2.2 导学2 基本不等式的应用同步学案(课件+学案)2026-2027学年高中数学必修第一册人教A版

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2.2 导学2 基本不等式的应用同步学案(课件+学案)2026-2027学年高中数学必修第一册人教A版

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(共19张PPT)
二、基本不等式
导学2 基本不等式的应用
 高中数学 必修 第一册
一元二次函数、方程和不等式
第二章
知 识 点 一
知识点一 利用基本不等式证明不等式
例1 已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1.
证明:≥8.
证明:∵a,b,c均为正实数,a+b+c=1,∴-1=≥,同理-1≥-1≥.上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得≥··=8,当且仅当a=b=c=时,等号成立.
[延伸探究] 本例的条件不变,证明:≥9.
证明:=3+≥3+2+2+2=9,当且仅当a=b=c=时,等号成立.
[反思感悟] 利用基本不等式证明不等式的注意点
(1)此类问题的关键是:所证不等式中大多有“和”式或“积”式,通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式,达到放缩的效果.
(2)注意多次运用基本不等式时等号能否取到.
知 识 点 二
知识点二 基本不等式的实际应用
例2 小明的爸爸要在家用围栏做一个面积为16 m2的矩形游乐园,当这个矩形的边长为多少时,所用围栏最省,并求所需围栏的长度.
解:设矩形围栏相邻两条边长分别为x m,y m,围栏的长度为2(x+y) m.
方法一 由已知得xy=16,由≥,可知x+y≥2=8,∴2(x+y)≥16,当且仅当x=y=4时,等号成立,
∴当这个矩形游乐园是边长为4 m的正方形时,所用围栏最省,所需围栏的长度为16 m.
方法二 ∵xy=16,∴y=,
∴2(x+y)=2≥2×2=16,当且仅当x=y=4时,等号成立,∴当这个矩形游乐园是边长为4 m的正方形时,所用围栏最省,所需围栏的长度为16 m.
[反思感悟] 利用基本不等式解决实际问题的步骤
(1)理解题意.设变量,并理解变量的实际意义;
(2)构造定值.利用基本不等式求最值;
(3)检验.检验等号成立的条件是否满足题意;
(4)给出结论.
知 识 点 三
知识点三 基本不等式在几何中的应用
例3 如图所示,设矩形ABCD(AB>BC)
的周长为24,把它沿AC翻折,翻折后
AB'交DC于点P,设AB=x.
(1)用含x的式子表示DP,并求出x的取
值范围;
(2)求△ADP面积的最大值及此时x的值.
解:(1)矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,
∵AB=x,∴AD=-x=12-x,∵AB>BC=AD,得x>12-x,∴6<x<12,在△APC中,∠PAC=∠PCA,∴AP=PC,从而得DP=PB',
∴AP=AB'-PB'=AB-DP=x-DP,在Rt△ADP中,由勾股定理得(12-x)2+DP2=(x-DP)2,
∴DP=12-(6<x<12).
(2)在Rt△ADP中,S△ADP=AD·DP=(12-x)=108-(6<x<12).∵6<x<12,∴6x+≥2=72,当且仅当6x=,即x=6时,等号成立.∴S△ADP=108-≤108-72,∴当x=6时,△ADP的面积取得最大值108-72.
[反思感悟] 利用基本不等式求几何中最值问题的思路
(1)依据题意设出变量,将所求量用所设变量表示;
(2)构造基本不等式模型,将其变形为满足基本不等式成立的形式;
(3)数学运算求得最值,再返回到原几何问题中给出解答.
随 堂 巩 固
1. 某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产
的产品可获得的总利润y(单位:万元)关于机器运转时间x(单位:
年)的函数解析式为y=-x2+18x-25(x∈N*),则该公司每台机
器年平均利润的最大值是(  )
A. 8万元 B. 12万元
C. 28万元 D. 56万元
A
2. 若用一段长为8 cm的铁丝围成一个矩形模型,则这个模型的
最大面积为(  )
A. 9 cm2 B. 16 cm2
C. 4 cm2 D. 5 cm2
C
3. 若正实数x,y满足xy+3x=3,则12x+y的最小值是(  )
A. 7 B. 8
C. 9 D. 10
C
4. 已知a,b,c>0,证明:≥a+b+c.
证明:∵a,b,c>0,利用基本不等式可得+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,∴+a+b+c≥2a+2b+2c,∴≥a+b+c,当且仅当a=b=c时,等号成立.2.2 导学2 基本不等式的应用
知识点一 利用基本不等式证明不等式
例1 已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1.
证明:≥8.
证明:∵a,b,c均为正实数,a+b+c=1,∴-1=≥,同理-1≥-1≥.上述三个不等式两边均为正,分别相乘,得≥··=8,当且仅当a=b=c=时,等号成立.
[延伸探究] 本例的条件不变,证明:≥9.
证明:=3+≥3+2+2+2=9,当且仅当a=b=c=时,等号成立.
[反思感悟] 利用基本不等式证明不等式的注意点
(1)此类问题的关键是:所证不等式中大多有“和”式或“积”式,通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式,达到放缩的效果.
(2)注意多次运用基本不等式时等号能否取到.
知识点二 基本不等式的实际应用
例2 小明的爸爸要在家用围栏做一个面积为16 m2的矩形游乐园,当这个矩形的边长为多少时,所用围栏最省,并求所需围栏的长度.
解:设矩形围栏相邻两条边长分别为x m,y m,围栏的长度为2(x+y) m.
方法一 由已知得xy=16,由≥,可知x+y≥2=8,∴2(x+y)≥16,当且仅当x=y=4时,等号成立,
∴当这个矩形游乐园是边长为4 m的正方形时,所用围栏最省,所需围栏的长度为16 m.
方法二 ∵xy=16,∴y=,
∴2(x+y)=2≥2×2=16,当且仅当x=y=4时,等号成立,∴当这个矩形游乐园是边长为4 m的正方形时,所用围栏最省,所需围栏的长度为
16 m.
[反思感悟] 利用基本不等式解决实际问题的步骤
(1)理解题意.设变量,并理解变量的实际意义;
(2)构造定值.利用基本不等式求最值;
(3)检验.检验等号成立的条件是否满足题意;
(4)给出结论.
知识点三 基本不等式在几何中的应用
例3 如图所示,设矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,把它沿AC翻折,翻折后AB'交DC于点P,设AB=x.
(1)用含x的式子表示DP,并求出x的取值范围;
(2)求△ADP面积的最大值及此时x的值.
解:(1)矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,
∵AB=x,∴AD=-x=12-x,∵AB>BC=AD,得x>12-x,∴6<x<12,在△APC中,∠PAC=∠PCA,∴AP=PC,从而得DP=PB',
∴AP=AB'-PB'=AB-DP=x-DP,在Rt△ADP中,由勾股定理得(12-x)2+DP2=(x-DP)2,
∴DP=12-(6<x<12).
(2)在Rt△ADP中,S△ADP=AD·DP=(12-x)=108-(6<x<12).∵6<x<12,∴6x+≥2=72,当且仅当6x=,即x=6时,等号成立.∴S△ADP=108-≤108-72,∴当x=6时,△ADP的面积取得最大值108-72.
[反思感悟] 利用基本不等式求几何中最值问题的思路
(1)依据题意设出变量,将所求量用所设变量表示;
(2)构造基本不等式模型,将其变形为满足基本不等式成立的形式;
(3)数学运算求得最值,再返回到原几何问题中给出解答.
  随堂巩固
                
