§3.4基本不等式第3课时.pdf
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• 不等式的证明技巧—字母轮换不 等式的证法
求证:a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2≥
abc(a+b+c).
• [分析] 本题中的表达式具有轮换对称关系,将表达式中字母轮换
a→b→c→a后表达式不变,这类问题证明一般变为几个表达式(通常几
个字母就需几个表达式)迭加(乘),从而获解.
[证明] 先证 a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2, ∵a2+b2≥2ab(a,b∈R), ∴a4+b4≥2a2b2,b4+c4≥2b2c2,c4+a4≥2c2a2, ∴2(a4+b4+c4)≥2a2b2+2b2c2+2c2a2, ∴a4+b4+c2≥a2b2+b2c2+c2a2,
又∵ba+ab≥2,ac+ac≥2,bc+bc≥2,
当且仅当ba=ab,ac=ac,bc=bc,即 a=b=c=13时,等号成立,
∴1a+1b+1c≥3+2+2+2=9.
[方法总结] 在对代数式进行变换时,并不是只能将代数 式中的“元”消去,也可利用整体代换将某些“常数”消去.
已知 a、b、c∈(0,+∞),且 a+b+c=1, 求证:(1a-1)(1b-1)(1c-1)≥8.
• [答案] 一正 二定 三相等
• 1.由基本不等式导出的几个结论
(1)反向不等式:a+b≤ 2a2+b2(a、b∈R+),由 a2+ b2≥2ab,两边同加上 a2+b2 得 2(a2+b2)≥(a+b)2 开方即得.
(2)ab≤(a+2 b)2,(a、b∈R+),由a+2 b≥ ab两边平方即得. (3)一个重要不等式链:b≥a>0 时,b≥ a2+2 b2≥a+2 b ≥ ab≥a2+abb=1a+2 1b≥a.
• 综合法证明不等式
已知 a、b、c、d 都是实数,且 a2+b2=1,c2 +d2=1,求证:|ac+bd|≤1.
高中数学 第3章 不等式 3.4 基本不等式的证明课件 苏

均数不大于它们的算术平均数.
5.如图所示,在⊙O 中,AB 是圆的直径,CD⊥AB 于点 D,由射影定理可知,CD2=AD·DB,则 CD=
AD·DB叫 作 AD,DB 的几何平均数,OC=AD+2 DB叫作 AD,
DB 的算术平均数.
由右图可知,OC≥CD,当△ABC 是 等腰直角三角形时,有 OC=CD.
先证
a2 b
+b≥2a,
b2 c
+c≥2b,ca2
+
a≥2c,再用同向不等式相加即可.
证明:(1)因为 a>3,所以 a-3>0.
由基本不等式的性质得 4 +a= 4 +a-3+3≥ a-3 a-3
2
4 ·(a-3)+3=2 4+3=7.
a-3
当且仅当 4 =a-3,即 a=5 时,等号成立. a-3
(3)常用的几个不等式: ①a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a,b,c∈R,当且仅当 a =b=c 时等号成立). ②(a+b+c)2≤3(a2+b2+c2)(a,b,c∈R,当且仅当 a=b=c 时等号成立).
题型 1 利用基本不等式比较大小 [典例 1] 已知 m=a+a-1 2(a>2),n=22-b2(b≠0), 则 m,n 之间的大小关系是________. 分析:先根据基本不等式求出 m 的范围,然后根据 指数函数的性质求出 n 的范围,最后比较 m,n 的大小.
名师点评 (1)在应用基本不等式时,一定要注意是否满足条件, 即 a>0,b>0. (2)若问题中一端出现“和式”而另一端出现“积 式”,这便是应用基本不等式的“题眼”,不妨运用基本 不等式试试看.
[变式训练] 1.已知 a<b<0,设 P=ba2+ab2,Q=a+b,试比较 P 与 Q 的大小.
5.如图所示,在⊙O 中,AB 是圆的直径,CD⊥AB 于点 D,由射影定理可知,CD2=AD·DB,则 CD=
AD·DB叫 作 AD,DB 的几何平均数,OC=AD+2 DB叫作 AD,
DB 的算术平均数.
