数学选修45不等式选讲教案Word文件下载.docx
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a>
c。
③、如果a>
b,那么a+c>
b+c,即a>
b
a+c>
b+c。
推论:
如果a>
b,且c>
d,那么a+c>
b+d.即a>
b,c>
d
b+d.
④、如果a>
0,那么ac>
bc;
b,且c<
0,那么ac<
bc.
⑤、如果a>
b>
0,那么
(n
N,且n>
1)
⑥、如果a>
1)。
三、典型例题:
例1、已知a>
b,c<
d,求证:
a-c>
b-d.
例2已知a>
0,c<
0,求证:
。
四、练习:
五、作业:
含有绝对值的不等式的证明
证明一个含有绝对值的不等式成立,除了要应用一般不等式的基本性质之外,经常还要用到关于绝对值的和、差、积、商的性质:
(1)
(2)
(3)
(4)
请同学们思考一下,是否可以用绝对值的几何意义说明上述性质存在的道理?
实际上,性质
和
可以从正负数和零的乘法、除法法则直接推出;
而绝对值的差的性质可以利用和的性质导出。
因此,只要能够证明
对于任意实数都成立即可。
我们将在下面的例题中研究它的证明。
现在请同学们讨论一个问题:
设
为实数,
哪个大?
显然
,当且仅当
时等号成立(即在
时,等号成立。
在
时,等号不成立)。
同样,
当且仅当
含有绝对值的不等式的证明中,常常利用
、
及绝对值的和的性质。
二、典型例题:
例1、证明
(1)
,
(2)
证明
(1)如果
那么
所以
如果
(2)根据
(1)的结果,有
,就是,
所以,
例2、证明
例3、证明
思考:
如何利用数轴给出例3的几何解释?
(设A,B,C为数轴上的3个点,分别表示数a,b,c,则线段
当且仅当C在A,B之间时,等号成立。
这就是上面的例3。
特别的,取c=0(即C为原点),就得到例2的后半部分。
)
探究:
试利用绝对值的几何意义,给出不等式
的几何解释?
含有绝对值的不等式常常相加减,得到较为复杂的不等式,这就需要利用例1,例2和例3的结果来证明。
例4、已知
,求证
证明
(1)
,
∴
由
(1),
(2)得:
例5、已知
求证:
,∴
由例1及上式,
注意:
在推理比较简单时,我们常常将几个不等式连在一起写。
但这种写法,只能用于不等号方向相同的不等式。
三、小结:
1、已知
求证:
2、已知
含有绝对值的不等式的解法
在初中课程的学习中,我们已经对不等式和绝对值的一些基本知识有了一定的了解。
在此基础上,本节讨论含有绝对值的不等式。
关于含有绝对值的不等式的问题,主要包括两类:
一类是解不等式,另一类是证明不等式。
下面分别就这两类问题展开探讨。
1、解在绝对值符号内含有未知数的不等式(也称绝对值不等式),关键在于去掉绝对值符号,化成普通的不等式。
主要的依据是绝对值的意义.
请同学们回忆一下绝对值的意义。
在数轴上,一个点到原点的距离称为这个点所表示的数的绝对值。
即
2、含有绝对值的不等式有两种基本的类型。
第一种类型。
设a为正数。
根据绝对值的意义,不等式
的解集是
,它的几何意义就是数轴上到原点的距离小于a的点的集合是开区间(-a,a),如图所示。
图1-1
如果给定的不等式符合上述形式,就可以直接利用它的结果来解。
第二种类型。
的解集是
{
或
}
它的几何意义就是数轴上到原点的距离大于a的点的集合是两个开区间
的并集。
如图1-2所示。
–
图1-2
同样,如果给定的不等式符合这种类型,就可以直接利用它的结果来解。
例1、解不等式
例2、解不等式
方法1:
分域讨论
★方法2:
依题意,
,(为什么可以这么解?
例3、解不等式
例、解不等式
解本题可以按照例3的方法解,但更简单的解法是利用几何意义。
原不等式即数轴上的点x到1,2的距离的和大于等于5。
因为1,2的距离为1,所以x在2的右边,与2的距离大于等于2(=(5-1)
;
或者x在1的左边,与1的距离大于等于2。
这就是说,
例5、不等式
,对一切实数
都成立,求实数
的取值范围。
解不等式
1、
2、
3、
.4、
.
5、
6、
.7、
8、
9、
10、
利用不等式的图形解不等式
1.
