2019-2020学年高中数学 1.2.2运用基本不等式求最值学案 新人教A版选修4-5.doc
2.2 利用基本不等式求最值(第二课时) 高一数学同步精讲课件(人教A版2019必修第一册)原创精品
+2+4
1
解：y= 2
= 4
+2+4 (+ )+2
1
即y的最大值为
6
1 1
≤ =
4+2 6
.
，
,当x=2时，等号成立.
方法总结：
代数式局部的和(或积)为定值时，可考
虑用基本不等式转化，但要检查前提条件：
一正二定三相等.
用基本不等式求最值
( )
二
例2.已知a>b>0,
求a2+
方法总结：
在求含两个变量代数式的最值时，代
入消元是可考虑的一个方向；如果条件是
代数式等于常数的结构，逆向代换往往是
高效的解决途径.
练一练
1
已知0<x<1,那么
+
4
的最小值为
1−
提示：
目标式中有隐含条件：x+(1-x)=1
1
所以
+
4
1
=(
1−
+
4
)(x+(1-x))=…
1−
.
用基本不等式求最值
16+10=18
Hale Waihona Puke ，即x=2y=12时，等号成立.
用基本不等式求最值
( )
五
条
件
最
值
之
逆
向
代
换
例4.已知 x>0, y>0
8
解法二：因为
+
8 2
， + =1,求x+y的最小值.
2019_2020学年新教材高中数学第二章一元二次函数方程和不等式2利用基本不等式求最值学案新人教A版必修第一
第2课时 利用基本不等式求最值1．会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题． 2．能够运用基本不等式解决生活中的应用问题．基本不等式与最值 已知x ，y 都是正数，(1)如果积xy 等于定值P ，那么当x ＝y 时，和x ＋y 有最小值2P ； (2)如果和x ＋y 等于定值S ，那么当x ＝y 时，积xy 有最大值14S 2.温馨提示：从上面可以看出，利用基本不等式求最值时，必须有：(1)x 、y >0，(2)和(积)为定值，(3)存在取等号的条件．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)若a >0，b >0，且a ＋b ＝16，则ab ≤64.( ) (2)若ab ＝2，则a ＋b 的最小值为2 2.( ) (3)当x >1时，函数y ＝x ＋1x －1≥2x x －1，所以函数y 的最小值是2xx －1.( )(4)若x ∈R ，则x 2＋2＋1x 2＋2≥2.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×题型一利用基本不等式求最值【典例1】 (1)若x >0，求y ＝4x ＋9x的最小值；(2)设0<x <32，求函数y ＝4x (3－2x )的最大值；(3)已知x >2，求x ＋4x －2的最小值；(4)已知x >0，y >0，且1x ＋9y＝1，求x ＋y 的最小值．[思路导引] 利用基本不等式求最值，当积或和不是定值时，通过变形使其和或积为定值，再利用基本不等式求解．[解] (1)∵x >0， ∴由基本不等式得y ＝4x ＋9x≥24x ·9x＝236＝12，当且仅当4x ＝9x ，即x ＝32时，y ＝4x ＋9x 取最小值12.(2)∵0<x <32，∴3－2x >0，∴y ＝4x (3－2x )＝2[2x (3－2x )] ≤2⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x ＋(3－2x )22＝92.当且仅当2x ＝3－2x ，即x ＝34时取“＝”．∴y 的最大值为92.(3)∵x >2，∴x －2>0， ∴x ＋4x －2＝(x －2)＋4x －2＋2 ≥2(x －2)·4x －2＋2＝6. 当且仅当x －2＝4x －2， 即x ＝4时，x ＋4x －2取最小值6. (4)∵x >0，y >0，1x ＋9y＝1，∴x ＋y ＝(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋9y＝10＋y x ＋9x y≥10＋29＝16. 当且仅当y x ＝9x y 且1x ＋9y＝1时等号成立， 即x ＝4，y ＝12时等号成立．∴当x ＝4，y ＝12时，x ＋y 有最小值16.[变式] (1)本例(3)中，把“x >2”改为“x <2”，则x ＋4x －2的最值又如何？ (2)本例(3)中，条件不变，改为求x 2－2x ＋4x －2的最小值．[解] (1)∵x <2，∴2－x >0， ∴x ＋4x －2＝x －2＋4x －2＋2＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤(2－x )＋42－x ＋2≤－2 (2－x )·42－x＋2＝－2.当且仅当2－x ＝42－x，即x ＝0时，x ＋4x －2取最大值－2. (2)x 2－2x ＋4x －2＝(x －2)2＋2(x －2)＋4x －2＝x －2＋4x －2＋2≥2 (x －2)·4x －2＋2＝6 当且仅当x －2＝4x －2，即x ＝4时，原式有最小值6.(1)若是求和式的最小值，通常化(或利用)积为定值；若是求积的最大值，通常化(或利用)和为定值，其解答技巧是恰当变形、合理拆分项或配凑因式．