由右图可知,OC≥CD,当△ABC 是 等腰直角三角形时,有 OC=CD.
先证
a2 b
+b≥2a,
b2 c
+c≥2b,ca2
+
a≥2c,再用同向不等式相加即可.
证明:(1)因为 a>3,所以 a-3>0.
由基本不等式的性质得 4 +a= 4 +a-3+3≥ a-3 a-3
2
4 ·(a-3)+3=2 4+3=7.
a-3
当且仅当 4 =a-3,即 a=5 时,等号成立. a-3
(3)常用的几个不等式: ①a2+b2+c2≥ab+bc+ca(a,b,c∈R,当且仅当 a =b=c 时等号成立). ②(a+b+c)2≤3(a2+b2+c2)(a,b,c∈R,当且仅当 a=b=c 时等号成立).
题型 1 利用基本不等式比较大小 [典例 1] 已知 m=a+a-1 2(a>2),n=22-b2(b≠0), 则 m,n 之间的大小关系是________. 分析:先根据基本不等式求出 m 的范围,然后根据 指数函数的性质求出 n 的范围,最后比较 m,n 的大小.
名师点评 (1)在应用基本不等式时,一定要注意是否满足条件, 即 a>0,b>0. (2)若问题中一端出现“和式”而另一端出现“积 式”,这便是应用基本不等式的“题眼”,不妨运用基本 不等式试试看.
[变式训练] 1.已知 a<b<0,设 P=ba2+ab2,Q=a+b,试比较 P 与 Q 的大小.
《3.4基本不等式》ppt课件

赵爽:弦图
3
探究点1 探究基本不等式 1.你能在这个图案中找出面积间的一些相等关系或 不等关系吗?
D
C GF HE A
B 4
D
设AE=a,BE=b,
GF
HE
A
a Z.x.x. K
b
a2 b2 B
C 则正方形ABCD的面积 是___a_2+_b_2__, 这4个直角三角形的面 积之和是___2_a_b____,
当 x = 1600 即x = 40 x
时y有最小值297600
所以将水池的地面设计成边长为40m的正方形时总造价 最低,最低造价是297600元
24
练习:
做一个体积为32 m3,高为2m的长方体纸盒,底面的长 与宽取什么值时用纸最少?
2 x
y
25
7.若2x 2y 1,则x y的取值范围是多少?
21
高考方向标:
1、当x>0时, x 1 的最小值为
2 ,此时x= 1
。
x
2、(04重庆)已知 2x1 3y 2(x 0, y 0)
则x y 的最大值是
6。
3、若实数 x, y ,且 x y 5 ,则 3x 3y 的最小值是(D )
2
)
22
【例4】某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积 为4800m3,深为3m,如果池底每1m2的造价为150元, 池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价 最低,最低总造价是多少元? 分析:此题首先需要由实际问题向数学问题转化, 即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到 了均值不等式定理。
三相等
a与b为正实数
积定和最小 和定积最大
3.4基本不等式第三课时PPT

即[(a b) 2][(a b) 6] 0。
∵ (a b) 2 0,故(a b) 6 0,
∴ a b 6。
第10页,共11页。
【课后作业】
1、若 lg x lg y =2,则
1
1
≥
;
xy
若 x >0,则 y = x2 x 9 的最小值是 。
x
2.课本第101页A组第四题
x 3y
当
x y
9 y 即x2 x
9
y
2
,
故
9
x
1 y
, 1
即
y x
4 12
时“等号成立”。
第7页,共11页。
思考:若 x >0, y >0,且 9 1 =2,如何求 x + y 的最小值? xy
分析:原式=1• x y 1 2 x y
2
1 2
(
9 x
1 y
)
x
y
5
1 2
则 2 xy 的最大值为 4。
分析:原式=x •
2y
x
2y 2
2
1 2
2
1。 4
第5页,共11页。
【典例探究】
例 1、若 x >0,则函数 f x= x2 3x 4 ( A ):
x
A、无最大值,有最小值7
B、无最大值,有最小值—1
C、有最大值7,有最小值—1
