北师大版数学高二-选修4课件 1.5 不等式的应用
高中数学第二章几何重要的不等式212一般形式的柯西不等式课件北师大版选修4

取到.
第23页
题型三 柯西不等式的综合应用 例 4 (2015·福建)已知 a>0,b>0,c>0,函数 f(x)=|x+a|+|x -b|+c 的最小值为 4. (1)求 a+b+c 的值; (2)求14a2+19b2+c2 的最小值.
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【解析】 (1)因为 f(x)=|x+a|+|x-b|+c≥|(x+a)-(x-b)| +c=|a+b|+c,
第11页
思考题 1 若 x,y,z∈R+,且 x2+y2+z2=1,求证:0<xy +yz+zx≤1.
【证明】 (x2+y2+z2)(y2+z2+x2)≥(xy+yz+zx)2,即 1≥(xy +yz+zx)2,又 x,y,z∈R+,∴0<xy+yz+zx≤1.
第12页
题型二 利用柯西不等式求最值 例 2 设 2x+3y+5z=29,求函数 u= 2x+1+ 3y+4+ 5z+6的最大值. 【思路】 由题目可获取以下主要信息:①已知变量 x,y,z 之间的关系符合特定条件;②所求式子中含有根式.解答本题的关 键是去掉根号,并且利用好特定条件.
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3.柯西不等式的两个变式 (1)当 ai∈R,bi>0(i=1,2,…,n),∑i=n1 abi2i ≥(∑i∑i=n=n11abi)i 2,当且 仅当 bi=λai 时等号成立. (2)设 ai,bi 同号且不为 0(i=1,2,…,n),则i∑=n1 baii≥(∑i∑=in=n11aaibi)i 2, 当且仅当 bi=λai 时,等号成立.
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≥(
a· b
b+
b· c
c+
c· a
a)2
=(a+b+c)2,
即(ab2+bc2+ca2)(a+b+c)≥(a+b+c)2.
高中数学 第一章 不等式的基本性质和证明的基本方法 1_2 基本不等式课件 新人教B版选修4-5

2 + 2 + 2+ 2
4
=
2 + 2
2
(当且仅当a=b 时等号成立).
≤ ≤
+
2
≤
(当且仅当a=b 时等号成立).
2 + 2
2
,
2
,
题型一
题型二
题型三
题型四
反思基本不等式有着重要的应用,在使用时还应记住重要的变
2
+
形公式.如 a,b 是正数,且 b≥a 时,a≤
1 22 +1-2 +1-2
2
∴y ≤2
3
3
4
= .
27
3
2
2
当且仅当 2x =1-x ,即 x= 时,等号成立.
3
2 3
2 3
∴y≤ 9 , 即ymax = 9 .
反思利用基本不等式解题时要注意考察“三要素”:(1)函数中的
相关项必须都是正数;(2)变形后各项的和或积有一个必须是常
数;(3)当且仅当各项相等时,才能取到等号,可简化为“一正二定三
D.若 x≤0,则 2x+2-x≥2 2 ·2- = 2
解析:对于选项 A,当 ab>0 时,有 + ≥2;
对于选项 B,当 x>1,y>1 时,有 lg x+lg y≥2 lg·lg;
4
对于选项 C,当 x<0 时,有 x+ = − -故可排除选项 A,B,C,故选 D.
答案:D
∵年生产成本=年生产费用+固定费用,
∴年生产成本为 32x+3=32
2019_2020学年高中数学第1章不等式的基本性质和证明的基本方法1.5.3反证法和放缩法课件新人教B版选修4_5

1.5 不等式证明的基本方法 1.5.3 反证法和放缩法
学习目标:1.理解反证法在证明不等式中的应用,掌握用反证法 证明不等式的方法.2.了解放缩法证明不等式的原理,并会用其证明不 等式.