(2)若多次使用基本不等式，等号成立的条件应相同． [针对训练]1．已知x ，y >0，且满足x 3＋y4＝1，则xy 的最大值为________．[解析] ∵x ，y >0， ∴x 3＋y 4＝1≥2 xy12， 得xy ≤3，当且仅当x 3＝y 4即x ＝32，y ＝2时，取“＝”号，∴xy 的最大值为3. [答案] 32．已知x ，y >0，且x ＋y ＝4，则1x ＋3y的最小值为________．[解析] ∵x ，y >0，∴(x ＋y )⎝⎛⎭⎪⎫1x ＋3y ＝4＋⎝⎛⎭⎪⎫y x ＋3x y≥4＋23，当且仅当y x ＝3xy， 即x ＝2(3－1)，y ＝2(3－3)时取“＝”号， 又x ＋y ＝4， ∴1x ＋3y ≥1＋32， 故1x ＋3y 的最小值为1＋32. [答案] 1＋323．若x <3，则实数f (x )＝4x －3＋x 的最大值为________． [解析] ∵x <3，∴x －3<0， ∴f (x )＝4x －3＋x ＝4x －3＋(x －3)＋3 ＝－⎣⎢⎡⎦⎥⎤43－x ＋(3－x )＋3≤－243－x·(3－x )＋3＝－1， 当且仅当43－x ＝3－x ，即x ＝1时取“＝”号．∴f (x )的最大值为－1. [答案] －1题型二利用基本不等式解决实际问题【典例2】 如图，动物园要围成相同面积的长方形虎笼四间，一面可利用原有的墙，其他各面用钢筋网围成．(1)现有可围 36 m 长网的材料，每间虎笼的长、宽各设计为多少时，可使每间虎笼面积最大？(2)若使每间虎笼面积为24 m 2，则每间虎笼的长、宽各设计为多少时，可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小？[思路导引] 设每间虎笼长x m ，宽y m ，则问题是在4x ＋6y ＝36的前提下求xy 的最大值．[解] (1)设每间虎笼长x m ，宽为y m ，则由条件知4x ＋6y ＝36，即2x ＋3y ＝18.设每间虎笼面积为S ，则S ＝xy .解法一：由于2x ＋3y ≥22x ·3y ＝26xy ， ∴26xy ≤18，得xy ≤272，即S ≤272，当且仅当2x ＝3y 时，等号成立．由⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋3y ＝18，2x ＝3y ，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4.5，y ＝3.故每间虎笼长为4.5 m ，宽为3 m 时，可使面积最大． 解法二：∵2x ＋3y ＝18，∴S ＝xy ＝16·(2x )·(3y )≤16·⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋3y 22＝816＝272.(以下同解法一)(2)由条件知S ＝xy ＝24.设钢筋网总长为l ，则l ＝4x ＋6y . ∵2x ＋3y ≥22x ·3y ＝26xy ＝24，∴l ＝4x ＋6y ＝2(2x ＋3y )≥48，当且仅当2x ＝3y 时，等号成立．由⎩⎪⎨⎪⎧2x ＝3y ，xy ＝24，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝6，y ＝4.故每间虎笼长6 m ，宽4 m 时，可使钢筋网总长最小．解决实际问题时，先弄清题意(审题)，建立数学模型(列式)，再用所掌握的数学知识解决问题(求解)，最后要回应题意下结论(作答)．[针对训练]4．某单位用2160万元购得一块空地，计划在该地块上建造一栋至少10层，每层2000 m 2的楼房．经测算，如果将楼房建为x (x ≥10)层，则每平方米的平均建筑费用为560＋48x (单位：元)．为了使楼房每平方米的平均综合费用最少，该楼房应建为多少层？(注：平均综合费用＝平均建筑费用＋平均购地费用，平均购地费用＝购地总费用建筑总面积)[解] 设将楼房建为x 层，则每平方米的平均购地费用为2160×1042000 x ＝10800x .于是每平方米的平均综合费用y ＝560＋48x ＋10800x＝560＋48⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋225x (x ≥10)，当x ＋225x取最小时，y 有最小值．∵x >0，∴x ＋225x≥2x ·225x＝30，当且仅当x ＝225x，即x ＝15时，上式等号成立．∴当x ＝15时，y 有最小值2000元．因此该楼房建为15层时，每平方米的平均综合费用最小．课堂归纳小结1．利用基本不等式求最大值或最小值时应注意： (1)x ，y 一定要都是正数；(2)求积xy 最大值时，应看和x ＋y 是否为定值；求和x ＋y 最小值时，应看积xy 是否为定值；(3)等号是否能够成立．以上三点可简记为“一正、二定、三相等”.2.利用基本不等式求最值的关键是获得定值条件，解题时应对照已知和欲求的式子运用适当的“拆项、添项、配凑、变形”等方法创建应用．3．求解应用题的方法与步骤(1)审题；(2)建模(列式)；(3)解模；(4)作答.1．已知y ＝x ＋1x－2(x >0)，则y 有( )A ．最大值为0B ．最小值为0C ．最小值为－2D ．最小值为2[答案] B2．