不等式的均值定理
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高二数学 必修五 NO 使用时间: 班级: 组别:
课题:均值不等式一学案
1.掌握均值定理的内容,特别是等号成立的条件;
2.理解均值定理的内容及几何意义,会用均值定理去解实际简单的最值问题。
1.不等式的对称性用字母可以表示为 .
2.不等式的传递性用字母可以表示为____________________. 3.不等式的加减法则是指不等式两边都加上(或减去)同一个数(或整式)不等号方向不变,用字母可以表示为 ;由此性质和传递性可以得到两个同向不等式可以相加,用字母可以表示为 . 4.不等式的乘法法则是指不等式两边都乘以同一个不为零的正数,不等号方向不变用字母可以表示为 ;同时乘以同一个不为零的负数,不等号方向改变,用字母可以表示为 ;由此性质和传递性可以得到两个同向同正的不等式具有可乘性,用字母可以表示为 。
5.乘方、开方法则要注意性质仅针对于正数而言,若底数(或被开方数)为负数时,需先
变形。如:a
均值定理 如果,,R b a ∈那么
ab b a ≥+2
。 当且仅当b a =时,等号成立。
证明:
算术平均数:
几何平均数:
均值定理可以表述为:
【思考与讨论】
均值不等式与不等式ab b a 222≥+的关系如何?请对此进行讨论。
下面我们给出均值不等式的一个几何直观解释,以加深同学们对均值不等式的理解。 我们可以令正实数b a ,为两条线段的长,用几何作图的方法,作出长度为
2
b a +和ab 的两条线段,然后比较这两条线段的长。
具体作图如下:
⑴作线段b a AB +=,使;,b DB a AD ==
⑵以AB 为直径作半圆O;
⑶过D 点作CD ⊥AB 于D ,交半圆于点C ; ⑷连接AC,BC,OC,则2
b a CO +=
。 例1已知,0>ab 求证:2≥+b a a b ,并推导出式中等号成立的条件。
例2(1)一个矩形的面积为1002
m 。问这个矩形的长和宽各为多少时,矩形的周长最短?最短周长是多少?
(2)已知矩形的周长为36m 。问这个矩形的长和宽各为多少时,它的面积最大?最大面积是多少?
由例2的求解过程,可以总结出以下规律:
例3求函数())0(322>-+-=x x
x x x f 的最大值,以及此时x 的值。
巩固检测
1、若a 、b 为正数且a+b=4,则ab 的最大值是________.
2、已知x>1.5,则函数y =2x+3
24-x 的最小值是_________.
高二数学 必修五 NO 使用时间: 班级: 组别:
课题:均值不等式二学案
1.掌握均值定理的内容,特别是等号成立的条件;
2.进一步理解均值定理的内容及几何意义,灵活运用均值定理去解决实际简单的最值问题。
⒈正数a 、b 的算术平均数为 ;几何平均数为 .
⒉均值不等式是 。其中前者是 ,后者是 .如何给出几何解释?
⒊在均值不等式中a 、b 既可以表示数,又可以表示代数式,但都必须保证 ;另外等号成立的条件是 .
⒋试根据均值不等式写出下列变形形式,并注明所需条件)
(1)a 2+b 2 ( ) (2)2b a ( ) (3)a b +b a ( ) (4)x +x
1 (x>0) (5)x +x 1 (x<0) (6)ab ≤ ( )
⒌在用均值不等式求最大值和最小值时,必须注意a+b 或ab 是否为 值,并且还需要注意等号是否成立.
6.⑴函数f(x)=x(2-x)的最大值是 ;此时x 的值为___________________;. ⑵函数f(x)=2x(2-x)的最大值是 ;此时x 的值为___________________; ⑶函数f(x)=x(2-2x)的最大值是 ;此时x 的值为___________________; ⑷函数f(x)=x(2+x)的最小值是 ;此时x 的值为___________________。
例⒈已知a 、b 、c ∈(0,+∞),且a+b+c=1,求证
a 1 +
b 1+c
1≥9.
例⒉(1)已知x<45,求函数y=4x -2+5
41-x 的最大值. (2)已知x>0,y>0,且+x 1y
9=1,求x +y 的最小值。 (3)已知a 、b 为常数,求函数y=(x-a)2+(x-b)2的最小值。
一.选择题:
⒈下列命题正确的是( )
A.a 2+1>2a B.│x+x 1│≥2 C.ab
b a +≤2 D.sinx+x sin 4最小值 ⒉以下各命题(1)x 2+112+x 的最小值是1;(2)1222++x x 最小值是2;(3)若a>0,b>0,a+b=1则(a+a 1)(b+b
1)的最小值是4,其中正确的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 ⒊设a>0,b>0则不成立的不等式为( ) A.a b +b
a ≥2 B.a 2+
b 2≥2ab C.a b 2+b a 2≥a +b D.b a 11+≥2+b
a +2 ⒋设a 、
b ∈R +,若a+b=2,则b
a 11+的最小值等于( ) A.1 B.2 C.3 D.4
⒌已知a ≥b>0,下列不等式错误的是( )
A.a 2+b 2
≥2ab B.222b a a +≥ C.b a ab ab +≤2 D.112--+≥b a ab