文档内容
基本不等式
一、 课堂目标
1.理解均值不等式的推导过程和含义.
2.能够利用均值不等式解决简单的求解最值问题.
二、 知识引入
如图,在正方形 中有 个全等的直角三角形,设直角三角形两条直角边的长分别为 ,则正方
形的边长为 .
四个直角三角形的面积和为
正方形的面积为
则有 ,即
当 时,正好 ,即 .
这个例子跟我们今天学习的内容有直接关系,一起来学习吧.
三、 知识讲解
1. 均值不等式的推导
对于给定的两个正数 ,我们把 叫做正数 的算术平均数,把 叫做正数 的几何平均
数.
对于正数 来说,算术平均数是 ,几何平均数是 ,此时算术平均数大于几何平均数;
1对于正数 来说,算术平均数是 ,几何平均数是 ,此时算术平均数仍然大于几何平均数;
上面两例的结果是巧合还是必然呢?我们从一般角度来研究一下:
设 ,
,当且仅当 ,即 时,等号成
立.
我们将上面的结论称为均值不等式(均值定理).
均值不等式的语言表述为:
两个正实数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
这个不等式在证明不等式,求函数最值时有着广泛的应用,因此我们也称它为基本不等式.
2. 均值不等式的总结
(1)对于任意实数 ,有 ,当且仅当 时,等号成立.
(2)如果 是正数,那么 ,当且仅当 时,有等号成立.此结论又称均值不等式或
基本不等式.
关于均值不等式的几点说明:
“一正”:不等式中的各项必须都是正数,在异号时不能运用均值不等式,在同负时可以先进行转化,
再运用均值不等式;
“二定”:求和 的最小值时,看积 是否为定值;求积 的最大值时,看和 是否是定值.
“三相等”:只有具备了均值不等式中等号成立的条件,才能使代数式取到最大或最小值.否则不能通
过均值不等式求最值.
例题
1. 不等式 成立的条件是( ).
A. , B. 、 非负 C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
2. 若 ,则代数式 的最小值为 .
思路梳理
2本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
3. 已知 ,则 的最小值为( ).
A. B. C. D.
例题
4. 已知函数 , ,则 取最小值时对应的 的值为( ).
A. B. C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
5. 已知函数 ( ),那么当 取得最小值时, 值是 .
例题
6. 如果 ,那么 的最小值为( ).
A. B. C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
7. 若 ,则 的最小值是 .
3例题
8. 已知 , ,且 ,那么 的最大值是 .
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
9. 已知正实数 , 满足 ,则 的最大值为 .
10. 已知 , ,且 ,则 的最大值为 .
例题
11. 设 ,那么 有( ).
A. 最大值 B. 最小值 C. 最大值 D. 最小值
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
12. 求 的最大值.
13. 当 时, 的最大值为 .
3. 均值不等式的常见形式----倒数和形式
形如 (给定定义域)的形式,
【方法】:
其中第二步配凑是关键,这一步配凑是在均值定理中“两个正数的乘积为定值,其和有最小值”的指导
下产生的(仍然要注意检验能否取等,即方程 的实数解是否在给定定义域内).
4例题
14. 已知 ,函数 的最小值是 .
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
15. 若 ,则 的最小值是 .
16. 已知 ,则 的最小值是 .
例题
17. 函数 的最小值为( ).
A. B. C. D.
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
2. __________________________________
3. __________________________________
练习
18.
已知 ,则 的最小值为 .
19. 函数 的最大值为 ,此时 的值为 .
例题
20. 已知: , , ,求证: .
思路梳理
本题所考查的知识点:
1. __________________________________
52. __________________________________
3. __________________________________
练习
21. 求证: .
22. 已知 、 是正实数,求证: .
四、 思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
五、 出门测
23. 已知 ,则 的最小值是( ).
A. B. C. D.
24. 当且仅当 时,函数 取得最小值.
25. 已知 ,则 的最小值为 .
26. 若 ,则 的最大值为 .
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