自主预习 探新知
教材整理 1 反证法 首先假设要证明的命题是 不正确的 ,然后利用公理 ,已有的 _定__义__、__定__理__,命题的条件 逐步分析,得到和_命__题__的__条__件__(_或__已__证__明__过_ _的__定__理__,__或__明__显__成__立__的__事__实__)_矛盾的结论,以此说明 假设的结论 不 成立,从而原来结论是 正确 ,这种方法称作反证法.
[精彩点拨] 针对不等式的特征,关键是对左端根号内变形,配 方后适当放缩去掉根号,达到证明的目的.
[自主解答]
x2+xy+y2=
x+2y2+43y2
≥
x+2y2=x+2y≥x+2y,
同理可得: y2+yz+z2≥y+2z,
z2+zx+x2≥z+2x.
∴1+ab>a2+b2≥2ab, 从而 ab<1. ∴a2+b2<1+ab<2. ∴(a+b)2=a2+b2+2ab<2+2ab<4. 而由假设 a+b>2,得(a+b)2>4,出现矛盾,故假设不成立,原 结论成立,即 a+b≤2.
反证法与放缩法的特点
[探究问题] 1.反证法的一般步骤是什么? [提示] 证明的步骤是:(1)作出否定结论的假设;(2)从否定结论 进行推理,导出矛盾;(3)否定假设,肯定结论.
∴(1-a)a(1-b)b(1-c)c≤614,
②
因此①式与②式矛盾.
故假设不成立,即原命题成立.
高中数学第一章不等关系与基本不等式1.3平均值不等式

= 5+2
������ + ������
������ ������
≥5+4=9=右边.
当且仅当 x=y= 1 时取“=”号.
2
2 + ������
������
题型一 题型二 题型三
证法三:利用三角函数来证明.
令
x=cos2θ,y=sin2θ,0<θ<
π,
2
左边 =
1
+
co
1 s 2 ������
如果和 x+y 是定值 s,那么当且仅当 x=y 时,xy 有最大值 ������2.
4
即当两个正数的积为常数时,它们的和有最小值;当两个正数的
和为常数时,它们的积有最大值.
2.利用平均值不等式求最值时,必须同时满足三个条件,各项均
为正数,其和或积为常数,等号必须能成立,即“一正”“二定”“三相等”. 3.从这两个不等式我们可以得到如下结论: ������ +
3
������时取“ = ”号).
定理4可叙述为:三个正数的算术平均值不小于它们的几何平均 值.
(3)n个正数的算术-几何平均值不等式:
一般地,对 n 个正数 a1,a2,…,an(n≥2),我们把数值
a1 + a2 +… +an n
,
������
������1������2…������������分别称为这 n 个正数的算术平均值与几何
������-3
A.5
B.4
C.3
D.2
解析:原式变形为
y=
1 ������-3
+
������
−
3
高三数学北师大版(理)复习课件选修4-5 不等式选讲

课 堂
要使|a|≥|x+1|+|x-2|有解,
题 型
只需|a|≥3,∴a≥3 或 a≤-3.]
全
突
课 后 限 时 集 训
破
返 首 页
课 前
5.已知 a,b,c
是正实数,且
a+b+c=1,则1a+1b+1c的最小值为________.
真 题
知 识
9 [∵a+b+c=1,
自 主
全
验
通 关
∴1a+1b+1c=3+ba+ab+ac+ac+bc+bc
则 x1-x22+y1-y22+ x2-x32+y2-y32≥ x1-x32+y1-y32. (4)柯西不等式的一般形式:设 a1,a2,a3,…,an,b1,b2,b3,…,bn 是 实数,则(a12+a22+…+a2n)(b21+b22+…+bn2)≥(a1b1+a2b2+…+anbn)2,当且仅当
课 堂 题 型
所以1+1x1+1y=1+1x+1y+x1y=1+x+xyy+x1y=1+x2y≥1+8=9.
全
突 破
当且仅当 x=y=12时,等号成立.