已知0<x <1，则当x (1－x )取最大值时，x 的值为( ) A.13 B.12 C.14D.23[解析] ∵0<x <1，∴1－x >0.∴x (1－x )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋1－x 22＝14，当且仅当x ＝1－x ，即x ＝12时，等号成立．[答案] B3．已知p ，q ∈R ，pq ＝100，则p 2＋q 2的最小值是________． [答案] 2004．已知函数f (x )＝4x ＋a x(x >0，a >0)在x ＝3时取得最小值，则a ＝________. [解析] 由基本不等式，得4x ＋a x≥24x ·a x ＝4a ，当且仅当4x ＝a x，即x ＝a2时，等号成立，即a2＝3，a ＝36.[答案] 365．某单位在国家科研部门的支持下，进行技术攻关，采用了新工艺，把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品．已知该单位月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y ＝12x 2－200x ＋80000，该单位每月处理量为多少吨时，才能使每吨的平均处理成本最低？[解] 由题意可知，二氧化碳每吨的平均处理成本为y x ＝12x ＋80000x－200≥212x ·80000x－200＝200， 当且仅当12x ＝80000x，即x ＝400时等号成立，故该单位月处理量为400吨时，才能使每吨的平均处理成本最低，最低成本为200元．课后作业(十二)复习巩固一、选择题1．当x >0时，y ＝12x＋4x 的最小值为( )A ．4B ．8C ．8 3D ．16[解析] ∵x >0，∴12x>0,4x >0.∴y ＝12x＋4x ≥212x ·4x ＝8 3.当且仅当12x＝4x ，即x ＝3时取最小值83，∴当x >0时，y 的最小值为8 3.[答案] C2．设x ，y 为正数，则(x ＋y )⎝⎛⎭⎪⎫1x ＋4y的最小值为( ) A ．6 B ．9 C ．12D ．15[解析] (x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋4y＝x ·1x ＋4x y ＋y x ＋y ·4y ＝1＋4＋4x y ＋y x≥5＋24x y ·yx＝9.[答案] B3．若x >0，y >0，且2x ＋8y＝1，则xy 有( )A ．最大值64B ．最小值164C ．最小值12D ．最小值64[解析] 由题意xy ＝⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋8yxy ＝2y ＋8x ≥22y ·8x ＝8xy ，∴xy ≥8，即xy 有最小值64，等号成立的条件是x ＝4，y ＝16.[答案] D4．已知p >0，q >0，p ＋q ＝1，且x ＝p ＋1p ，y ＝q ＋1q，则x ＋y 的最小值为( )A ．6B ．5C ．4D ．3[解析] 由p ＋q ＝1，∴x ＋y ＝p ＋1p ＋q ＋1q ＝1＋1p ＋1q＝1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫1p ＋1q (p ＋q )＝1＋2＋q p ＋p q ≥3＋2q p ·pq＝5， 当且仅当q p ＝p q 即p ＝q ＝12时取等号，所以B 选项是正确的． [答案] B 5．若a <1，则a ＋1a －1有最________(填“大”或“小”)值，为________． [解析] ∵a <1， ∴a －1<0， ∴－⎝⎛⎭⎪⎫a －1＋1a －1＝(1－a )＋11－a≥2， ∴a －1＋1a －1≤－2， ∴a ＋1a －1≤－1. 当且仅当a ＝0时取等号． [答案] 大 －1 二、填空题6．已知0<x <1，则x (3－3x )取得最大值时x 的值为________．[解析] 由x (3－3x )＝13×3x (3－3x )≤13×⎝ ⎛⎭⎪⎫3x ＋3－3x 22＝34，当且仅当3x ＝3－3x ，即x ＝12时等号成立．[答案] 127．已知正数x ，y 满足x ＋2y ＝1，则1x ＋1y的最小值为________．[解析] ∵x ，y 为正数，且x ＋2y ＝1， ∴1x ＋1y＝(x ＋2y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ＋1y ＝3＋2y x ＋x y≥3＋22，当且仅当2y x ＝x y ，即当x ＝2－1，y ＝1－22时等号成立．∴1x ＋1y的最小值为3＋2 2.[答案] 3＋2 28．某公司一年购买某种货物400吨，每次都购买x 吨，运费为4万元/次，一年的总存储费用为4x 万元，要使一年的总运费与总存储费用之和最小，则x ＝________吨．[解析] 每年购买次数为400x次．∴总费用＝400x·4＋4x ≥26400＝160，当且仅当1600x＝4x ，即x ＝20时等号成立．[答案] 20 三、解答题9．已知a ，b ，x ，y >0，x ，y 为变量，a ，b 为常数，且a ＋b ＝10，a x ＋by＝1，x ＋y 的最小值为18，求a ，b .