选修4-5_《不等式选讲》全册教案

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第一讲 不等式和绝对值不等式 课题:第01课时 不等式的基本性质

教学目标:

1.理解用两个实数差的符号来规定两个实数大小的意义,建立不等式研究

的基础。

2.掌握不等式的基本性质,并能加以证明;会用不等式的基本性质判断不

等关系和用比较法,反证法证明简单的不等式。

教学重点:应用不等式的基本性质推理判断命题的真假;代数证明,特别是反证

法。

教学难点:灵活应用不等式的基本性质。 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 ++>a

b

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 a

0=-⇔=b a b a 0<-⇔

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bb 。(对称性) ②、如果a>b ,且b>c ,那么a>c ,即a>b ,b>c ⇒a>c 。 ③、如果a>b ,那么a+c>b+c ,即a>b ⇒a+c>b+c 。

推论:如果a>b ,且c>d ,那么a+c>b+d .即a>b , c>d ⇒a+c>b+d . ④、如果a>b ,且c>0,那么ac>bc ;如果a>b ,且c<0,那么acb >0,那么n n b a > (n ∈N ,且n>1) ⑥、如果a>b >0,那么n n b a > (n ∈N ,且n>1)。 三、典型例题:

例1、比较)7)(3(++x x 和)6)(4(++x x 的大小。

分析:通过考察它们的差与0的大小关系,得出这两个多项式的大小关系。 例2、已知d c b a <>,,求证:d b c a ->-. 例3、已知a>b>0,c>d>0,求证:c

b d

a >。

四、课堂练习:

1:已知3>x ,比较x x 113+与662+x 的大小。

2:已知a>b>0,c

b a

c a b -<

-。 五、课后作业:

课本9P 第1、2、3、4题 六、教学后记:

课题:第02课时 基本不等式

教学目标:

1.学会推导并掌握均值不等式定理;

2.能够简单应用定理证明不等式并解决一些简单的实际问题。 教学重点:均值不等式定理的证明及应用。 教学难点:等号成立的条件及解题中的转化技巧。 教学过程: 一、知识学习:

定理1:如果a 、b ∈R ,那么a 2+b 2 ≥2ab (当且仅当a =b 时取“=”号) 证明:a 2+b 2-2ab =(a -b )2

当a ≠b 时,(a -b )2>0,当a =b 时,(a -b )2=0

所以,(a -b )2≥0 即a 2+b 2 ≥2ab 由上面的结论,我们又可得到

定理2(基本不等式):如果a ,b 是正数,那么 a +b 2

≥ab (当且仅当a

=b 时取“=” 号)

证明:∵(a )2+(b )2≥2ab ∴a +b ≥2ab ,即a

+b

2 ≥ab 显然,当且仅当a =b 时,a +b 2 =ab 说明:1)我们称a +b 2

为a ,b 的算术平均数,称ab 为a ,b 的几何平均

数,因而,此定理又可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数. 2)a 2+b 2≥2ab 和a

+b

2

≥ab 成立的条件是不同的:前者只要求a ,b 都

是实数,而后者要求a ,b 都是正数.

3)“当且仅当”的含义是充要条件. 4)几何意义. 二、例题讲解:

例1 已知x ,y 都是正数,求证:

(1)如果积xy 是定值P ,那么当x =y 时,和x +y 有最小值2P ;

(2)如果和x +y 是定值S ,那么当x =y 时,积xy 有最大值1

4 S 2

证明:因为x ,y 都是正数,所以 x +y

2 ≥xy

(1)积xy 为定值P 时,有x +y

2

≥P ∴x +y ≥2P

上式当x =y 时,取“=”号,因此,当x =y 时,和x +y 有最小值2P .

(2)和x +y 为定值S 时,有xy ≤S 2 ∴xy ≤ 14 S

2

上式当x=y 时取“=”号,因此,当x=y 时,积xy 有最大值1

4

S 2.