可乘性,用字母可以表示為 。
5.乘方、開方法則要注意性質(zhì)僅針對于正數(shù)而言,若底數(shù)(或被開方數(shù))為負(fù)數(shù)
3、時(shí),需先變形。如:a
4、的一個(gè)幾何直觀解釋,以加深同學(xué)們對均值不等式的理解。
我們可以令正實(shí)數(shù)為兩條線段的長,用幾何作圖的方法,作出長度為和的兩條線段,然后比較這兩條線段的長。
具體作圖如下:
⑴作線段,使
⑵以AB為直徑作半圓O;
⑶過D點(diǎn)作CD⊥AB于D,交半圓于點(diǎn)C;
⑷連接AC,BC,OC,則。
例1已知求證:,并推導(dǎo)出式中等號(hào)成立的條件。
例2(1)一個(gè)矩形的面積為100。問這個(gè)矩形的長和寬各為多少時(shí),矩形的周長最短?最短周長是多少?
(2)已知矩形的周長為36。問這個(gè)矩形的長和寬各為多少時(shí),它的面積最大?最大面積是多少?
由例2的求解過程,可以總
5、結(jié)出以下規(guī)律:
例3求函數(shù)的最大值,以及此時(shí)的值。
鞏固檢測
1、若a、b為正數(shù)且a+b=4,則ab的最大值是________.
2、已知x>1.5,則函數(shù)y=2x+的最小值是_________.
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課題:均值不等式二學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握均值定理的內(nèi)容,特別是等號(hào)成立的條件;
2.進(jìn)一步理解均值定理的內(nèi)容及幾何意義,靈活運(yùn)用均值定理去解決實(shí)際簡單的最值問題。
自主學(xué)習(xí)
⒈正數(shù)a
6、、b的算術(shù)平均數(shù)為 ;幾何平均數(shù)為 .
⒉均值不等式是 。其中前者是 ,后者是 .如何給出幾何解釋?
⒊在均值不等式中a、b既可以表示數(shù),又可以表示代數(shù)式,但都必須保證 ;另外等號(hào)成立的條件是 .
⒋試根據(jù)均值不等式寫出下列變形形式,并注明所需條件)
(1)a2+b2 ( ) (2) ( )
(3)+ ( ) (4
7、)x+ (x>0)
(5)x+ (x<0) (6)ab≤ ( )
⒌在用均值不等式求最大值和最小值時(shí),必須注意a+b或ab是否為 值,并且還需要注意等號(hào)是否成立.
6.⑴函數(shù)f(x)=x(2-x)的最大值是 ;此時(shí)x的值為___________________;.
⑵函數(shù)f(x)=2x(2-x)的最大值是 ;此時(shí)x的值為___________________;
⑶函數(shù)f(x)=x(2-2x)的最大值是
8、 ;此時(shí)x的值為___________________;
⑷函數(shù)f(x)=x(2+x)的最小值是 ;此時(shí)x的值為___________________。
合作探究
例⒈已知a、b、c∈(0,+∞),且a+b+c=1,求證 ++≥9.
例⒉(1)已知x<,求函數(shù)y=4x-2+的最大值.
(2)已知x>0,y>0,且=1,求x+y的最小值。
(3)已知a、b為常數(shù),求函數(shù)y=(x-a)2+(x-b)2的最小值。
鞏固檢測
一. 選擇題:
?、毕铝忻}正確的是(
9、 ?。?
A.a(chǎn)2+1>2a B.│x+│≥2 C.≤2 D.sinx+最小值
?、惨韵赂髅}(1)x2+的最小值是1;(2)最小值是2;(3)若a>0,b>0,a+b=1則(a+)(b+)的最小值是4,其中正確的個(gè)數(shù)是( ?。?
A.0 ?。拢? C.2 ?。模?
⒊設(shè)a>0,b>0則不成立的不等式為( ?。?
A.+≥2 B.a(chǎn)2+b2≥2ab
C.+≥a+b D.2+
⒋設(shè)a、bR+,若a+b=2,則的最小值等于( ?。?
A.1 ?。?/p>
10、.2 C.3 D.4
?、狄阎猘b>0,下列不等式錯(cuò)誤的是( ?。?
A.a(chǎn)2+b2≥2ab ?。拢 。茫 。模?
1.;
2.≥;算術(shù)平均數(shù);幾何平均數(shù);圓中的相交弦定理的推論(略)。
3.a(chǎn),b∈R+;a=b
4.⑴≥2ab(a,b∈R)⑵≥( a,b∈R+)⑶≥2(a、b同號(hào))或≤-2(a、b異號(hào))
⑷≥2⑸≤-2⑹≤()2(a,b∈R);
5.定。
6.⑴1,1;⑵2,1;⑶,;⑷-1,-1。
【典例解析】
例1.解析:原式=( ++)(a+b+c)=3+()+()+()≥3+2+2+2=9當(dāng)且僅當(dāng)a=b=
11、c=時(shí)取等號(hào)。
例⒉解析:
(1)∵x< ∴4x-5<0 ∴y=4x-2+=(4x-5)++3≤-2+3=1當(dāng)且僅當(dāng)4x-5=時(shí)即4x-5=-1,x=1時(shí)等號(hào)成立,∴當(dāng)x=1時(shí),取最大值是1
(2)解法一、原式=(x+y)()=+10≥6+10=16當(dāng)且僅當(dāng)=時(shí)等號(hào)成立,又=1∴x=4,y=12時(shí),取得最小值16。
解法二、由=1得(x-1)(y-9)=9為定值,又依題意可知x>1,y>9∴當(dāng)且僅當(dāng)x-1=y-9=3時(shí)即x=4,y=12時(shí),取最小值16。
(3)解法一、轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)求最值問題(略)
解法二、∵≥(∴y=(x-a)2+(x-b)2=y(tǒng)=(x-a)2+(b-x)2≥2[]2=,當(dāng)且僅當(dāng)x-a=b-x即x=時(shí),等號(hào)成立?!喈?dāng)x=時(shí)取得最小值。
一元二次不等式及其解法
例1解不等式:
(1) (2)。
例2解不等式。
例3解不等式。
例4解不等式。
例5求函數(shù)的定義域。