[解] x ＋y ＝(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫a x ＋b y ＝a ＋b ＋bx y ＋ay x≥a ＋b ＋2ab ＝(a ＋b )2，当且仅当bx y ＝ayx时取等号． 故(x ＋y )min ＝(a ＋b )2＝18， 即a ＋b ＋2ab ＝18，① 又a ＋b ＝10，②由①②可得{ a ＝2，b ＝8或{ a ＝8，b ＝2. 10．(1)已知x <3，求f (x )＝4x －3＋x 的最大值； (2)设x >0，y >0，且2x ＋8y ＝xy ，求x ＋y 的最小值． [解] (1)∵x <3，∴x －3<0. ∴f (x )＝4x －3＋x ＝4x －3＋x －3＋3 ＝－⎝⎛⎭⎪⎫43－x ＋3－x ＋3≤－243－x·(3－x )＋3＝－1， 当且仅当43－x ＝3－x ，即x ＝1时取等号，∴f (x )的最大值为－1.(2)解法一：由2x ＋8y －xy ＝0， 得y (x －8)＝2x ，∵x >0，y >0，∴x －8>0，y ＝2x x －8， ∴x ＋y ＝x ＋2x x －8＝x ＋(2x －16)＋16x －8＝(x －8)＋16x －8＋10 ≥2 (x －8)×16x －8＋10 ＝18.当且仅当x －8＝16x －8，即x ＝12时，等号成立． ∴x ＋y 的最小值是18.解法二：由2x ＋8y －xy ＝0及x >0，y >0，得8x ＋2y＝1，∴x ＋y ＝(x ＋y )⎝ ⎛⎭⎪⎫8x ＋2y＝8y x ＋2xy＋10≥28y x ·2xy＋10＝18.当且仅当8y x ＝2xy，即x ＝2y ＝12时等号成立，∴x ＋y 的最小值是18.综合运用11．已知a >0，b >0，a ＋b ＝2，则y ＝1a ＋4b的最小值是( ) A.72 B ．4 C.92D ．5 [解析] ∵a ＋b ＝2，∴a ＋b 2＝1，∴1a ＋4b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ＋4b ⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋b 2＝52＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2a b ＋b 2a ≥52＋22a b ·b 2a ＝92(当且仅当2a b ＝b 2a ，即b ＝2a 时，“＝”成立)，故y ＝1a ＋4b 的最小值为92. [答案] C12．若xy 是正数，则⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12y 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋12x 2的最小值是( ) A ．3 B.72 C ．4 D.92[解析] ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12y 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＋12x 2 ＝x 2＋y 2＋14⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋1y 2＋x y ＋y x＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋14x 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫y 2＋14y 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫x y ＋y x ≥1＋1＋2＝4. 当且仅当x ＝y ＝22或x ＝y ＝－22时取等号． [答案] C13．若对任意x >0，x x 2＋3x ＋1≤a 恒成立，则a 的取值范围是________． [解析] 因为x >0，所以x ＋1x≥2， 当且仅当x ＝1时取等号， 所以有x x 2＋3x ＋1＝1x ＋1x ＋3≤12＋3＝15， 即x x 2＋3x ＋1的最大值为15，故a ≥15. [答案] ⎣⎢⎡⎭⎪⎫15，＋∞14．设x >－1，则函数y ＝(x ＋5)(x ＋2)x ＋1的最小值是________． [解析] ∵x >－1，∴x ＋1>0，设x ＋1＝t >0，则x ＝t －1，于是有y ＝(t ＋4)(t ＋1)t ＝t 2＋5t ＋4t＝t ＋4t ＋5≥2t ·4t ＋5＝9， 当且仅当t ＝4t，即t ＝2时取等号，此时x ＝1， ∴当x ＝1时，函数y ＝(x ＋5)(x ＋2)x ＋1取得最小值9. [答案] 915．阳光蔬菜生产基地计划建造一个室内面积为800 m 2的矩形蔬菜温室．在温室内，沿左、右两侧与后侧内墙各保留1 m 宽的通道，沿前侧内墙保留3 m 宽的空地，当矩形温室的边长各为多少时，蔬菜的种植面积最大？最大种植面积是多少？[解] 设矩形温室的一边长为x m ，则另一边长为800xm(2<x <200)．依题意得种植面积：S ＝(x －2)⎝ ⎛⎭⎪⎫800x －4＝800－1600x －4x ＋8 ＝808－⎝ ⎛⎭⎪⎫1600x ＋4x ≤808－21600x ·4x ＝648， 当且仅当1600x ＝4x ，即x ＝20时，等号成立．即当矩形温室的一边长为20 m ，另一边长为40 m 时种植面积最大，最大种植面积是648 m 2.。
