2018_2019学年高中数学第一章不等关系与基本不等式3第1课时平均值不等式课件北师大版.pptx

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1、第一章§3平均值不等式第1课时 平均值不等式学习目标1.理解并掌握平均值不等式的特征结构.2.了解平均值不等式的推广.3.会用平均值不等式解决相关问题.问题导学达标检测题型探究内容索引问题导学知识点一 二元平均值不等式思考 回顾a2+b2≥2ab的证明过程,并说明等号成立的条件.答案a2+b2-2ab=(a-b)2≥0,即a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时,a2+b2=2ab.梳理(1)重要不等式定理1:对任意实数a,b,有a2+b22ab(当且仅当a=b时取“=”号).(2)二元平均值不等式①定理2:对任意两个正数a,b,有____________(

2、当且仅当时取“=”号).②定理2的应用:对两个正实数x,y,(ⅰ)如果它们的和S是定值,则当且仅当时,它们的积P取得最值;(ⅱ)如果它们的积P是定值,则当且仅当时,它们的和S取得最值.≥a=bx=y大x=y小知识点二 三元平均值不等式思考 类比二元平均值不等式:(a>0,b>0),请写出a,b,c∈R+时,三元平均值不等式.梳理(1)定理3:对任意三个正数a,b,c,有a3+b3+c33abc(当且仅当a=b=c时取“=”号).(2)定理4:对任意三个正数a,b,c,有(当且仅当a=b=c时取“=”号).(3)平均值不等式的推广≥≥算术平均值几何平均值≥

3、题型探究A.③B.③④C.②③D.①②③④类型一 平均值不等式成立的条件答案解析√解析 在①④中,lgx∈R,sinx∈[-1,1],不能确定lgx>0,sinx>0,因此①④错误;当且仅当x=0时取等号,故②正确;反思与感悟 平均值不等式成立的条件(1)各项均为正数.(2)当且仅当各项均相等时,“=”才能成立.跟踪训练1设a,b为实数,且ab>0,下列不等式中一定成立的个数是A.1B.2C.3D.4√当a,b<0时,②不成立;当a=-1,b=-2时,④不成立.因此,①③成立,故选B.答案解析类型二 用平均值不等式证明不等式当且仅当a=b=c时等号成立.

4、证明引申探究证明当且仅当a=b=c时取等号.证明证明当且仅当a=b=c时等号成立.反思与感悟 证明不等式的方法(1)首先观察所要证的式子结构特点及题目所给条件,看是否满足“一正、二定、三相等”的条件.若满足即可利用平均值不等式证明.(2)若题目不满足该条件,则可灵活利用已知条件构造出能利用三个正数的基本不等式的式子.跟踪训练2(1)已知a,b,c∈R,求证:a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2;证明证明a4+b4≥2a2b2,同理a4+c4≥2a2c2,b4+c4≥2b2c2,将以上三个不等式相加,得a4+b4+a4+c4+b4+c4≥2a2b

5、2+2a2c2+2b2c2,即a4+b4+c4≥a2b2+a2c2+b2c2,当且仅当a=b=c时,等号成立.当且仅当a=b=c时,等号成立.证明类型三 证明不等式的技巧——“1”的代换证明证明 方法一 ∵a,b,c为正实数,且a+b+c=1,方法二 ∵a,b,c∈R+,且a+b+c=1,当且仅当a=b=c时,等号成立.引申探究证明证明 ∵a2+b2≥2ab,证明 ∵a2+b2≥2ab,b2+c2≥2bc,a2+c2≥2ac,∴a2+b2+b2+c2+a2+c2≥2ab+2bc+2ac,即2(a2+b2+c2)≥2ab+2bc+2ac,∴2(a2+b2+

6、c2)+a2+b2+c2≥a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac=(a+b+c)2=1,证明证明 ∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥(a+b)2.证明反思与感悟 用基本不等式证明不等式时,应首先依据不等式两边式子的结构特点进行恒等变形,使之具备基本不等式的结构和条件,然后合理地选择基本不等式进行证明.证明 ∵a,b,c∈R+且a+b+c=1,由于上述三个不等式两边均为正,分别相乘证明达标检测124351.下列不等式中,正确的个数是答案解析A.0B.1C.2D.3√12435解析 显然①不正确;③正确;④不正确,如a=1,b=4.124352.下

7、列不等式的证明过程正确的是答案解析√12435解析 对于A,a,b必须同号;对于B,cosx不一定大于0;对于C,由x<0,12435当且仅当a=b=2时,等号成立.答案解析√12435答案解析3故函数的最小值为3.12435证明 ∵a2+b2≥2ab,∴2(a2+b2)≥a2+b2+2ab=(a+b)2=1,证明规律与方法1.应用平均值不等式证明问题时,如果能熟练掌握一些常见结论,可使应用更加灵活快捷.对于二元平均值不等式有以下结论.(5)a2+b2+c2≥ab+bc+ca.2.对于三元平均值不等式有以下结论.上式中a,b,c均为正数,等号成立的条件均

8、为a=b=c.本课结束

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