课 后 限 时 集 训
返 首 页
课
真
前
应用不等式解决最值问题
题
知
自
识
主
全 通
►考法 1 利用基本不等式求最值
验 效
关
果
【例 3】 (2014·全国卷Ⅰ)若 a>0,b>0,且1a+1b= ab.
验 效
关
果
(3)|x-a|+|x-b|≥c,|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法:
①利用绝对值不等式的几何意义求解;
课
堂 题
②利用零点分段法求解;
高中数学第2章几个重要的不等式11.1简单形式的柯西不等式1.2一般形式的柯西不等式课件北师大版选修4_5

立.
2.推论 设 a1,a2,a3,b1,b2,b3 是两组实数,则有
[自主解答] (1)|ax+by|= ax+by2≤ a2+b2x2+y2=1. (2)由柯西不等式得: a2+b2· 12+12≥a+b, 即 2 a2+b2≥a+b. 同理: 2 b2+c2≥b+c, 2 a2+c2≥a+c. 将上面三个同向不等式相加得:
2( a2+b2+ a2+c2+ b2+c2)≥2(a+b+c), 所以 a2+b2+ a2+c2+ b2+c2≥ 2(a+b+c).
2.已知实数 a,b,c, d 满足 a+b+c+d=3,a2 +2b2+3c2+6d2=5,试求 a 的取值范围.
[解] 由柯西不等式得, (2b2 + 3c2 + 6d2) 12+13+16 ≥(b + c + d)2, 即 2b2+3c2+6d2≥(b+c+d)2. 由条件可得,5-a2≥(3-a)2, 解得 1≤a≤2, 所以实数 a 的取值范围是[1,2].
1.设 x,y∈R,且 2x+3y=13,则 x2+y2 的最小值为( )
A. 13 B.169
C.13
D.0
[解析] (2x+3y)2≤(22+32)(x2+y2), ∴x2+y2≥13. [答案] C
2.已知 a,b,c 大于 0,且 a+b+c=1,则 a2+b2+c2 的最小 值为( )
A.1 B.4 C.13 D.12 [解析] 根据柯西不等式,有(a2+b2+c2)(12+12+12)≥(a+b+ c)2=1,
高中数学:不等式选讲教案北师大版选修4-5
选修4-5 不等式选讲课 题: 不等式的基本性质 目的要求: 重点难点: 教学过程: 一、引入:不等关系是自然界中存在着的基本数学关系。
《列子•汤问》中脍炙人口的“两小儿辩日”:“远者小而近者大”、“近者热而远者凉”,就从侧面表明了现实世界中不等关系的广泛存在;日常生活中息息相关的问题,如“自来水管的直截面为什么做成圆的,而不做成方的呢?”、“电灯挂在写字台上方怎样的高度最亮?”、“用一块正方形白铁皮,在它的四个角各剪去一个小正方形,制成一个无盖的盒子。
要使制成的盒子的容积最大,应当剪去多大的小正方形?”等,都属于不等关系的问题,需要借助不等式的相关知识才能得到解决。
而且,不等式在数学研究中也起着相当重要的作用。
本专题将介绍一些重要的不等式(含有绝对值的不等式、柯西不等式、贝努利不等式、排序不等式等)和它们的证明,数学归纳法和它的简单应用等。
人与人的年龄大小、高矮胖瘦,物与物的形状结构,事与事成因与结果的不同等等都表现出不等的关系,这表明现实世界中的量,不等是普遍的、绝对的,而相等则是局部的、相对的。
还可从引言中实际问题出发,说明本章知识的地位和作用。
生活中为什么糖水加糖甜更甜呢?转化为数学问题:a 克糖水中含有b 克糖(a>b>0),若再加m(m>0)克糖,则糖水更甜了,为什么?分析:起初的糖水浓度为a b ,加入m 克糖 后的糖水浓度为m a m b ++,只要证m a m b ++>ab 即可。
怎么证呢? 二、不等式的基本性质:1、实数的运算性质与大小顺序的关系:数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数,从实数的减法在数轴上的表示可知:0>-⇔>b a b a0=-⇔=b a b a 0<-⇔<b a b a得出结论:要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号即可。
2、不等式的基本性质:①、如果a>b ,那么b<a ,如果b<a ,那么a>b 。