2019-2020学年高一数学人教A版(2019)必修第一册教案：2.2 基本不等式 Word版含答案
第二章一元二次函数、方程和不等式2.2 基本不等式教学设计一、教学目标1.知识与技能了解基本不等式的几何背景，探索基本不等式的证明过程，会用基本不等式解决简单最大（小）值问题。
2.过程与方法进一步让学生探究不等式的代数证明，加深对基本不等式的理解和认识，提高学生逻辑推理的能力和严谨的思维方式。
3.情感态度与价值观培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生形成数形结合的思想意识。
二、教学重难点1.教学重点应用数形结合的思想理解基本不等式，并从不同角度探索基本不等式的证明过程，基本不等式在实际问题中的应用。
2.教学难点用基本不等式求最大值和最小值。
三、教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图1.新课导入我们知道，乘法公式在代数式的运算中有重要作用。
那么，是否也有一些不等式在解决不等式问题时有着与乘法公式类似的重要作用呢？在前一节的学习中，我们利用完全平方公式和赵爽弦图结合得出了一类重要不等式有,这个不等式何时取等号呢？学生回忆乘法公式并对不等式进行类比。
学生回答：当且仅当a=b时，等号成立。
由简单问题引入，通过数学知识的内部提出问题。
2.探索新知特别的，当a>0,b>0时，用,分别代替上式中的a,b，可得（1），当且仅当a=b时，等号成立。
通常称公式（1）为基本不等式，其中叫做正数a,b的算术平均数，叫做正数a,b的几何平均数。
基本不等式表明：两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
利用不等式的性质推导出基本不等式的证明过程，分析并理解。
课本P45探究，利用初中学过的知识相似三角形和圆证明了基本不等式。
例1：已知x>0，求的最小值分析：利用基本不等式求解。
例2：已知x,y都是正数,求证:(1)如果积xy等于定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值2.(2)如果和x+y等于定值S,那么当x=y时,积xy有最大值.（积定和最小，和定积最大。
）基本不等式主要用于证明不等式和求最进一步理解记忆基本不等式。
2019-2020新课程同步人教A版高中数学必修第一册新学案课件：2.2 基本不等式
②对不能直接使用基本不等式的证明可重新组合， 项
形成基本不等式模型，再使用.
第九页，编辑于星期日：点 二十九分。
[对点练清] 1. 已知 a，b，c 为不全相等的正实数，求证：a＋b＋c> ab＋
bc＋ ca. 证明：∵a>0，b>0，c>0，∴a＋b≥2 ab>0， b＋c≥2 bc>0，c＋a≥2 ca>0， ∴2(a＋b＋c)≥2( ab＋ bc＋ ca)， 即 a＋b＋c≥ ab＋ bc＋ ca. 由于 a，b，c 为不全相等的正实数，故等号不成立． ∴a＋b＋c> ab＋ bc＋ ca.
第十三页，编辑于星期日：点 二十九分。
(2)若 x＞2，求x－1 2＋x 的最小值； [解] 因为 x＞2，所以 x－2＞0，x－1 2＋x＝x－1 2＋x－2＋ 2≥2 x－2·x－1 2＋2＝4，当且仅当 x－2＝x－1 2，即 x＝3 时等 号成立，所以x－1 2＋x 的最小值为 4.
第十四页，编辑于星期日：点 二十九分。
是重要不等式，不是基本不等式．
第七页，编辑于星期日：点 二十九分。
[典例 1] (1)已知 x，y 都是正数，求证：(x＋y)(x2＋y2)
(x3＋y3)≥8x3y3；
(2)已知 a，b，c 为正数，且 a＋b＋c＝1，求证：1a＋1b＋1c≥9. [证明] (1)∵x，y 都是正数，∴x＋y≥2 xy>0，
第二十二页，编辑于星期日：点 二十九分。
[对点练清]
1．[利用基本不等式求实际问题中的最小值]将一根铁丝切割成
三段做一个面积为 2 m2，形状为直角三角形的框架，在下列
四种长度的铁丝中，选用最合理(够用且浪费最少)的是( )
【公开课】基本不等式教案--高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
复习引入
问题1：基本不等式的内容是什么？它有何作用？如何利用基本不等式求最值？需要注意什么？
利用基本不等式解决生活问题
运用数学知识解决生活中的最值问题，也就是最优化的问题，特别能体现数学应用价值.基本不等式是求最值的工具，特别是对求代数式的最值问题有重要的意义.
例3（1）用篱笆围一个面积为100m2的矩形菜园，当这个矩形的边长为多少时，所用篱笆最短？最短篱笆的长度是多少？
（2）用一段长为36 m的篱笆围成一个矩形菜园，当这个矩形的边长为多少时，菜园的面积最大？最大面积是多少？
追问：（1）前面我们总结了能用基本不等式解决的两类最值问题，本例的两个问题分别属于哪类问题吗？
（2）例2给出了用基本不等式解决问题的数学模型：
（1）如果正数x，y的积xy等于定值P，那么当x=y时，和x+y有最小值；
（2）如果正数x，y的和x+y等于定值
S，那么当x=y时，积xy有最大值.