D、有最大值—1,无最小值
x y
9y x
8。
第8页,共11页。
例 3(理科):若 a >0,b >0, ab = a +b +3,求 ab 的最小值。
解:因ab (a b) 3 2 ab 3,
∵ (a b) 2 0,故(a b) 6 0,
∴ a b 6。
第10页,共11页。
【课后作业】
1、若 lg x lg y =2,则
1
1
≥
;
xy
若 x >0,则 y = x2 x 9 的最小值是 。
x
2.课本第101页A组第四题
x 3y
当
x y
9 y 即x2 x
9
y
2
,
故
9
x
1 y
, 1
即
y x
4 12
时“等号成立”。
第7页,共11页。
思考:若 x >0, y >0,且 9 1 =2,如何求 x + y 的最小值? xy
分析:原式=1• x y 1 2 x y
2
1 2
(
9 x
1 y
)
x
y
5
1 2
则 2 xy 的最大值为 4。
分析:原式=x •
2y
x
2y 2
2
1 2
2
1。 4
第5页,共11页。
【典例探究】
例 1、若 x >0,则函数 f x= x2 3x 4 ( A ):
x
A、无最大值,有最小值7
B、无最大值,有最小值—1
C、有最大值7,有最小值—1
D、有最大值—1,无最小值
x y
9y x
8。
第8页,共11页。
例 3(理科):若 a >0,b >0, ab = a +b +3,求 ab 的最小值。
解:因ab (a b) 3 2 ab 3,
3.4基本不等式(三)ppt课件

3.4 基本不等式
ab ab 2
复习引入
基本不等式:
a b 2ab ;
2 2
ab ab (a 0, b 0) . 2
讲授新课
例1. a, b 是正数且 a b 4,求 ab 的最值 .
讲授新课
例1. a, b 是正数且 a b 4,求 ab 的最值 . 变式1. a, b 是正数且 2a b 4,求 ab 的最值 .
1 1 1 求证 : ( 1)( 1)( 1) 8. a b c
练习2:下面解法正确吗?为什么?
1 2 (1)、已知x 时, 求x 1的最小值; 2 解 : x 1 2 x 1 2 x, 当且仅当x 1
2 2 2 2
即x 1时, x 1有最小值2 x 2. 4 (2)、已知x 3, 求x 的最小值. x 4 4 解 : x 2 x 4, 原式有最小值4. x x 4 当且仅当x , 即x 2时, 等号成立. x
例1. a, b 是正数且 a b 4,求 ab 的最值 . 变式1. a, b 是正数且 2a b 4,求 ab 的最值 .
b 变式2. a, b 是正数且a 4,求 ab 的最值 . 2
变式3. a,b是正数且2a+3b=4,求ab的最值和 此时a、b的值.
讲授新课
例2. (1)a,b都是正数且2a+b=2,求a(1+b) 的最值和此时a、b的值. (2) a, b是正数, a 2b 2, a (1 2b )
d2 积最大的是正方形,这个正方形的面积等于 . 2
(4)、求以下问题中的最值 :
4 (a)设x 1, x 1 的最小值是 4 ____; x 1
ab ab 2
复习引入
基本不等式:
a b 2ab ;
2 2
ab ab (a 0, b 0) . 2
讲授新课
例1. a, b 是正数且 a b 4,求 ab 的最值 .
讲授新课
例1. a, b 是正数且 a b 4,求 ab 的最值 . 变式1. a, b 是正数且 2a b 4,求 ab 的最值 .
1 1 1 求证 : ( 1)( 1)( 1) 8. a b c
练习2:下面解法正确吗?为什么?
1 2 (1)、已知x 时, 求x 1的最小值; 2 解 : x 1 2 x 1 2 x, 当且仅当x 1
2 2 2 2
即x 1时, x 1有最小值2 x 2. 4 (2)、已知x 3, 求x 的最小值. x 4 4 解 : x 2 x 4, 原式有最小值4. x x 4 当且仅当x , 即x 2时, 等号成立. x
例1. a, b 是正数且 a b 4,求 ab 的最值 . 变式1. a, b 是正数且 2a b 4,求 ab 的最值 .
b 变式2. a, b 是正数且a 4,求 ab 的最值 . 2
变式3. a,b是正数且2a+3b=4,求ab的最值和 此时a、b的值.
讲授新课
例2. (1)a,b都是正数且2a+b=2,求a(1+b) 的最值和此时a、b的值. (2) a, b是正数, a 2b 2, a (1 2b )
d2 积最大的是正方形,这个正方形的面积等于 . 2
(4)、求以下问题中的最值 :
4 (a)设x 1, x 1 的最小值是 4 ____; x 1
§3.4基本不等式第3课时.pptx

通过加减项的方法配凑成基本不等式的形式.
[ 思 维 拓 展 1] 已 知 a,b,c,d 都 是 正 数 , 求 证
过 (ab cd )(ac bd ) 4abcd .
程
及 [思维拓展 2] 求证(a2 b2 )(c2 d 2 ) (ac bd )2
方
2)利用不等式求最值
例 3 (1) 若 x>0,求 f (x) 4x 9 的最小值;
法
x
(2)若 x<0,求 f (x) 4x 9 的最大值.
x
9 [思维切入]本题(1)x>0 和 4x =36 两个前提条件;(2)中 x<0,可以用
x
-x>0 来转化.
解1) 因为 x>0 由基本不等式得
f (x) 4x 9 2 4x 9 2 36 12 ,当且仅当4x 9 即 x= 3 时,
4
4
等式,无法约掉字母 a,而左边
a
(a 3) 3 .这样变形
a 3 a 3
后,在用基本不等式即可得证.
[
证
明
]
4 3 4 (a 3) 3 2 4 g(a 3) 3 2 4 3 7
a3 a3
a 3
4
教
当且仅当
=a-3 即 a=5 时,等号成立.
a 3
学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
规律技巧总结
随堂练习 1
法m
m 24
当且仅当 = 6m ,即 m=2 时,取等号。
m
24 规律技巧总结 注意:m>0 这一前提条件和 6m =144 为定
m
值的前提条件。
学生活动
学 海 无涯
教师课时教案
问题与情境及教师活动
3.4基本不等式综合课件

用均值不等式求最值,必须注意 相等” 用均值不等式求最值 必须注意 “相等” 的条 件. 如果取等的条件不成立,则不能取到该最值 如果取等的条件不成立 则不能取到该最值. 则不能取到该最值
构造和为定值,利用基本不等式求最值 例5、已知 0 < x < 1 ,求 x 1 − x 2 的最大值
a +b 3.我们把不等式 我们把不等式 > > ≥ ab (a>0,b>0) 2
称为基本不等式
a+b 看做两个正数 正数a, 的等差中项, 把 2 看做两个正数 ,b 的等差中项, 看做正数 正数a, 的等比中项 的等比中项, ab 看做正数 ,b的等比中项,
那么上面不等式可以叙述为: 那么上面不等式可以叙述为: 两个正数的等差中项不小于它们的等比 两个正数的等差中项不小于它们的等比 不小于 中项。 中项。
练习
1.若正数m, n满足m + n = 6, 则mn有最 大 值 9 , 此时m = 3 , n = 3 . 2.若正数m, n满足mn = 6, 则m + 3n有最 小 值 6 2 , 此时m = 3 2 , n = 2 .
用篱笆围成一个面积为100 100m 例 1 : ( 1 ) 用篱笆围成一个面积为 100m 的矩形 菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时, 菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所用 篱笆最短。最短的篱笆是多少? 篱笆最短。最短的篱笆是多少?
+ 3 y的最小
D、18 3 、
4、在下列函数中,最小值为2的是( C) 、在下列函数中,最小值为 的是 的是(
1 x 5 (1 < x < 10) A、 = + ( x ∈ R, x ≠ 0)B、y = lg x + 、 、 y lg x 5 x
构造和为定值,利用基本不等式求最值 例5、已知 0 < x < 1 ,求 x 1 − x 2 的最大值
a +b 3.我们把不等式 我们把不等式 > > ≥ ab (a>0,b>0) 2
称为基本不等式
a+b 看做两个正数 正数a, 的等差中项, 把 2 看做两个正数 ,b 的等差中项, 看做正数 正数a, 的等比中项 的等比中项, ab 看做正数 ,b的等比中项,
那么上面不等式可以叙述为: 那么上面不等式可以叙述为: 两个正数的等差中项不小于它们的等比 两个正数的等差中项不小于它们的等比 不小于 中项。 中项。
练习
1.若正数m, n满足m + n = 6, 则mn有最 大 值 9 , 此时m = 3 , n = 3 . 2.若正数m, n满足mn = 6, 则m + 3n有最 小 值 6 2 , 此时m = 3 2 , n = 2 .
