第 11 课时:§3.4.1基本不等式的证明(2)
【三维目标】:
一、知识与技能
1.进一步掌握基本不等式;
2.学会推导并掌握均值不等式定理;
3.会运用基本不等式求某些函数的最值,求最值时注意一正二定三相等。
4.使学生能够运用均值不等式定理来讨论函数的最大值和最小值问题;基本不等式在证明题和求最值方面的应用。
二、过程与方法
值。
三、情感、态度与价值观
引发学生学习和使用数学知识的兴趣,发展创新精神,培养实事求是、理论与实际相结合的科学态度和科学道德。
【教学重点与难点】:
重点:均值不等式定理的证明及应用。
难点:等号成立的条件及解题中的转化技巧。
【学法与教学用具】:
1.学法:
2.教学用具:多媒体、实物投影仪.【授课类型】:新授课
【课时安排】:1课时
【教学思路】:
一、创设情景,揭示课题
1.重要不等式:如果a,bR,那么ab2ab(当且仅当ab时取\"\"号)
2.基本不等式:如果a,b是正数,那么22ab,并会用此定理求某些函数的最大、最小2ababab(当且仅当ab时取\"\"号).我们称为a,b2
22的算术平均数,称ab为a,b的几何平均数,ab22ab和ab
2ab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。
二、研探新知
最值定理:已知x,y都是正数, ①如果积xy是定值p,那么当xy时,和xy有最小值2p;②如果和xy是定值s,那么当xy时,积xy有最大值
证明:∵x,yR,∴ 12s. 4xyxy,
2①当xyp (定值)有(xy)min2p; xy2p∴xy2p,∵上式当xy时取“”,∴当xy时
②当xys (定值)时,xys12 ∴xys,∵上式当xy时取“”∴当xy时有2
4(xy)max12s. 4
说明:此例题反映的是利用均值定理求最值的方法,但应注意三个条件:
①最值的含义(“”取最小值,“”取最大值);
②用基本不等式求最值的必须具备的三个条件:一“正”、二“定”、三“相等”。
③函数式中各项必须都是正数;
④函数式中含变数的各项的和或积必须是常数;
三、质疑答辩,排难解惑,发展思维
例1 (1)求 lgxlogx10(x1)的最值,并求取最值时的x的值。
解:∵x1∴lgx0logx100,于是lgxlogx102lgxlgx102,
当且仅当lgxlogx10,即x10时,等号成立,∴lgxlogx10(x1)的最小值是2,此时x10.
(2)若上题改成0x1,结果将如何?
解:∵0x1lgx0logx100,于是(lgx)(logx10)2,
从而lgxlogx102,∴lgxlogx10(0x1)的最大值是2,此时x
例2 (1)求yx(4x)(0x4)的最大值,并求取时的x的值。
(2)求yx4x2(0x2)的最大值,并求取最大值时x的值
解:∵0x4,∴x0,4x
0,∴1. 10x4x2则yx(4x)4,当且仅当
2x4x,即x2(0,4)时取等号。∴当x2时,yx(4x)(0x4)取得最大值4。
例3 若x2y1,求11的最小值。 xy
11x2yx2y2yx2yx
123()3xyxyxyxy解:∵x2y1,∴
x12yxy,即当且仅当x
yx2y1
2
∴当x1,y11时,
取最小值3xy2例4 求下列函数的值域:(1)y3x11yx;(2) 2x2x
归纳:用均值不等式解决此类问题时,应按如下步骤进行:
(1)先理解题意,设变量,设变量时一般把要求最大值或最小值的变量定为函数;
(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最大值或最小值问题;
(3)在定义域内,求出函数的最大值或最小值;
(4)正确写出答案.四、巩固深化,反馈矫正
1.已知0x1,0y1,xy1,求log1xlog1y的最大值,并求相应的x,y值。 93
32.已知x0,求23x的最大值,并求相应的x值。
3.已知0x
2,求函数f(x)x值。
4.已知x0,y0,x3y1,求的最小值,并求相应的x,y值。
五、归纳整理,整体认识
1.用基本不等式求最值的必须具备的三个条件:一“正”、二“定”、三“相等”,当给出的函数式不具备条件时,往往通过对所给的函数式及条件进行拆分、配凑变形来创造利用基本不等式的条件进行求解;
2.运用基本不等式求最值常用的变形方法有:
(1)运用拆分和配凑的方法变成和式和积式;(2)配凑出和为定值;
(3)配凑出积为定值;(4)将限制条件整体代入。
一般说来,和式形式存在最小值,凑积为常数;积的形式存在最大值,凑和为常数,要注意定理及变形的应用。
六、承上启下,留下悬念4x1x1y
七、板书设计(略)
八、课后记: