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文档简介
1、第 11 课时: 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、过程与方法通过几个例题的研究,进一步掌握基本不等式,并会用此定理求某些函数的最大、最小值。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
2、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2基本不等式:如果,是正数,那么我们称的算术平均数,称的几何平均数,成立的条件是不同的:前者只要求,都是实数,而后者要求,都是正数。 二、研探新知最值定理:已知都是正数, 如果积是定值,那么当时,和有最小值;如果和是定值,那么当时,积有最大值证明:, ,当 (定值)时, ,上式当时取“”, 当时有;当 (定值)时, ,上式当时取“”当时有说明: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:最值的含义(“”取最小值
3、,“”取最大值); 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”。函数式中各项必须都是正数;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 的最值,并求取最值时的的值。解: ,于是,当且仅当,即时,等号成立,的最小值是,此时(2)若上题改成,结果将如何?解: ,于是,从而,的最大值是,此时例2 (1)求的最大值,并求取时的的值。(2)求的最大值,并求取最大值时的值解:,则,当且仅当,即时取等号。当时,取得最大值4。例3 若,求的最小值。解:,当且仅当,即时取等号,当时,取最小值例4 求下列函数的值域:(1);(2)归纳:用均值
4、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,求的最大值,并求相应的值。2已知,求的最大值,并求相应的值。3已知,求函数的最大值,并求相应的值。4已知求的最小值,并求相应的值。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
5、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 七、板书设计(略)八、课后记:、第 12 课时: 基本不等式的应用(1) 【三维目标】:一、知识与技能会应用基本不等式求某些函数的最值,能够解决一些简单的实际问题; 二、过程与方法本节课是基本不等式应用举例。整堂课要围绕如何引导学生分析题意、设未知量、找出数量关系进行求解这个中心。三、情感、态度与价值观1.
6、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。2.进一步培养学生学习数学、应用数学的意识以及思维的创新性和深刻性【教学重点与难点】:重点:化实际问题为数学问题;难点:会恰当地运用基本不等式求几何中的最值【学法与教学用具】:1. 学法:列出函数关系式是解应用题的关键,也是本节要体现的技能之一。对例题的处理可让学生思考,然后师生共同对解题思路进行概括总结,使学生更深刻地领会和掌握解应用题的方法和步骤。2. 教学用具:直尺和投影仪【授课类型】:新授课【课时安排】:1课时【教学思路】: 一、创设情景,揭示课题已知都是正数,如果是定值,那么当时,和有
7、最小值;如果和是定值,那么当时,积有最大值 二、研探新知,质疑答辩,排难解惑,发展思维 例1 (教材例1) 用长为的铁丝围成矩形,怎样才能使所围的矩形面积最大?解:设矩形的长为,则宽为,矩形面积,且由(当且近当,即时取等号),由此可知,当时,有最大值答:将铁丝围成正方形时,才能有最大面积例2(教材例2)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。解:设水池
8、底面一边的长度为,水池的总造价为元,根据题意,得当因此,当水池的底面是边长为40m的正方形时,水池的总造价最低,最低总造价是297600元评述:此题既是不等式性质在实际中的应用,应注意数学语言的应用即函数解析式的建立,又是不等式性质在求最值中的应用,应注意不等式性质的适用条件。变题:某工厂要制造一批无盖的圆柱形桶,它的容积是立方分米,用来做底的金属每平方分米价值3元,做侧面的金属每平方米价值2元,按着怎样的尺寸制造,才能使圆桶的成本最低。解:设圆桶的底半径为分米,高为分米,圆桶的成本为元,则3求桶成本最低,即是求在、取什么值时最小。将代入的解析式,得=当且仅当时,取“=”号。当1(分米),(分
9、米)时,圆桶的成本最低为9(元)。例3 某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需要面粉6吨,每吨面粉的价格为1800元,面粉的保管等其它费用为平均每吨每天3元,购面粉每次需支付运费900元求该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少?解:设该厂天购买一次面粉,平均每天所支付的总费用为元购买面粉的费用为元,保管等其它费用为,当,即时,有最小值,答:该厂天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少例4 在面积为定值的扇形中,半径是多少时扇形周长最小?在周长为定值的扇形中,半径是多少时扇形面积最大?例5 如图为定角,分别在的两边上,长为定长,当处在什么位置时,的面积最大?解:设,其中为
