课题: §3.4
第1课时 ≤a +b 2
授课类型:新授课
【三维目标】
1.知识与技能:学会推导并掌握基本不等式,理解这个基本不等式的几何意义,并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;
2.过程与方法:通过实例探究抽象基本不等式;
3.情态与价值:通过本节的学习,体会数学来源于生活,提高学习数学的兴趣
【教学重点】
【教学难点】
≤
【教学过程】 a +b 的证明过程; 2a +b 等号成立条件 2
1. 课题导入
≤a +b 的几何背景: 2
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,
会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色
的明暗使它看上去象一个风车,代表中国人民热情好客。
你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗?
教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关系。
2. 讲授新课
1.探究图形中的不等关系
将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD 中右个全等的直角三角形。设直角三角形的两条直角边长为a,b
4个直角三角形的面积的和是2ab ,正方形的面积为a +b 。由于4个直角三角形的面积小于正方形的面积,我们就得到了一个不等式:a +b ≥2ab 。
当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH 缩为一个点,这时有a +b =2ab 。
2.得到结论:一般的,如果a , b ∈R, 那么a +b ≥2ab (当且仅当a =b 时取" =" 号)
3.思考证明:你能给出它的证明吗?
证明:因为 a +b -2ab =(a -b )
当a ≠b 时,(a -b ) >0, 当a =b 时,(a -b ) =0,
所以,(a -b ) ≥0,即(a +
b ) ≥2ab . [**************]2
4.1)
≤a +b 2
特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a 、b
,可得a +b ≥,
a +b (a>0,b>0) 2
a +b 2)
≤ 2≤
用分析法证明:
要证
a +b ≥2
只要证 a+b≥ (2) 要证(2),只要证 a+b- ≥0 (3) 要证(3),只要证 ( - ) (4) 显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中的等号成立。
3)
2a +b 的几何意义 2
探究:课本第110页的“探究”
在右图中,AB 是圆的直径,点C 是AB 上的一点,AC=a,BC=b。过点C 作垂直于AB 的弦DE ,连接AD 、BD
易证Rt △A CD ∽Rt △D CB ,那么CD =CA ·CB
即CD =ab .
这个圆的半径为2a +b 的几何解释吗? 2a +b ,显然,它大于或等于CD ,即2
a +b ≥ab ,其中当且仅当点C 与圆心重合,即a =b 时,等号成立.
2
a +b ≤几何意义是“半径不小于半弦” 2
a +b 评述:1. 如果把看作是正数a 、b 的等差中项,ab 看作是正数a 、b 的等比中项,那2
么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
2. 在数学中,我们称a +b 为a 、b 的算术平均数,称ab 为a 、b 的几何平均数.
本节2
定理还可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
[补充例题]
例1 已知x 、y 都是正数,求证: (1)y x +≥2; x y
223333(2)(x +y )(x +y )(x +y )≥8x y . 分析:在运用定理:a +b ≥ab 时,注意条件a 、b 均为正数,结合不等式的性质(把2
y x 2233>0,>0,x >0,y >0,x >0,y >0 x y 握好每条性质成立的条件) ,进行变形. 解:∵x ,y 都是正数 ∴
(1)x y x y x y +≥2⋅=2即+≥2. y x y x y x
22(2)x +y ≥2xy >0 x +y ≥2
∴(x +y )(x +y )(x +y )≥2xy ·2
即(x +y )(x +y )(x +y )≥8x y . 2233332233x 2y 2>0 x 3+y 3≥2x 3y 3>0 x 2y 2·2x 3y 3=8x 3y 3
3. 随堂练习
1. 已知a 、b 、c 都是正数,求证
(a +b )(b +c )(c +a )≥8abc 分析:对于此类题目,选择定理:
解:∵a ,b ,c 都是正数
∴a +b ≥2ab >0 a +b ≥ab (a >0,b >0)灵活变形,可求得结果. 2
b +c ≥2bc >0
c +a ≥2>0
∴(a +b )(b +c )(c +a )≥2ab ·2bc ·2ac =8abc
即(a +b )(b +c )(c +a )≥8abc .
4. 课时小结
本节课,我们学习了重要不等式a +b ≥2ab ;两正数a 、b 的算术平均数(
何平均数(ab )及它们的关系(22a +b ),几2a +b ≥ab ). 它们成立的条件不同,前者只要求a 、b 2
都是实数,而后者要求a 、b 都是正数. 它们既是不等式变形的基本工具,又是求函数最值的重要工具(下一节我们将学习它们的应用). 我们还可以用它们下面的等价变形来解决问题:ab
a +b 2a 2+b 2≤,ab ≤(). 22
5. 评价设计
【板书设计】
课题: §3.4
第1课时 ≤a +b 2
授课类型:新授课
【三维目标】
1.知识与技能:学会推导并掌握基本不等式,理解这个基本不等式的几何意义,并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是:当且仅当这两个数相等;
2.过程与方法:通过实例探究抽象基本不等式;
3.情态与价值:通过本节的学习,体会数学来源于生活,提高学习数学的兴趣
【教学重点】
【教学难点】
≤
【教学过程】 a +b 的证明过程; 2a +b 等号成立条件 2
1. 课题导入
≤a +b 的几何背景: 2
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,
会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色
的明暗使它看上去象一个风车,代表中国人民热情好客。
你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗?