北师大版高中数学选修4-5《不等式选讲》全套教案
课 题: 第01课时 不等式的基本性质 目的要求: 重点难点: 教学过程: 一、引入:不等关系是自然界中存在着的基本数学关系。
《列子•汤问》中脍炙人口的“两小儿辩日”:“远者小而近者大”、“近者热而远者凉”,就从侧面表明了现实世界中不等关系的广泛存在;日常生活中息息相关的问题,如“自来水管的直截面为什么做成圆的,而不做成方的呢?”、“电灯挂在写字台上方怎样的高度最亮?”、“用一块正方形白铁皮,在它的四个角各剪去一个小正方形,制成一个无盖的盒子。
要使制成的盒子的容积最大,应当剪去多大的小正方形?”等,都属于不等关系的问题,需要借助不等式的相关知识才能得到解决。
而且,不等式在数学研究中也起着相当重要的作用。
本专题将介绍一些重要的不等式(含有绝对值的不等式、柯西不等式、贝努利不等式、排序不等式等)和它们的证明,数学归纳法和它的简单应用等。
人与人的年龄大小、高矮胖瘦,物与物的形状结构,事与事成因与结果的不同等等都表现出不等的关系,这表明现实世界中的量,不等是普遍的、绝对的,而相等则是局部的、相对的。
还可从引言中实际问题出发,说明本章知识的地位和作用。
生活中为什么糖水加糖甜更甜呢?转化为数学问题:a 克糖水中含有b 克糖(a>b>0),若再加m(m>0)克糖,则糖水更甜了,为什么?分析:起初的糖水浓度为a b ,加入m 克糖 后的糖水浓度为m a m b ++,只要证m a m b ++>ab 即可。
怎么证呢?二、不等式的基本性质:1、实数的运算性质与大小顺序的关系:数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数,从实数的减法在数轴上的表示可知:0>-⇔>b a b a0=-⇔=b a b a 0<-⇔<b a b a得出结论:要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号即可。
2、不等式的基本性质:①、如果a>b ,那么b<a ,如果b<a ,那么a>b 。
2019-2020学年高中数学北师大版选修4-5教师用书:第1章5 不等式的应用 Word版含答案
§5 不等式的应用1.理解不等式的性质、平均值不等式;掌握不等式的解法.(重点) 2.能利用不等式解决一些实际问题.(难点)教材整理 不等式应用的类型及步骤 阅读教材P 23~P 24,完成下列问题. 1.不等式的应用大致分为两类(1)利用不等式研究函数的性质,求参数的取值范围.(2)实际问题中建立不等式(或函数)模型,解决简单的实际问题. 2.解不等式应用问题的四个步骤 (1)审题,必要时画出示意图.(2)建立不等式模型,即根据题意找出常数量和变量的不等关系.(3)利用不等式的有关知识解题,即将数学模型转化为数学符号或图形符号. (4)作出问题结论.填空:(1)不等式|2x -1|>x 的解集为________.(2)长为2米的木棍,截断围成矩形,其矩形的最大面积为________. (3)若a >b >c 且a +b +c =0,则a 的符号为________,c 的符号为________. 【解析】 (1)|2x -1|>x 等价于2x -1>x 或2x -1<-x , 即x >1或x <13,所以解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x>1或x<13.(2)设矩形的长为x ,宽为y ,则2x +2y =2,即x +y =1,所以面积S =xy ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 22=14,故最大面积为14.(3)由a >b >c 且a +b +c =0知3a >a +b +c =0,即a >0,3c <a +b +c =0,即c <0.【答案】 (1)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x>1或x<13 (2)14 (3)正 负预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1: 解惑: 疑问2: 解惑: 疑问3: 解惑:已知0<b <1+3个,则( ) A .