怎样把本例转化为基本不等式的数学模型求解？
学生独立阅读题目，理解题意
由池底的边长确定
设贮水池池底相邻两条边的边长分别为x m，y m，水池的总造价为z 元，则
本例实际上是已知两个正数的积为定值，求当这两个数取什么值时，它们的和有最小值，以及最小值是多少.可以转化为数学模型（1）解决.
学生回答解答过程，教师板书.
学生尝试总结，教师帮助梳理.首先，要从实际问题中抽象出数量关系，列出代数式；接着，思考问题是否与基本不等式的数学模型相匹配；然后，根据“一正、二定、三相等”的方法运算求解；最后，用求得的结果解释实际问题.
课时达标检测设计
检测的目标点与用时
设；反馈、矫正方法预
与达标效果补充。
人教A版(2019)高中数学必修第一册2.2基本不等式教案
2.2 基本不等式学习目标：1.知识与技能：会从不同角度探索基本不等式，会用基本不等式解决简单的最值问题；2.过程与方法：经历基本不等式的推导过程，体会数形结合、分类讨论等数学思想，提升数学抽象、直观想象、逻辑推理等数学核心素养；3.情感态度价值观：培养学生主动探索、勇于发现的科学精神，并在探究的过程中，体会数学的严谨性，发现数学的实用性教学重点：基本不等式的定义，证明方法和几何解释；用基本不等式解决简单的最值问题.教学难点：基本不等式的几何解释，用基本不等式解决简单最值问题.教学过程：教学内容师生活动设计意图情境导学探新知情境1：展示第24届国际数学家大会的会标，介绍赵爽弦图历史渊源.情境2：介绍知名校友国际数学新秀韦东奕.师：展示部分北京数学家大会的图片，介绍发展史.生：欣赏和感受数学历史文华,榜样就在我们身边.渗透德育，激发学生的民族自豪感，调动学生数学学习积极性.合作探究释问题1：你能否从数学家的角度来欣赏会标，由哪些几何图形构成？蕴含怎样的不等关系？师：提出问题1，留给学生一分钟时间独立思考.生：整个图案由正方形和四个全等的直角三角形构成.生：大正方形面积不小于四个直角三角形面积和.激发学生探究欲望，引导学生从几何图形出发抽象出重要不等式，为接下来基本不等式做铺垫，体会数疑难重要不等式：222a b ab+≥当且仅当a b=时，等号成立. 师：设直角三角形的直角边分别为a,b,如何表示上述不等关系？师：观察数学模型，当a,b,满足什么条件时，大正方形面积等于四个直角三角形面积和？生：a b=时取得相等学建模，数形结合的思想.合作探究释疑难问题2：由重要不等式出发，如何才能得到两个正数和与积的不等关系？基本不等式：0,0a b>>2a bab+≥当且仅当a=b时取得等号.2a b+是两个正数a,b的算术平均数，ab是两个正数a, b的几何平均数师：重要不等式体现了平方和与积的关系，你能想到哪些方法使其转变成两个正数和与积的关系？生：小组交流讨论，时长3分钟.生：可用正数,a b代替原式中的a,b,即得到2a b ab+≥生：原不等式两边同时加2ab2224a b ab ab++≥即()24a b ab+≥即2a b ab+≥师：何时取等？生：当且仅当a b=等号成立.师：板书基本不等式体会代换方法在数学学习中的作用，感受数学知识间的联系，通过分析基本不等式的结构特征得到基本不等式的代数解释，加深对基本不等式的认识，多种方法下，培养学生的发散思维.合问题3：是否还有其它方式证明师：有哪些方式可以比较两个代数式的大小？从几何和代数两个角度实现基本作探究释疑难(),02a bab a b+≥>？做差法证明基本不等式.生：做差法.生：一人黑板板书做差法证明基本不等式，其余同学练习本证明.生：黑板上讲解证明思路，过程.师：结合板书同学证明步骤，讲强调取等的重要性.不等式的证明，培养学生逻辑推理能力，实现从感性认识到理性认识升华.合作探究释疑难问题4：“当a b=时等号成立”“仅当a b=时等号成立”含义分别是什么？师：结合第一章我们研究的常用逻辑用语，你能否发现，“a b=”和“等号成立”之间的关系？生：“当a b=时等号成立”是说“a b=”是“等号成立”的充分条件; “仅当a b=时等号成立”是说“a b=”是“等号成立”的必要条件，也就是“a b=”和“等号成立”互为充要条件.师：肯定学生能够前后知识融会贯通.强调基本不等式取等条件，加深学生对于等号是否成立的理性认识.加强学生前后知识间的联系和数学应用意识.合作探究释疑难问题5：如图AB是圆的直径，点C是AB上一点，AC=a,BC=b,过点C做垂直于AB的弦DE，连接AD,BD，你能利用这个图形得到基本不等式的几何解释吗？师：前后4人小组，4分钟时间讨论交流.生：小组讨论，选派小组代表上台为同学展示交流成果，其他同学做补充.师：肯定小组交流成果.师：几何画板动态演示，使学生直观感受变与不变.师：引导学生总结，半径即为2a b+，CD ab=，圆中直径不小于任意一条弦，当且仅当弦过圆心时，学生自己发现基本不等式的几何解释相对较困难，给出几何图形后，引导学生将ab和2a b+与图中的几何元素建立起联系，再观察这些几何元素在变化中表现得大小关系，从而得到基。