10、定值,当且仅当,即时,的面积最大三、巩固深化,反馈矫正 1已知,求的最小值,并求相应的值2一段长为米的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时菜园的面积最大,最大面积是多少? 3在直径为的圆的内接矩形中,问这个矩形的长、宽各为多少时,它的面积最大,最大面积是多少?4.一个由辆汽车组成的车队,每辆车车长为米。当车队以速度(千米/小时)行驶时,相邻两辆车的车距至少为米,现车队要通过一座长为米的大桥,问车速为多少时,车队通过大桥所用的时间最少?最少需要多少分钟?5某工厂拟建一座平面图为矩形,面积为的三段污水处理池,由于受地形限制,其长、宽都不能超过,如果池的外壁的建造单价为元,池
11、中两道隔墙的厚度不计,其面积只计一面,建造费单价为元,池底的建造费单价为元,则水池的长、宽分别为多少时,污水池的造价最低?最低造价为多少?6.建造一个容积为8平方米,深为2米的长方体无盖水池,如果池底和池壁的每平方米造价分别为120元和80元,那么水池的总造价最低是多少?(1760元)解:令长方体的长为米,宽为米,水池的总造价为元 ,=4,=320(+)+480 (当且仅当=时取等号) +4(当=2,=2时取“=”)元 所以水池的总造价为本1760元补充:某单位建造一间地面面积为的背面靠墙的长方题小房,房屋正面的造价为元,房屋侧面的造价为元,屋顶的造价为元,如果墙高为,且不计房屋背面的费用,问
12、怎样设计房屋能使总造价最低,最低总造价是多少元四、归纳整理,整体认识1解实际问题时,首先审清题意,然后将实际问题转化为数学问题,再利用数学知识(函数及不等式性质等)解决问题2.利用基本不等式来解题时,要学会审题及根据题意列出函数表达式,要懂得利用基本不等式来求最值 五、承上启下,留下悬念 六、板书设计七、课后记:第 13 课时: 基本不等式的应用(2)【三维目标】:一、知识与技能1.能够运用基本不等式解决生活中的应用问题2.进一步掌握用基本不等式求函数的最值问题;3.审清题意,综合运用函数关系、不等式知识解决一些实际问题4.能综合运用函数关系,不等式知识解决一些实际问题二、过程与方法本节课是基
13、本不等式应用举例的延伸。整堂课要围绕如何引导学生分析题意、设未知量、找出数量关系进行求解这个中心。三、情感、态度与价值观1.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。2.进一步培养学生学习数学、应用数学的意识以及思维的创新性和深刻性【教学重点与难点】:重点:(1)根据实际问题,建立恰当的数学模型;(2)能利用基本不等式求出函数的最值难点:掌握建立不等式模型解决实际问题【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,揭示课题已知都是正数,如果是定值,
14、那么当时,和有最小值;如果和是定值,那么当时,积有最大值 二、研探新知,质疑答辩,排难解惑,发展思维 例1 (教材例3)过点的直线与轴的正半轴,轴的正半轴分别交与两点,当的面积最小时,求直线的方程解:点,则直线的方程为,直线过点,由基本不等式得:,当且仅当,即时,取“”,此时的面积取最小值,所求直线的方程为,即例2 (教材例4)如图,一份印刷品的排版面积(矩形)为它的两边都留有宽为的空白,顶部和底部都留有宽为的空白,如何选择纸张的尺寸,才能使用纸量最少?解:设排版矩形的长和宽分别是,则纸张面积为当且仅当,即时,取“”,即有最小值,此时纸张长和宽分别是和答:当纸张长和宽分别是和时,纸张的用量最是
15、少例3 甲、乙两地相距千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过千米/时,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度(千米/时)的平方成正比,比例系数为,固定部分为元,(1)把全程运输成本(元)表示为速度(千米/时)的函数,指出定义域;(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?解:(1)由题知,汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,全程运输成本为,所以,函数及其定义域为,;(2)由题知都为正数,故有,当且仅当,即时上式等号成立;若,则当时,全程运输成本最小;若,当时,有, ,当且仅当时上式等号成立,即当时,全程运输成本最小综上:为使全程运输成本最小,当时,行驶速度应为;当时,行驶速度应为例4 四边形的两条对角线相交于,如果的面积为,的面积为,求四边形的面积的最小值,并指出最小时四边形的形状。解:设,则 , ,当且仅当时取“”, 的最小值为,此时由得:,即,即四边形是
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