-1<a <0 B .0<a <1 C .1<a <3D .3<a <6【精彩点拨】 原不等式――→变形关于x 的方程――→讨论二次项系数满足的条件――→韦达定理结果【自主解答】 由(x -b )2>(ax )2,得x 2(1-a 2)-2bx +b 2>0. 若恰有3个整数解,必须满足1-a 2<0,即a >1或a <-1(舍去). 设不等式对应方程两根为x 1,x 2, 则|x 1-x 2|=+-4x1x2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2b 1-a22-4·b21-a2=4a2b2-=2ab a2-1. 又不等式有3个整数解, ∴2<2ab a2-1≤3,解得b ≥3a2-32a .由已知0<b <1+a ,得3a2-32a <1+a ,解得1<a <3, ∴1<a <3. 【答案】 C1.“三个二次”的关系,一元二次不等式,一元二次方程及二次函数的关系,解题要注意相互转化. 2.对二次项系数含有参数的式子要进行讨论.1.不等式|x +3|-|x -1|≤a 2-3a 对任意实数x 恒成立,则实数a 的取值范围为( ) A .(-∞,-1]∪∪ D .(-∞,1]∪2.设甲、乙两地距离为s ,船在流水中在甲地和乙地间来回行驶一次的平均速度为v 1(v 1>0),已知船在静水中的速度为v 2(v 2>0),试比较v 1和v 2的大小.【解】 设水流速度为v (v >0),则船在流水中在甲乙间来回行驶一次的时间t =s v2+v +s v2-v =2sv2v22-v2, ∴平均速度v 1=2s t =v22-v2v2.∵v 1>0,v 2>0,∴v1v2=v22-v2v2v2=v22-v2v22=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫v v2<1,∴v 1<v 2.),其他三面围墙要新建,在旧墙对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口,如图151所示.已知旧墙的维修费用为45 元/m ,新墙的造价为180 元/m.设利用的旧墙的长度为x (单位:m),修建此矩形场地围墙的总费用为y (单位:元).图151(1)将y 表示为x 的函数;(2)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.【精彩点拨】 (1)由题可知总费用由旧墙的维修费及新墙的造价构成,故先弄清旧墙需维修的长度及新墙需建的长度,然后易知y 与x 的关系式;(2)用均值不等式可求总费用的最小值.【自主解答】 (1)设矩形的另一边长为a m ,则y =45x +180(x -2)+180×2a=225x +360a -360. 由已知ax =360,得a =360x ,∴y =225x +3602x-360(x >0).(2)∵x >0,∴225x +3602x ≥2225×3602=10 800,∴y =225x +3602x -360≥10 440,当且仅当225x =3602x时,等号成立.即当x =24 m 时,修建围墙的总费用最小,最小总费用是10 440元.设出变量――→建立数学模型――→定义域利用平均值不等式求最值――→“=”成立的条件结论3.如图152,把一块边长是a 的正方形铁片的各角切去大小相同的小正方形,再把它的边沿着虚线翻折做成一个无盖方底的盒子,问切去的正方形边长是多少时,才能使盒子的容积最大?图152【解】 设切去的正方形边长为x ,无盖方底盒子的容积为V ,则V =(a -2x )2·x ,其中0<x <a 2.又V =14(a -2x )·(a -2x )·4x≤14⎣⎢⎡⎦⎥⎤-+-+4x 33=2a327, 当且仅当a -2x =4x ,即当x =a 6时,不等式取等号,此时V 取最大值2a327.因此当切去的小正方形边长是原来正方形边长的16时,盒子的容积最大.1.函数y =x2+mx +m2对一切x ∈R 都有意义,则实数m 的取值范围是( )【导学号:94910026】A .m >2B .m <2C .m <0或m >2D .0≤m ≤2【解析】 由题意,Δ=m 2-4·m 2≤0,所以0≤m ≤2. 