1. 某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位:万元)关于机器运转时间x(单位:年)的函数解析式为y=-x2+18x-25(x∈N*),则该公司每台机器年平均利润的最大值是( A )
A. 8万元 B. 12万元
C. 28万元 D. 56万元
2. 若用一段长为8 cm的铁丝围成一个矩形模型,则这个模型的最大面积为( C )
A. 9 cm2 B. 16 cm2
C. 4 cm2 D. 5 cm2
3. 若正实数x,y满足xy+3x=3,则12x+y的最小值是( C )
A. 7 B. 8
C. 9 D. 10
4. 已知a,b,c>0,证明:≥a+b+c.
证明:∵a,b,c>0,利用基本不等式可得+b≥2a,+c≥2b,+a≥2c,∴+a+b+c≥2a+2b+2c,∴≥a+b+c,当且仅当a=b=c时,等号成立.2.2 导学2 基本不等式的应用
知识点一 利用基本不等式证明不等式
例1 已知a,b,c均为正实数,且a+b+c=1.
证明:≥8.
[延伸探究] 本例的条件不变,证明:≥9.
[反思感悟] 利用基本不等式证明不等式的注意点
(1)此类问题的关键是:所证不等式中大多有“和”式或“积”式,通过将“和”式转化为“积”式或将“积”式转化为“和”式,达到放缩的效果.
(2)注意多次运用基本不等式时等号能否取到.
知识点二 基本不等式的实际应用
例2 小明的爸爸要在家用围栏做一个面积为16 m2的矩形游乐园,当这个矩形的边长为多少时,所用围栏最省,并求所需围栏的长度.
[反思感悟] 利用基本不等式解决实际问题的步骤
(1)理解题意.设变量,并理解变量的实际意义;
(2)构造定值.利用基本不等式求最值;
(3)检验.检验等号成立的条件是否满足题意;
(4)给出结论.
知识点三 基本不等式在几何中的应用
例3 如图所示,设矩形ABCD(AB>BC)的周长为24,把它沿AC翻折,翻折后AB'交DC于点P,设AB=x.
(1)用含x的式子表示DP,并求出x的取值范围;
(2)求△ADP面积的最大值及此时x的值.
[反思感悟] 利用基本不等式求几何中最值问题的思路
(1)依据题意设出变量,将所求量用所设变量表示;
(2)构造基本不等式模型,将其变形为满足基本不等式成立的形式;
(3)数学运算求得最值,再返回到原几何问题中给出解答.
  随堂巩固
                
1. 某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y(单位:万元)关于机器运转时间x(单位:年)的函数解析式为y=-x2+18x-25(x∈N*),则该公司每台机器年平均利润的最大值是(   )
A. 8万元 B. 12万元
C. 28万元 D. 56万元
2. 若用一段长为8 cm的铁丝围成一个矩形模型,则这个模型的最大面积为(   )
A. 9 cm2 B. 16 cm2
C. 4 cm2 D. 5 cm2
3. 若正实数x,y满足xy+3x=3,则12x+y的最小值是(   )
A. 7 B. 8
C. 9 D. 10
4. 已知a,b,c>0,证明:≥a+b+c.

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