2019-2020学年高二数学《用基本不等式求最值》教学设计.doc
2019-2020学年高二数学《用基本不等式求最值》教学设计一、内容与解析(一）内容：用基本不等式求最值时条件，会用化归法求函数的最值。
（二）解析：本节课要学的内容()指的是(),其核心(或关键)是(),理解它关键就是要().学生已经(),本节课的内容()就是在此基础上的发展.由于它还与()有()的联系,所以在本学科有()的地位,并有()作用,是本学科的核心内容(或一般内容,次要内容).教学的重点是(),解决重点的关键是()二、教学目标及解析(一)教学目标:1.理解利用基本不等式求最值的原理2.掌握利用基本不等式求最值的条件3.会用基本不等式解决简单的最值问题4.能综合运用函数关系，基本不等式解决一些实际问题(二)解析:(1)就是指从形式上理解如何才能构建出用均值不等式的结构（2）就是指能从形式上配凑出用均值不等式的结构，并把握住三大条件：“一正；二定；三相等”四、教学过程复习上节课知识给出命题：○1对任意10,lg 2lg x x x >+≥ ○2对任意1,222x x x R ∈+≥ ○3对任意1(0,),tan 22tan x x x π∈+≥ ○4对任意1,sin 2sin x R x x∈+≥ 其中为真命题是有问题1.通过问题1，我们可以总结得到，利用均值不等式求最值时，必须同时满足三个条件：“一正”、“二定”、“三相等”。
已知1x >-，求函数2()1f x x x =++的最小值 求函数2()f x = 求函数2()f x =的最小值求函数()2(3)(03)f x x x x =⋅-<<的最大值求函数221()1x xf xx++=+的值域【设计意图】1.通过该例题的设置，让学生了解在实际问题中我们也可以利用均值不等式求最值。
2.通过设未知量，列方程或不等式。
让学生了解这些过程其实质就是将实际问题转化为数学问题的过程。
【师生活动】1.如何设未知量，如何将实际问题转化为数学问题？2.如何解决上述的数学问题？3.将数学结果还原成实际问题的结论。
新人教A版高中数学必修第一册2.2 基本不等式 学案(2)
【新教材】2.2 基本不等式学案（人教A 版）1.掌握基本不等式的形式以及推导过程，会用基本不等式解决简单问题。
2.经历基本不等式的推导与证明过程，提升逻辑推理能力。
3.在猜想论证的过程中，体会数学的严谨性。
重点：基本不等式的形成以及推导过程和利用基本不等式求最值；难点：基本不等式的推导以及证明过程．一、 预习导入阅读课本44-45页，填写。
1.重要不等式2.基本不等式 (1)基本不等式成立的条件:_____________.(2)等号成立的条件:当且仅当______时取等号.注意：一正二定三等.3.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥______(a,b ∈R).(2) ≥____(a,b 同号). (3) (a,b ∈R).(4) (a,b ∈R). )0,0(2>>+≤b a b a ab b a a b +2)2(b a ab +≤222)2(2b a b a +≥+ 新人教A 版 必修第一册4. 设a>0,b>0，则a,b 的算术平均数为___________,几何平均数为______，基本不等式可叙述为：_____________________.1.已知x>0，求x+ 的最小值.2. 已知x ，y 都是正数，求证：（1）如果积xy 等于定值P ，那么当x=y 时，和x+y 有最小值 ；（2）如果和x+y 等于定值S ，那么当x=y 时，积xy 有最大值 .题型一 利用基本不等式求最值例1 求下列各题的最值.（1）已知x>0,y>0,xy=10,求 的最小值； （2）x>0,求 的最小值；（3）x<3，求 的最大值； 跟踪训练一（1）已知x>0,y>0，且 求x+y 的最小值； （2）已知x<求函数 的最大值;（3）若x,y ∈(0,+∞)且2x+8y-xy=0,求x+y 的最小值.题型二 利用基本不等式解决实际问题例2 （ １ ） 用篱笆围一个面积为１００ 的矩形菜园 ,当这个矩形的边长为多少时 ， 所用篱笆最短？ 最短篱笆的长度是多少？（ ２ ） 用一段长为 ３６ｍ 的篱笆围成一个矩形菜园 ,当这个矩形的边长为多少时 ， 菜园的面积最大？ 最大面积是多少？跟踪训练二y x z 52+=x x x f 312)(+=xx x f +-=34)(1. 如图所示，将一矩形花坛ABCD 扩建成一个更大的矩形花坛AMPN ，要求B 点在AM 上，D 点在AN 上，且对角线MN 过C 点，已知3AB =米，4=AD 米.（1）要使矩形AMPN 的面积大于50平方米，则DN 的长应在什么范围？（2）当DN 的长为多少米时，矩形花坛AMPN 的面积最小？并求出最小值.1．已知0,0x y >>，且4x y +=，则xy 最大值为 （ ）A ．1B ．2C ．3D ．4 2．