高中数学第三章不等式3.1基本不等式学案北师大版必修5
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不等式的性质及其应用不等式的性质是证明不等式和解不等式的理论依据,不等式性质的应用也是历年高考的重点。
因此掌握不等式的性质及其应用是非常必要的,本文就不等式的性质及其应用加以探讨。
一、不等式最基本的性质对称性:a b b a >⇔<传递性:,a b b c a c >>⇔>加法性: ,a b c R a c b c >∈⇔+>+乘法性: 00a b ac bd c d >≥⎧⇒>⎨>≥⎩除法性: 110a b ab a b>⎧⇒<⎨>⎩乘方性: 0()n n a b a b n N *>≥⇒>∈ 开方性:0)a b n N *>≥⇒>∈ 倒数法则:011ab a ba b >⎧⇒<⎨>⎩ 二、不等式性质的应用(1)比较实数的大小因为“0a b a b ->⇔>;0a b a b -=⇔=;0a b a b -<⇔<”是比较两个实数大小的最基本的方法,通常用它得到这些大小关系。
例1、试比较1(1)log a a+与(1)log a a +(01)a a >≠且的大小 分析:对于1(1)log a a +和(1)log a a +这两个对数,由于式中含有参数a ,故我们不能直接确定它们之间的大小关系,于是可用上面的不等式的最基本的性质,让它们作差从而比较大小。
解:∵1111(1)(1)1log log log log 10aa a a a a a a a ++++-===-<,∴1(1)(1)log log a a a a ++<点评:通过让两个式子作差,并经过恒等变形,从而确定了两式差的符号,即确定了两式的大小。
例2、(2006年上海卷)如果0,0a b <>,那么,下列不等式中正确的是( ) A.11a b<< C.22a b < D.||||a b > 解:对于A :如果0,0a b <>,那么110,0a b <>,由不等式的传递性知 11a b <,故选A 点评:在运用不等式性质时,不要忽略性质成立的条件(2)求范围利用几个不等式的范围来确定某个不等式的范围是一类常见的综合问题,求解步骤:先建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,然后通过“一次性不等关系的运算,求得待求的范围”。
不等式的性质及其应用 不等式的性质是证明不等式和解不等式的理论依据,不等式性质的应用也是历年高考的重点。因此掌握不等式的性质及其应用是非常必要的,本文就不等式的性质及其应用加以探讨。 一、不等式最基本的性质 对称性:abba 传递性:,abbcac
加法性: ,abcRacbc
乘法性: 00abacbdcd
除法性: 110ababab 乘方性: 0()nnababnN 开方性: 0()nnababnN
倒数法则:011ababab 二、不等式性质的应用 (1)比较实数的大小 因为“0abab;0abab;0abab”是比较两个实数大小的最基本的方法,通常用它得到这些大小关系。
例1、试比较1(1)logaa与(1)logaa(01)aa且的大小 分析:对于1(1)logaa和(1)logaa这两个对数,由于式中含有参数a,故我们不能直接确定它们之间的大小关系,于是可用上面的不等式的最基本的性质,让它们作差从而比较大小。
解:∵1111(1)(1)1loglogloglog10aaaaaaaaa,∴1(1)(1)loglogaaaa 点评:通过让两个式子作差,并经过恒等变形,从而确定了两式差的符号,即确定了两式的大小。 例2、(2020年上海卷)如果0,0ab,那么,下列不等式中正确的是( ) A.11ab B. ab C.22ab D.||||ab
解:对于A:如果0,0ab,那么110,0ab,由不等式的传递性知 11ab,故选A 点评:在运用不等式性质时,不要忽略性质成立的条件 (2)求范围 利用几个不等式的范围来确定某个不等式的范围是一类常见的综合问题,求解步骤:先建立待求范围的整体与已知范围的整体的等量关系,然后通过“一次性不等关系的运算,求得待求的范围”。 例2、若二次函数)(xf图像关于y轴对称,且2)1(1f,4)2(3f,求)3(f
1
3.1基本不等式2abab
一.学习目标:
1.学会推导并掌握基本不等式 2.理解基本不等式的几何意义
3.掌握基本不等式中的“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等
二.学习重点:从不同角度探索不等式2abab的证明,理解基本不等式成立时的限制
条件
三.学习难点:基本不等式2abab等号成立的条件
四.学习过程:
(一)情景感知
基本不等式2abab的几何背景——探究:课本97页的“探究”
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,会标是根据中国古代数学
家赵爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看上去象一个风车,代表中国人民热情好客。
你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗?
(二)学习新知
1.探究图形中的相等关系与不等关系(提示:从面积的关系去找相等关系或不等
关系)。
2.重要不等式
(1)重要不等式:一般的,如果R,ba,那么a2+b2≥2ab(当且仅当 时,
等号成立)。
(2)证明:
3.基本不等式
(1)从几何图形的面积关系认识基本不等式2abab
(2)从不等式的性质推导基本不等式2abab
证明:
(3)理解基本不等式2abab的几何意义——探究:课本98页的“探究”
在右图中,AB是圆的直径,点C是AB上的一点,AC=a,BC=b。过点C作垂直于AB的弦
1.探究图
2
DE,连接AD、BD.你能利用这个图形得出基本不等式2abab的几何解释吗?
因此:基本不等式2abab几何意义是“半径 半弦”
说明:①如果把2ba看作是正数a、b的等差中项,ab看作是正数a、b的等比中项,
那么基本不等式可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
②在数学中,我们称2ba为a、b的算术平均数,称ab为a、b的几何平均数.
基本不等式还可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
(4)关于对基本不等式的理解
(5)基本不等式的变形
(三)典型例题
例1. 已知x>0,当x取什么值,1yxx的值最小?最小值是多少?
变式1.已知X>1,当x取什么值时,11yxx的值最小,最小值是多少?
变式2.已知x<0,当x取什么值时, 1yxx有最大值?是多少?
例2.已知0
(四)实战演练
1.若x>0, 12()3fxxx的最小值为________;
2.已知5x,则函数1()15fxxx的最小值为________;
已知5x,则函数1()15fxxx的最大值为________
3.已知x+y=3,且x、y都是正数,xy的最大值为________
4.已知x,,134yxyR且满足,则xy的最大值为________
5.已知xy=3,且x>0,y>0, 2x+5y的最小值为________
(五)自我回顾
本节课学习了哪些内容?
(六)课后实践
1.下列不等式的证明过程正确的是( )
A.22,,baabbaabRba则
B.若2cos1cos2cos1cosxxxxRx则
4
C、若4424xxxxRx则
D、若2))((2)]()[(0,,baababbaabbaabRba则且
2.若x>6,函数y=x+61x当x= 时,函数有 (最大或最小)值,是 ;
若x<6,函数y=x+61x当x= 时,函数有 (最大或最小)值,是 .
3.若2x+5y=20,且x,y都是正数,求lgx+lgy的最大值.
4.若实数a、b满足a+b=2,则3a+3b的最小值是________
选做思考题:若正数a,b满足ab=a+b+3,求ab的最小值.