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时间:2019-10-29
《2019_2020学年高中数学第3章不等式3.2基本不等式与最大(小)值教案北师大版必修5》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.2 基本不等式与最大(小)值学习目标核心素养1.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.(重点)2.会用基本不等式解决实际问题.(重点、难点)1.通过利用基本不等式求解最值问题提升逻辑素养.2.利用基本不等式解决实际问题提升数学建模素养.不等式与最大(小)值阅读教材P90~P91“例2”以上部分,完成下列问题.x,y都为正数时,下面的命题成立(1)若x+y=s(和为定值),则当x=y时,积xy取得最大值;(2)若xy=p(积为定值),则当x=y时,和x+y取得最小值2.思考:(1)函数y=x+的最小
2、值是2吗?[提示] 不是,只有当x>0时,才有x+≥2,当x<0时,没有最小值.(2)设a>0,2a+取得最小值时,a的值是什么?[提示] 2a+≥2=2,当且仅当2a=,即a=时,取得最小值.1.下列函数中,最小值为4的函数是( )A.y=x+B.y=sinx+(0<x<π)C.y=ex+4e-xD.y=log3x+logx81C [A中x=-1时,y=-5<4,B中y=4时,sinx=2,D中x与1的关系不确定,选C.]2.当x>0时,x+的最小值为________.6 [因为x>0,所以x+≥2=
3、6,当且仅当x=,即x=3时等号成立.]3.当x∈(0,1)时,x(1-x)的最大值为________. [因为x∈(0,1),所以1-x>0,故x(1-x)≤2=,当x=1-x,即x=时等号成立.]4.若点A(-2,-1)在直线mx+ny+1=0上,其中mn>0,则+的最小值为________.8 [由已知点A在直线mx+ny+1=0上所以2m+n=1,所以+=+=4+≥8.]利用基本不等式求最值【例1】 (1)已知x>2,则y=x+的最小值为________.(2)若04、的最大值是________.(1)6 (2) [(1)因为x>2,所以x-2>0,所以y=x+=x-2++2≥2+2=6,当且仅当x-2=,即x=4时,等号成立.所以y=x+的最小值为6.(2)因为00,所以y=x·(1-2x)=×2x×(1-2x)≤2=×=,当且仅当2x=1-2x,即当x=时,ymax=.]在利用基本不等式求最值时要注意三点:一是各项均为正;二是寻求定值,求和式最小值时应使积为定值,求积式最大值时应使和为定值(恰当变形,合理拆分项或配凑因式是常用的解题技巧);三是5、考虑等号成立的条件.1.(1)已知t>0,则函数y=的最小值为________.(2)设00)的最小值是-2.(2)因为00,故ƒ(x)===·≤×=2,当且仅当2x=8-2x,即x=2时取等号,所以当x=2时,ƒ(x)=的最大值为2.]利用基本不等式解实际应用题【例2】 如图,要设计一张矩形广告牌,该广告牌含有6、大小相等的左右两个矩形栏目(如图中阴影部分),这两栏的面积之和为18000cm2,四周空白的宽度为10cm,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm.怎样确定广告牌的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告牌面积最小?[解] 法一:设矩形广告牌的高为xcm,宽为ycm,则每栏的高和宽分别为(x-20)cm,cm,其中x>20,y>25,则两栏面积之和为2(x-20)×=18000,由此得y=+25,所以广告牌的面积S=xy=x=+25x,整理得S=+25(x-20)+18500.因为x-20>0,所以S≥2+187、500=24500.当且仅当=25(x-20)时等号成立,此时有(x-20)2=14400,解得x=140,代入y=+25,得y=175.即当x=140,y=175时,S取得最小值24500.故当广告牌的高为140cm,宽为175cm时,可使矩形广告牌的面积最小.法二:设矩形栏目的高为acm,宽为bcm,则ab=9000,其中a>0,b>0.易知广告牌的高为(a+20)cm,宽为(2b+25)cm.广告牌的面积S=(a+20)(2b+25)=2ab+40b+25a+500=18500+25a+40b≥188、500+2=24500,当且仅当25a=40b时等号成立,此时b=a,代入ab=9000得a=120,b=75.即当a=120,b=75时,S取得最小值24500.故当广告牌的高为140cm,宽为175cm时,可使矩形广告牌的面积最小.在应用基本不等式解决实际问题时,要注意以下四点:(1)先理解题意,设变量时一般把要求最值的变量定为函数;(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最值问题;(3)在定义域内,求出函数的最
4、的最大值是________.(1)6 (2) [(1)因为x>2,所以x-2>0,所以y=x+=x-2++2≥2+2=6,当且仅当x-2=,即x=4时,等号成立.所以y=x+的最小值为6.(2)因为00,所以y=x·(1-2x)=×2x×(1-2x)≤2=×=,当且仅当2x=1-2x,即当x=时,ymax=.]在利用基本不等式求最值时要注意三点:一是各项均为正;二是寻求定值,求和式最小值时应使积为定值,求积式最大值时应使和为定值(恰当变形,合理拆分项或配凑因式是常用的解题技巧);三是
5、考虑等号成立的条件.1.(1)已知t>0,则函数y=的最小值为________.(2)设00)的最小值是-2.(2)因为00,故ƒ(x)===·≤×=2,当且仅当2x=8-2x,即x=2时取等号,所以当x=2时,ƒ(x)=的最大值为2.]利用基本不等式解实际应用题【例2】 如图,要设计一张矩形广告牌,该广告牌含有
6、大小相等的左右两个矩形栏目(如图中阴影部分),这两栏的面积之和为18000cm2,四周空白的宽度为10cm,两栏之间的中缝空白的宽度为5cm.怎样确定广告牌的高与宽的尺寸(单位:cm),能使矩形广告牌面积最小?[解] 法一:设矩形广告牌的高为xcm,宽为ycm,则每栏的高和宽分别为(x-20)cm,cm,其中x>20,y>25,则两栏面积之和为2(x-20)×=18000,由此得y=+25,所以广告牌的面积S=xy=x=+25x,整理得S=+25(x-20)+18500.因为x-20>0,所以S≥2+18
7、500=24500.当且仅当=25(x-20)时等号成立,此时有(x-20)2=14400,解得x=140,代入y=+25,得y=175.即当x=140,y=175时,S取得最小值24500.故当广告牌的高为140cm,宽为175cm时,可使矩形广告牌的面积最小.法二:设矩形栏目的高为acm,宽为bcm,则ab=9000,其中a>0,b>0.易知广告牌的高为(a+20)cm,宽为(2b+25)cm.广告牌的面积S=(a+20)(2b+25)=2ab+40b+25a+500=18500+25a+40b≥18
8、500+2=24500,当且仅当25a=40b时等号成立,此时b=a,代入ab=9000得a=120,b=75.即当a=120,b=75时,S取得最小值24500.故当广告牌的高为140cm,宽为175cm时,可使矩形广告牌的面积最小.在应用基本不等式解决实际问题时,要注意以下四点:(1)先理解题意,设变量时一般把要求最值的变量定为函数;(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最值问题;(3)在定义域内,求出函数的最
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