【答案】 D2.已知x >0,y >0,且2x +1y =1,则x +y 的最小值是( )A .6B .4 2C .3+2 2D .4 3【解析】 (x +y )×1=(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +1y =2+1+2y x +xy ≥3+2 2.当且仅当2y x =xy 时,等号成立.【答案】 C3.已知点A n (n ,a n )为函数y =x2+1的图象上的点,B n (n ,b n )为函数y =x 图象上的点,其中n 为正整数,设c n =a n -b n ,则c n 与c n +1的大小关系为________.【解析】 易得a n =n2+1,b n =n , ∴c n =n2+1-n =1n2+1+n ,c n 随n 的增大而减小,∴c n >c n +1. 【答案】 c n >c n +14.设三角形三边长为3,4,5,P 是三角形内的一点,则P 到这个三角形三边距离乘积的最大值是________. 【解析】 设P 到三角形三边距离分别为h 1,h 2,h 3, 又∵三角形为直角三角形,S =12·3·4=6,∴12h 1·3+12h 2·4+12h 3·5=6, ∴3h 1+4h 2+5h 3=12≥3360h1h2h3, ∴h 1h 2h 3≤6460=1615.【答案】16155.汽车在行驶中,由于惯性作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素.在一个限速40 km/h 以内的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相碰了,事发后现场测得甲车的刹车距离略超过12 m ,乙车的刹车距离略超过10 m ,又知甲、乙两种车型的刹车距离s (m)与车速x (km/h)之间有如下关系:s 甲=0.1x +0.01x 2,s 乙=0.05x +0.005x 2.问:超速行驶应负主要责任的是谁?【解】 由题意,列出不等式0.1x +0.01x 2>12(x >0), 解得x <-40或x >30.由于x >0,从而可得x 甲>30 km/h.由s 乙>10,得 0.05x +0.005x 2>10(x >0), 解得x >40,即x 乙>40 km/h. 所以超速行驶应负主要责任的是乙车.我还有这些不足:(1) (2) 我的课下提升方案:(1) (2)。
高中数学第一章不等关系与基本不等式1.2.2绝对值不等式的解法课件北师大版选修4_5
• [互动探究]若本例条件变为“若关于x的不等式|x+2| -|x-1|≥a的解集为R”,求实数a的取值范围.
解:法一 令 y1=|x+2|-|x-1|,y2=a, 3,x≥1,
则 y1=2x+1,-2≤x<1, -3,x<-2.
• 函数y1,y2的图像如图所示.由图可知当a<-3时,
• 不等式|x-1|-|x-5|<2的解集是( ) • A.(-∞,4) B.(-∞,1) • C.(1,4) D.(1,5) • 解析:①当x<1时,原不等式等价于 • 1-x-(5-x)<2,即-4<2, • 所以x<1.
• ②当1≤x≤5时,原不等式等价于 • x-1-(5-x)<2,即x<4, • 所以1≤x<4. • ③当x>5时,原不等式等价于x-1-(x-5)<2, • 即4<2,无解. • 综合①②③知x<4. • 答案:A
• 3.|x-a|+|x-b|≥c和|x-a|+|x-b|≤c型不等式的解
法 几何意义
• (1)可以利用绝对值不等式的___________零_.点
• (2)利用分类讨论的思想,以绝对值的
“____________”为分界点,将数轴分成几个区间,
然后确定符号各个绝对值中的多绝对项值式符号的____________,
• 所以实数a的取值范围是(-∞,-3).
• 【点评】 (1)含参数的绝对值不等式的解法与不含 参数的绝对值不等式的解法完全一样,只不过要注 意对参数的取值的讨论.
• (2)对于已知含参数的绝对值不等式的解集情况或恒 成立情况,求参数的值或取值范围的问题,关键是 根据其解集或恒成立构建关于参数的方程、不等式 或函数,再求解.
第一章 不等关系与基本不等式