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1、《基本不等式及其應用》
教學目標
【知識與能力目標】
1、掌握兩個基本不等式:(、)、(、為任意正數(shù)),并能用于解決一些簡單問題.
2、理解兩個基本不等式相應的幾何解釋.初步理解代換的數(shù)學方法.
3、在公式的探求過程中,領悟數(shù)形結合的數(shù)學思想,進一步體會事物之間互相聯(lián)系及一定條件下互相 轉(zhuǎn)化等辨證唯物主義觀點.
【過程與方法目標】
1 '掌握兩個基本不等式:(、)、(、為任意正數(shù)),并能用于解決一些簡單問題.
2、理解兩個基本不等式相應的幾何解釋.初步理解代換的數(shù)學方法.
【情感態(tài)度價值觀目標】
在公式的探求過程中,領悟數(shù)形結合的數(shù)學思想,進一步體會事物之間互相聯(lián)系及一定條
2、件下互相轉(zhuǎn) 化等辨證唯物主義觀點.
教學重難點
【教學重點】兩個基本不等式的知識發(fā)生過程和證明;基本不等式的應用.
【教學難點】基本不等式的應用
教學過程
新課引入
基本不等式J及其證明
基本不等式1的圖形解釋
匚二?圖形引入基本不等式2 I二,
基本不等式2的證明
=基本不等式的簡單應用(探索)
二課堂小結
作業(yè)布置(含課外思考)
一、新課引入
在客觀世界中,有些量的大小關系是永遠成立的
例如,、()、三角形任意兩邊之和大于第三邊、三角形任意兩邊之差小于第三邊等等
二、新課講授
1 '基本不等式1
基本不等式1對于任意實數(shù)和,有,當且僅當時等號成立
3、
(1 ) 基本不等式1的證明
證明:因為,所以?
當時,.當時,?
所以,當且僅當時,的等號成立?
(2) 基本不等式1的幾何解釋
①解釋1
邊長為的正方形面積與邊長為的正方形面積之和大于等于以 、為鄰邊長的矩形面積的2
倍(當且僅當時等號成立)?
已知正方形,分別在邊、邊上取點、 ,使得?分別過點、作、,垂足為、?和交于點?
由幾何畫板進行動態(tài)計算演示,得到陰影部分的面積 剩余部分的面積,當且僅當點移
至中點時等號成立?
②解釋2
某屆數(shù)學大會的會徽怎樣的?
三國時期趙爽在《勾股方圓圖注》中對勾股定理的證明可用現(xiàn)代數(shù)學表述為:
如圖所示,以、、分別表示勾、股、弦
4、,那么,表示“弦圖”中兩塊“朱實”的面積,表示“中黃 實”的面積.于是,從圖中可明顯看出,四塊“朱實”的面積加上一個“中黃實”的面積就等于以為邊長的 正方形“弦實”的面積,即
這就是勾股定理的一般表達式. .
由圖可知:以為邊長的正方形“弦實”的面積四塊“朱實”的面積即,(當且僅當時等號成立)
2、基本不等式2
觀察下面這個幾何圖形.已知半圓,是半圓上任一點,是直徑.
過作,垂足為.顯然有線段的長度大于等于垂線段的長度.設,,請用、來表示上述這個不等關系.(即,
當且僅當時等號成立.)基本不等式2對于任意正數(shù)、,有,當且僅當時等號成立.
我們把和分別叫做正數(shù)、的算術平均數(shù)和幾何平
5、均數(shù).因此基本不等式2也可敘述為:兩個正數(shù)的算 術平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù).
(1 )基本不等式2的證明證明:因為,所以.
當時,.當時,.所以,當且僅當時,的等號成立.另證:因為、為正數(shù),所以、均存在.
由基本不等式1,得,當且僅當時等號成立
即,當且僅當時等號成立
2)基本不等式2的擴充
對于任意非負數(shù)、,有,當且僅當時等號成立例1已知,求證:,并指出等號成立的條件.證 明:因為,所以、同號,并有,.
所以,.當且僅當,即時等號成立.
[說明]
1、體會代換的方法.
2、用語言表述上述結論.
3、思考:若,則代數(shù)式的取值范圍是什么?(,當且僅當時等號成立 .)
6、3、兩個基本不等式的簡單應用
(1 )幾何問題 例2在周長保持不變的條件下,何時矩形的面積最大?猜想:由幾何畫板電腦演示得出.
解:設矩形的長、寬分別為、(、)且(定值),則同樣周長的正方形的邊長為.矩形面積,正方形面積 由基本不等式2,得,又由不等式的性質(zhì)得,即.由題意,(定值),所以(定值).當且僅當,即矩
形為正方形時,矩形的面積最大.
[說明]當兩個正數(shù)的和為定值時,它們的積有最大值.例如,若時,有,當且僅當時等號成立.(事實
上,由(),得,當且僅當時等號成立.)思考題
(1 )通過查閱資料,了解這兩個基本不等式其它的幾何解釋
(2)在面積保持不變的條件下,正方形的周長
7、與矩形的周長之間有什么大小關系?
(3)整理一些基本不等式的常用變式并給出證明
教學反思
本堂課是《基本不等式及其應用》的第一節(jié)課,在學生熟練掌握不等式性質(zhì)的前提下,介紹了兩個基本 不等式及其初步應用.盡管對于基本不等式而言證明不困難,但它卻是今后學習諸如不等式證明、求函數(shù) 最值等時的有力工具,因此牢固掌握這兩個基本不等式是十分重要的.
為了避免單純地講授基本不等式.,本堂課借助計算機軟件,采用以幾何圖形輔助代數(shù)知識講授,由數(shù) 到形,再由形到數(shù)的設計思路,將兩個基本不等式的證明、解釋及其在應用時的注意點穿插其中,并通過 幾何解釋加強對基本不等式的感性認識,從而達到較好的教學效果.整堂課
8、主要采用“觀察一一猜測一 -歸納一一證明”的探索流程,讓學生通過觀察兩式的大小關系、幾何圖形中線段的長度來猜測相應的 結論,最后再由討論、歸納得出兩個基本不等式.
在教學過程中始終“關注學生的思維發(fā)展” .例如,將教科書上例1的證明題改成了一道探索題,通 過對有關過程的設計,進而培養(yǎng)學生自行探索、解決問題的能力.此外,為了培養(yǎng)學生“觀察一一猜測” 的能力,借用了幾何畫板的有關功能,幫助學生進行有關的猜想與驗證,使學生始終處于自我發(fā)現(xiàn)、自我探 索的過程中.
通過整堂課的教學,不僅要求學生對有關知識點的掌握,此外還對應初步理解代換的數(shù)學方法有一定
要求,并在公式的探求過程中,繼續(xù)領悟數(shù)形結合的數(shù)學思想.