2.1.3基本不等式的应用 课件(共17张PPT)——2025-2026学年高中必修 第一册《数学》湘教版(新)

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2.1.3基本不等式的应用 课件(共17张PPT)——2025-2026学年高中必修 第一册《数学》湘教版(新)

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(共17张PPT)
基本不等式的应用

  在日常生活与生产中,我们经常会遇到如何使材料最省、利润最高、成本最低等问题,这些问题通常可借助基本不等式来解决.通过对以下几个实例的讨论,我们将体会基本不等式的应用.
基本不等式的应用

基本不等式的应用
     (1)把12写成两个正数的乘积,当这两个正数取什么值时,它们的和最小?
  (2)把25写成两个正数的和,当这两个正数取什么值时,它们的积最大?
 解 (1)设两个正数为x,y,则x>0,y>0,且xy=12.
   由         ≥   ,
   可得
          x+y≥   = = ,
当且仅当x=y时等号成立,此时 .
所以,把12写成两个 的乘积时,它们的和最小,最小和为 .

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  x+y≥ ,就说明x+y始终大于或等于 ,取等号时,两数之和最小.

基本不等式的应用
  (2)设两个正数为x,y,则x>0,y>0,且x+y=25.
  由
≤   =  ,
  可得
  xy≤  ,
  当且仅当x=y时等号成立,此时x=y=  .
  所以,把25写成两个  的和时,它们的积最大,最大积为 .

基本不等式的应用
  例1蕴含了基本不等式的一个非常重要的应用模型,你能概括出这个模型吗?
  已知x,y都为正数,则
  (1)如果积xy是定值p,那么当且仅当x=y时,和x+y有最小值  ;
  (2)如果和x+y是定值s,那么当且仅当x=y时,积xy有最大值  .

基本不等式的应用
    某单位欲建造一间底面为矩形且面积为12m2的背面靠墙的小屋,房屋正面的造价为1200元/m2,侧面的造价为800元/m2,屋顶的造价为5200元.如果墙高为3m,且不计房屋背面和底面的费用,问怎样设计房屋能使总造价最低 最低总造价是多少元?

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基本不等式的应用
  解 设房屋正面的长为xm,侧面的长为ym,房屋的总造价为z元.根据题意,有xy=12,且
z=3x×1200+2×3y×800+5200
            =5200+1200(3x+4y).
  由基本不等式与不等式的性质,可得
       5200+1200(3x+4y)≥5200+1200×
               =5200+1200×
               =34000,
  当且仅当3x=4y时等号成立,此时x=4,y=3.
  所以,将房屋设计成正面长为4m,侧面长为3m时总造价最低,最低总造价是34000元.

基本不等式的应用
     某公司设计了如图2.1-5所示的一块绿化景观地带,两条平行线段的两端用半圆形弧相连接.已知这块绿化景观地带的内圈周长为400m,当平行线段的长设计为多少时,中间矩形区域的面积最大?
 解 设平行线段长为xm,半圆形直径为dm,中间的矩形区域面积为Sm2.
 由题意可知 S=xd,且2x+πd=400,
 所以 S=xd=  ·πd·2x≤          ,
 当且仅当πd=2x=200,即d=  ,x=100时,等号成立.
 所以,当平行线段的长设计为100m时,中间矩形区
域的面积S最大,最大值为   m2.

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图2.1-5

基本不等式的应用
练 习

基本不等式的应用
2.如图,动物园要以墙体为背面,用钢筋网围成四间具有相同面积的矩形虎笼.
(1)现有可围36m长钢筋网的材料,每间虎笼的长、宽
各设计为多少时,可使每间虎笼的面积最大?
(2)若每间虎笼的面积为20m2,则每间虎笼的长、宽各
设计为多少时,可使围成四间虎笼的钢筋网总长最小?
3.现在要求设计一张单栏的竖向张贴的海报,它的中间印刷面积为128dm2,上下空白各2dm,左右空白各1dm,如何确定海报尺寸可使四周空白面积最小?
练 习
(第2题)
学而时习之
  1. 比较(2a+1)(a-3)与(a-6)(2a+7)+45的大小.
  2. 比较下列各题中两个代数式值的大小:
  (1) (  -1)2与( +1)2;
  (2) (x2+ x+1)(x2 - x+1)与(x2+x+1)(x2-x+1).
  3.如果a<b<0,则有(用“>”或“<”填空):
  (1)-a -b; (2) ;
  (3) ; (4) 1.
习题2.1
  4. 下列结论是否成立?若成立,试说明理由;若不成立,试举出反例.
  (1)如果c-a>c-b,那么a<b;
  (2)若ab>c,b>0,则a> ;
  (3)若ac>bc,则a>b;
  (4)若a>b,c>d,则a-c>b-d.
  5.证明下列不等式,并讨论等号成立的条件:
  (1)若a>0,则a+a3≥2a2;
  (2)若ab=4,则a2+b2≥8;
  (3)若-1≤x≤1,则 ≤ ;
  (4)若ab≠0,则 ≥2;
  (5)对任意实数a和b,a2+b2+ ≥ 3.
习题2.1
  6.(1)把36写成两个正数的乘积,当这两个正数取什么值时,它们的和最小?
  (2)把18写成两个正数的和,当这两个正数取什么值时,它们的积最大?
  8.如图,在一块锐角三角形空地中欲建一个面积
最大的内接矩形花园(阴影部分),则花园的长、宽
分别为多少时面积最大?最大面积是多少?
习题2.1
(第8题)
温故而知新
  9. 利用不等式的性质证明下列不等式:
  (1)若a<b,c<0,则(a-b)c>0;
  (2)若a<0,-1<b<0,则a<ab2<ab.
  10.下列结论是否成立?若成立,试说明理由;若不成立,试举出反例.
  (1)若ab>0,则a+b≥ ;
  (2)若ab>0,则 ≥2;
  (3)若ab<0,则 ≤-2.
习题2.1
  11.某商品计划提价两次,有甲、乙、丙三种方案,其中p>q>0. 经两次提价后,哪种方案提价的幅度大?为什么?
习题2.1
  12.某公司计划在本地租地建仓库,已知每月土地费用与仓库到车站的距离成反比,而每月货物的运输费用与仓库到车站的距离成正比.经测算,若在距离车站10km处建仓库,则每月的土地费用和运输费用分别为2万元和8万元,那么要使两项费用之和最小,仓库应建在离车站多远处?
  
习题2.1
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