;
2.
A组
1.解下列不等式:
(1)
(2)1
(3)
(4)
2.解不等式:
3.解不等式:
4.利用绝对值的几何意义,解决问题:
要使不等式
<
有解,
要满足什么条件?
5.已知
(2)
6.已知
7.已知
B组
*****8.求证
*****9.已知
10.若
为任意实数,
为正数,求证:
(
,而
平均值不等式
1、定理1:
,那么
(当且仅当
时取“=”)
证明:
1.指出定理适用范围:
强调取“=”的条件
2、定理2:
是正数,那么
∵
∴
即:
当且仅当
时
注意:
1.这个定理适用的范围:
2.语言表述:
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
3、定理3:
∴上式≥0从而
指出:
这里
∵
就不能保证。
推论:
4、算术—几何平均不等式:
①.如果
则:
叫做这n个正数的算术平均数,
叫做这n个正数的几何平均数;
②.基本不等式:
≥
(
)
这个结论最终可用数学归纳法,二项式定理证明(这里从略)
语言表述:
n个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。
③.
的几何解释:
以
为直径作圆,在直径AB上取一点C,过C作弦DD’^AB则
从而
,而半径
例1、已知
为两两不相等的实数,求证:
证:
以上三式相加:
例2、设
例3、设
,…,
为正数,证明:
例4、若
,设
加权平均;
算术平均;
几何平均;
调和平均
即:
(俗称幂平均不等式)
由平均不等式
综上所述:
1、若
求证
由幂平均不等式:
利用平均不等式求最大(小)值
1、重要的结论:
已知x,y都是正数,则:
(1)、如果积xy是定值P,那么当x=y时,和x+y有最小值
(2)、如果和x+y是定值S,那么当x=y时,积xy有最大值
例1、当
取什么值时,函数
有最小值?
最小值是多少?
例2、求函数
)的最小值。
例3、小宁在某电脑城配置了一台总费用为6400元的电脑。
假定在电脑的使用过程中,每年的维修费用约为:
第一年为200元,第二年400元,第三年600元,…,按等差数列递增。
这台电脑使用多少年报废最合算?
例4、如图,电灯挂在圆桌的正中央上方。
假定它与桌面上A点的水平距离是
,那么电灯距离桌面的高度
等于多少时,A点处最亮?
(亮度公式:
,这里
为常数,
是电灯到照射点的距离,
是照射到某点的光线与水平面所成的角)
例5、求函数
的最大值,下列解法是否正确?
为什么?
解一:
解二:
当
时
答:
以上两种解法均有错误。
解一错在取不到“=”,即不存在
使得
解二错在
不是定值(常数)
正确的解法是:
例6、若
,求
的最值。
解:
例7、设
且
的最大值
又
例8、已知
的最小值
1.求下列函数的最值:
1°
、
(min=6)
2°
2.1°
时求
的最小值,
、设
的最大值(5)
3°
、若
求
4°
3.若
,求证:
的最小值为3
4.制作一个容积为
的圆柱形容器(有底有盖),问圆柱底半径和高各取多少时,用料最省?
(不计加工时的损耗及接缝用料)
1、将一块边长为
的正方形铁皮,剪去四个角(四个全等的正方形),作成一个无盖的铁盒,
要使其容积最大,剪去的小正方形的边长为多少?
最大容积是多少?
设剪去的小正方形的边长为
则其容积为
时取“=”
即当剪去的小正方形的边长为
时,铁盒的容积为
2、某种汽车购买时的费用是10万元,每年的保险费、养路费及汽油费合计为9千元;
汽车的维修费平均为:
第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,依等差数列逐年递增。
问这种汽车使用多少年报废最合算(即年平均费用最少)?
设这种汽车使用n年报废最合算n年汽车的维修总费用为
(万元)
年平均费用y=
即n=10时取等号。
这种汽车使用10年报废最合算。
3、设计一幅宣传画,要求画面面积为4840cm2,画面的宽与高的比为λ(λ>
1),画面的上、下各留8cm的空白,左、右各留5cm的空白。
怎样确定画面的高与宽尺才,能使宣传画所用纸张面积最小?
(2001年全国文科高考题)
解:
设画面的宽为xcm,则画面的高为
cm,设纸张面积为S
S=
当且仅当x=
,即x=55cm,此时高
画面高为88cm,宽为55cm时,能使所用纸张面积最小。
评注:
在应用均值不等式解决这类实际问题时,应