函数15(1)1y x x x =++>-的最小值为( ) A ．6 B ．7 C ．8 D ．93．已知0,0,2a b a b >>+=，则14y a b =+的最小值是（ ） A ．92 B ．72C ．5D ．4 4．若函数1()(2)2f x x x x =+>-在x a =处取最小值，则a 等于（ ）A ．3B ．1C ．1D ．45．已知正数a 、b 满足226a b +=，则的最大值为__________．6．当1x ≤-时，1()1f x x x =++的最大值为__________. 7．某厂家拟举行促销活动，经调查测算，该产品的年销售量（即该厂的年产量）x 万件与年促销费用m 万元（0m ≥）满足31k x m =-+（k 为常数），如果不搞促销活动，则该产品的年销售量只能是1万件.已知年生产该产品的固定投入为8万元，每生产1万件该产品需要再投入16万元，厂家将每件产品的销售价格定为每件产品年平均成本的1.5倍（产品成本包括固定投入和再投入两部分资金）.（1）将该产品的年利润y 万元表示为年促销费用m 万元的函数；（2）该厂家年促销费用投入多少万元时，厂家的利润最大？答案小试牛刀1．【答案】见解析【解析】因为x>0，所以 ≥2 当且仅当x= ，即 =1，x=1时，等号成立，因此所求的最小值为2.2．【答案】见证明【解析】证明：因为x ，y 都是正数，所以≥ （1）当积xy 等于定值P 时，≥ ，所以x+y ≥ 2 ，当且仅当x=y 时，上式等号成立.于是，当x=y 时，和x+y 有最小值2 .（2）当和x+y 等于定值S 时， ，所以 xy ，当且仅当x=y 时，上式等号成立。
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2019-2020学年高中数学 1.2.2运用基本不等式求最值学案 新人教
A 版选修4-5
【学习目标】1.理解并熟练掌握基本不等式；
2.熟练掌握巧用基本不等式求最值的方法. 【重点难点】基本不等式及其变形的灵活应用.
【学习过程】
一、问题情景导入：
1.叙述基本不等式定理的内容,
2.在应用基本不等式定理时应注意什么？
一正、二定、三相等
二、自学探究：（阅读课本第5-8页，完成下面知识点的梳理）
已知+∈R b a ,
1.若M b a =+2
2（M 为常数），则b a +有最 值 ， ab 有最 值 ； 2.若N ab =（N 为常数），则b a +有最 值 ，
22b a +有最 值 ；
3.若T b a =+（T 为常数），则2
2b a +有最 值 ， ab 有最 值 .
三、例题演练：
例1若0,0>>y x ，且
141=+y x ，则y x +的最小值为 。
变式：⑴已知b a ,是正数，且()+∞∈=+,0,,1y x y
b x a ，则 y x +与
()2
b a +的大小关系是 .
⑵函数()()1,013log ≠>-+=a a x y a 的图象恒过定点A ，若点A 在直线01=++ny mx 上，其中0>mn ，则n m 21+的最小值为 .
例2已知.1,0,0=+>>b a b a 且求证： ()()22
121.2;411.1≤+++≥+b a b
a
变式：若(),3,0,=++∞∈b a b a 且求b a +++11的最大值。
【课堂小结与反思】
【课后作业与练习】
1.已知不等式()91≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++y a x y x 对任意正实数y x ,恒成立，则正实数a 的最小值为 。
2.函数()101≠>=-a a a
y x 且的图像恒过定点A ，若点A 在直线01=-+ny mx ()0>mn 上，则
n
m 11+的最小值是 。
3.已知M 是△ABC 内一点，且︒=∠=⋅30,32BAC AC AB ,若MAB MCA MBC ∆∆∆,,的面积分别为
,,,2
1y x 则y x 41+的最小值是 .
4.若直线()0,002>>=+-b a by ax 被圆01422
2=+-++y x y x 截得的弦长为4，则b
a 11+的最小值为 。
5.已知y x R y x b a ,,,,,+∈为变量，b a ,为常数，且10=+b a ， y x y b x a +=+,1的最小值为18，求b a ,
6.设082,,=-+∈+xy y x R y x 且，求y x +的最小值.
7.已知822,0,0=++>>xy y x y x ，则y x 2+的最小值是 。
8.已知
()0,0232>>=+y x y x ，则xy 的最小值为 。
9. ①若+∈R c b a ,,且()324-=+++bc c b a a ，求c b a ++2的最小值.
②设0>>b a ，则()
b a a ab a -++
112的最小值为 .
③求证：()c b a a c c b b a ++≥+++++2222222。