教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关系。
2. 讲授新课
1.探究图形中的不等关系
将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD 中右个全等的直角三角形。设直角三角形的两条直角边长为a,b
4个直角三角形的面积的和是2ab ,正方形的面积为a +b 。由于4个直角三角形的面积小于正方形的面积,我们就得到了一个不等式:a +b ≥2ab 。
当直角三角形变为等腰直角三角形,即a=b时,正方形EFGH 缩为一个点,这时有a +b =2ab 。
2.得到结论:一般的,如果a , b ∈R, 那么a +b ≥2ab (当且仅当a =b 时取" =" 号)
3.思考证明:你能给出它的证明吗?
证明:因为 a +b -2ab =(a -b )
当a ≠b 时,(a -b ) >0, 当a =b 时,(a -b ) =0,
所以,(a -b ) ≥0,即(a +
b ) ≥2ab . [**************]2
4.1)
≤a +b 2
特别的,如果a>0,b>0,我们用分别代替a 、b
,可得a +b ≥,
a +b (a>0,b>0) 2
a +b 2)
≤ 2≤
用分析法证明:
要证
a +b ≥2
只要证 a+b≥ (2) 要证(2),只要证 a+b- ≥0 (3) 要证(3),只要证 ( - ) (4) 显然,(4)是成立的。当且仅当a=b时,(4)中的等号成立。
3)
2a +b 的几何意义 2
探究:课本第110页的“探究”
在右图中,AB 是圆的直径,点C 是AB 上的一点,AC=a,BC=b。过点C 作垂直于AB 的弦DE ,连接AD 、BD
易证Rt △A CD ∽Rt △D CB ,那么CD =CA ·CB
即CD =ab .
这个圆的半径为2a +b 的几何解释吗? 2a +b ,显然,它大于或等于CD ,即2
a +b ≥ab ,其中当且仅当点C 与圆心重合,即a =b 时,等号成立.
2
a +b ≤几何意义是“半径不小于半弦” 2
a +b 评述:1. 如果把看作是正数a 、b 的等差中项,ab 看作是正数a 、b 的等比中项,那2
么该定理可以叙述为:两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.
2. 在数学中,我们称a +b 为a 、b 的算术平均数,称ab 为a 、b 的几何平均数.
本节2
定理还可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
[补充例题]
例1 已知x 、y 都是正数,求证: (1)y x +≥2; x y
223333(2)(x +y )(x +y )(x +y )≥8x y . 分析:在运用定理:a +b ≥ab 时,注意条件a 、b 均为正数,结合不等式的性质(把2
y x 2233>0,>0,x >0,y >0,x >0,y >0 x y 握好每条性质成立的条件) ,进行变形. 解:∵x ,y 都是正数 ∴
(1)x y x y x y +≥2⋅=2即+≥2. y x y x y x
22(2)x +y ≥2xy >0 x +y ≥2
∴(x +y )(x +y )(x +y )≥2xy ·2
即(x +y )(x +y )(x +y )≥8x y . 2233332233x 2y 2>0 x 3+y 3≥2x 3y 3>0 x 2y 2·2x 3y 3=8x 3y 3
3. 随堂练习
1. 已知a 、b 、c 都是正数,求证
(a +b )(b +c )(c +a )≥8abc 分析:对于此类题目,选择定理:
解:∵a ,b ,c 都是正数
∴a +b ≥2ab >0 a +b ≥ab (a >0,b >0)灵活变形,可求得结果. 2
b +c ≥2bc >0
c +a ≥2>0
∴(a +b )(b +c )(c +a )≥2ab ·2bc ·2ac =8abc
即(a +b )(b +c )(c +a )≥8abc .
4. 课时小结
本节课,我们学习了重要不等式a +b ≥2ab ;两正数a 、b 的算术平均数(
何平均数(ab )及它们的关系(22a +b ),几2a +b ≥ab ). 它们成立的条件不同,前者只要求a 、b 2
都是实数,而后者要求a 、b 都是正数. 它们既是不等式变形的基本工具,又是求函数最值的重要工具(下一节我们将学习它们的应用). 我们还可以用它们下面的等价变形来解决问题:ab
a +b 2a 2+b 2≤,ab ≤(). 22
5. 评价设计
【板书设计】