用篱笆围成一个面积为100 100m 例 1 : ( 1 ) 用篱笆围成一个面积为 100m 的矩形 菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时, 菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所用 篱笆最短。最短的篱笆是多少? 篱笆最短。最短的篱笆是多少?
+ 3 y的最小
D、18 3 、
4、在下列函数中,最小值为2的是( C) 、在下列函数中,最小值为 的是 的是(
1 x 5 (1 < x < 10) A、 = + ( x ∈ R, x ≠ 0)B、y = lg x + 、 、 y lg x 5 x
3.4基本不等式

结论2 两个正数和为定值,则积有最大值.
最值定理
结论1 两个正数积为定值,则和有最小值.
结论2 两个正数和为定值,则积有最大值.
注意:①各项皆为正数;
一“正”,
②和为定值或积为定值; 二“定”,
③注意等号成立的条件. 三“相等”.
变式练习
(1)当 x 0 时,求 y x 1 的最大值 x
a2 b2 2ab
G
F
C
问题4:那么它们有相等的情况吗?
何时相等?
A
Ha E
b
图1
B
a2 +b2 =2ab
a 0, b 0,
当且仅当a=b时,等号成立
问题5:当a,b为任意实数时,a2 b2 2a b 还成立吗?如果成立,你能给出证明吗 ?
证明: a2 b2 2ab (a b)2 0, a2 b2 2ab.
(2)当
x
0
时,4x
9 x
的最小值为
,
此时 ____x__.
例2 (1)用篱笆围一个面积为100m2的矩 形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时, 所用篱笆最短.最短的篱笆是多少?
结论1 两个正数积为定值,则和有最小值.
例2 (2)用一段长为36m的篱笆围成一个 矩形菜园,问这个矩形的长和宽各为多少 时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
基本不等式
公式 等号成立条件
a2 b2 2ab
ab
ab a b 2
ab
a,b 的取值范围 a,b R a 0, b 0
常见变形
ab a2 b2 2
a b 2 ab
ab ( a b )2 2
四 基本不等式在求最值中的应用 例1 (1)当 x 0时,x 1 的最小值
最值定理
结论1 两个正数积为定值,则和有最小值.
结论2 两个正数和为定值,则积有最大值.
注意:①各项皆为正数;
一“正”,
②和为定值或积为定值; 二“定”,
③注意等号成立的条件. 三“相等”.
变式练习
(1)当 x 0 时,求 y x 1 的最大值 x
a2 b2 2ab
G
F
C
问题4:那么它们有相等的情况吗?
何时相等?
A
Ha E
b
图1
B
a2 +b2 =2ab
a 0, b 0,
当且仅当a=b时,等号成立
问题5:当a,b为任意实数时,a2 b2 2a b 还成立吗?如果成立,你能给出证明吗 ?
证明: a2 b2 2ab (a b)2 0, a2 b2 2ab.
(2)当
x
0
时,4x
9 x
的最小值为
,
此时 ____x__.
例2 (1)用篱笆围一个面积为100m2的矩 形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时, 所用篱笆最短.最短的篱笆是多少?
结论1 两个正数积为定值,则和有最小值.
例2 (2)用一段长为36m的篱笆围成一个 矩形菜园,问这个矩形的长和宽各为多少 时,菜园的面积最大,最大面积是多少?
基本不等式
公式 等号成立条件
a2 b2 2ab
ab
ab a b 2
ab
a,b 的取值范围 a,b R a 0, b 0
常见变形
ab a2 b2 2
a b 2 ab
ab ( a b )2 2
四 基本不等式在求最值中的应用 例1 (1)当 x 0时,x 1 的最小值
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m
m
法
当且仅当 24 = 6m ,即 m=2 时,取等号。
m
规律技巧总结 注意:m>0 这一前提条件和 24 6m =144 为定 m
值的前提条件。
学海无涯
教师课时教案
问题与情境及教师活动
学生活动
例 2 求证: 4 边含有字母 a,右边无字母,直接使用基本不
及
2)利用不等式求最值
方 例 3 (1) 若 x>0,求 f (x) = 4x + 9 的最小值; x
法
(2)若 x<0,求 f (x) = 4x + 9 的最大值.
x
[思维切入]本题(1)x>0 和 4x 9 =36 两个前提条件;(2)中 x<0,可以用 x
-x>0 来转化.
解1) 因为 x>0 由基本不等式得
学海无涯
教师课时教案
备课人
授课时间
课题 §3.4 基本不等式 ab a + b (第 3 课时) 2
课标要求 进一步掌握基本不等式 ab a + b 2
知识目标
会应用此不等式求某些函数的最值
教
学 目
技能目标
掌握基本不等式 ab a + b 2
标
情感态度价值观 引发学生学习和使用数学知识的兴趣
重点 难点
教
a−3
规律技巧总结 通过加减项的方法配凑成基本不等式的形式.
学 随堂练习 1
[ 思 维 拓 展 1]
已 知 a,b,c,d 都 是 正 数 , 求 证
过 (ab + cd)(ac + bd) 4abcd .
程 [思维拓展 2] 求证 (a2 + b2 )(c2 + d 2 ) (ac + bd )2
等式,无法约掉字母 a,而左边 4 + a = 4 + (a − 3) + 3 .这样变形 a−3 a−3
后,在用基本不等式即可得证.
[
证
明
]
4 + 3 = 4 + (a − 3) + 3 2 4 g(a − 3) + 3 = 2 4 + 3 = 7
a−3 a−3
a−3
当且仅当 4 =a-3 即 a=5 时,等号成立.
学
x−5
过 [思维拓展 2] 若 x>0,y>0,且 2 + 8 = 1,求 xy 的最小值.
程
xy
及 3.练习(1).证明: a2 + b2 + 2 2a + 2b
方
(2).若 x −1,则 x 为何值时 x + 1 有最小值,最小值为几?
法
x +1
4.课时小结 用基本不等式 ab a + b 证明不等式和求函数的最大、最小值。
2
教 学 小 结
课 后 反 思
3
f (x) = 4x + 9 2 4x + 9 = 2 36 = 12 ,当且仅当 4x = 9 即 x= 3 时,
x
x
x2
f (x) = 4x + 9 取最小值 12. x
(2)因为 x<0, 所以 -x>0, 由基本不等式得:
− f (x) = −(4x + 9) = (−4x) + (− 9) 2 (−4x) (− 9) = 2 36 = 12 ,
基本不等式 ab a + b 的应用 2
利用基本不等式 ab a + b 求最大值、最小值 2
问题与情境及教师活动
学生活动
1.课题导入
1 . 基 本 不 等 式 : 如 果 a,b 是 正 数 , 那 么
a + b ab(当且仅当a = b时取"="号). 2
教 2.用基本不等式 ab a + b 求最大(小)值的步骤。 2
x
x
x
所以 f (x) 12 .
2
学海无涯
教师课时教案
问题与情境及教师活动
当且仅当 −4x = − 9 即 x=- 3 时, f (x) = 4x + 9 取得最大-12
x
2
x
学生活动
规律技巧总结 利用基本不等式求最值时,个项必须为正数,若为负数,则 添负号变正.
随堂练习 2
教 [思维拓展 1] 求 f (x) = 4x + 9 (x>5)的最小值.
学 2.讲授新课
1)利用基本不等式证明不等式
过 例 1 已知 m>0,求证 24 + 6m 24 。 m
程 [思维切入]因为 m>0,所以可把 24 和 6m 分别看作基本不等式中 m
及 的 a 和 b, 直接利用基本不等式。
[证明]因为 m>0,,由基本不等式得
方
24 + 6m 2 24 6m = 2 24 6 = 212 = 24