选修45不等式选讲全册教案.docx
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1、第一讲 不等式和确定值不等式课题:第01课时 不等式的根本性质教学目的:1 理解用两个实数差的符号来规定两个实数大小的意义,建立不等式讨论的根底。2 驾驭不等式的根本性质,并能加以证明;会用不等式的根本性质推断不等关系和用比较法,反证法证明简洁的不等式。教学重点:应用不等式的根本性质推理推断命题的真假;代数证明,特殊是反证法。教学难点:敏捷应用不等式的根本性质。教学过程: 一、引入:不等关系是自然界中存在着的根本数学关系。列子汤问中喜闻乐见的“两小儿辩日:“远者小而近者大、“近者热而远者凉,就从侧面说明了现实世界中不等关系的广泛存在;日常生活中休戚相关的问题,如“自来水管的直截面为什么做成圆的
2、,而不做成方的呢、“电灯挂在写字台上方怎样的高度最亮?、“用一块正方形白铁皮,在它的四个角各剪去一个小正方形,制成一个无盖的盒子。要使制成的盒子的容积最大,应当剪去多大的小正方形?等,都属于不等关系的问题,须要借助不等式的相关学问才能得到解决。而且,不等式在数学讨论中也起着相当重要的作用。本专题将介绍一些重要的不等式含有确定值的不等式、柯西不等式、贝努利不等式、排序不等式等和它们的证明,数学归纳法和它的简洁应用等。人及人的年龄大小、高矮胖瘦,物及物的形态构造,事及事成因及结果的不同等等都表现出不等的关系,这说明现实世界中的量,不等是普遍的、确定的,而相等那么是部分的、相对的。还可从引言中实际问
3、题动身,说明本章学问的地位和作用。生活中为什么糖水加糖甜更甜呢转化为数学问题:a克糖水中含有b克糖(ab0),假设再加m(m0)克糖,那么糖水更甜了,为什么分析:起初的糖水浓度为,参与m克糖 后的糖水浓度为,只要证即可。怎么证呢 二、不等式的根本性质:1、实数的运算性质及大小依次的关系:数轴上右边的点表示的数总大于左边的点所表示的数,从实数的减法在数轴上的表示可知:得出结论:要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号即可。2、不等式的根本性质:、假如ab,那么ba,假如bb。(对称性)、假如ab,且bc,那么ac,即ab,bcac。、假如ab,那么a+cb+c,即aba+cb+c。推论:假如
4、ab,且cd,那么a+cb+d即ab, cd a+cb+d、假如ab,且c0,那么acbc;假如ab,且c0,那么acb 0,那么 (nN,且n1)、假如ab 0,那么 (nN,且n1)。三、典型例题:例1、比较和的大小。分析:通过考察它们的差及0的大小关系,得出这两个多项式的大小关系。例2、,求证:例3、ab0,cd0,求证:。四、课堂练习:1:,比较及的大小。2:ab0,cd0,求证:。五、课后作业:课本第1、2、3、4题六、教学后记:课题:第02课时 根本不等式教学目的:1.学会推导并驾驭均值不等式定理;2.可以简洁应用定理证明不等式并解决一些简洁的实际问题。教学重点:均值不等式定理的证
5、明及应用。教学难点:等号成立的条件及解题中的转化技巧。教学过程: 一、学问学习:定理1:假如a、bR,那么a 2b 2 2ab当且仅当ab时取“号证明:a 2b 22abab2 当ab时,ab20,当ab时,ab20所以,ab20 即a 2b 2 2ab由上面的结论,我们又可得到定理2根本不等式:假如a,b是正数,那么 当且仅当ab时取“号证明:222a b2 ,即 明显,当且仅当ab时,说明:1我们称为a,b的算术平均数,称为a,b的几何平均数,因此,此定理又可表达为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.2a 2b 22ab和成立的条件是不同的:前者只要求a,b都是实数,而后者要求a
6、,b都是正数.3“当且仅当的含义是充要条件.4几何意义.二、例题讲解:例1 x,y都是正数,求证:1假如积xy是定值P,那么当xy时,和xy有最小值2; 2假如和xy是定值S,那么当xy时,积xy有最大值S2证明:因为x,y都是正数,所以 1积xy为定值P时,有 xy2上式当xy时,取“号,因此,当xy时,和xy有最小值2.2和xy为定值S时,有 xy S 2上式当x=y时取“号,因此,当x=y时,积xy有最大值S 2.说明:此例题反映的是利用均值定理求最值的方法,但应留意三个条件:函数式中各项必需都是正数;)函数式中含变数的各项的和或积必需是常数;等号成立条件必需存在。例2 :a、b、c、d
7、都是正数,求证:abcdacbd4abcd分析:此题要求学生留意及均值不等式定理的“形上发生联络,从而正确运用,同时加强对均值不等式定理的条件的相识.证明:由a、b、c、d都是正数,得0,0,abcd即abcdacbd4abcd例3 某工厂要建立一个长方体无盖贮水池,其容积为4800m3,深为3m,假如池底每1m2的造价为150元,池壁每1m2的造价为120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?分析:此题首先须要由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到了均值不等式定理.解:设水池底面一边的长度为xm,水池的总造价为l元,根据题意,得l2400007
8、20x2400007202240000720240297600当x,即x40时,l有最小值297600因此,当水池的底面是边长为40m的正方形时,水池的总造价最低,最低总造价是297600元.评述:此题既是不等式性质在实际中的应用,应留意数学语言的应用即函数解析式的建立,又是不等式性质在求最值中的应用,应留意不等式性质的适用条件.三、课堂练习:课本P91练习1,2,3,4.四、课堂小结:通过本节学习,要求大家驾驭两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会应用它证明一些不等式及求函数的最值,但是在应用时,应留意定理的适用条件。五、课后作业课本P10习题1.1第5,6,7题六、教学后记
9、:课题:第03课时 三个正数的算术-几何平均不等式教学目的:1能利用三个正数的算术-几何平均不等式证明一些简洁的不等式,解决最值问题;2理解根本不等式的推广形式。教学重点:三个正数的算术-几何平均不等式教学难点:利用三个正数的算术-几何平均不等式证明一些简洁的不等式,解决最值问题教学过程:一、学问学习:定理3:假如,那么。当且仅当时,等号成立。推广: 。当且仅当时,等号成立。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。思索:类比根本不等式,是否存在:假如,那么当且仅当时,等号成立呢?试证明。二、例题分析:例1:求函数的最小值。解一: 解二:当即时 上述两种做法哪种是错的?错误的缘由是
10、什么?变式训练1 的最小值。由此题,你觉得在利用不等式解决这类题目时关键是要_例2 :如以下图,把一块边长是a的正方形铁片的各角切去大小一样的小正方形,再把它的边沿名着虚线折转成一个无盖方底的盒子,问切去的正方形边长是多少时,才能使盒子的容积最大?变式训练2 :长方体的全面积为定值,试问这个长方体的长、宽、高各是多少时,它的体积最大,求出这个最大值由例题,我们应当更牢记 一 _ 二 _ 三 _,三者缺一不行。另外,由不等号的方向也可以知道:积定_,和定_.三、稳固练习的最小值是 ( )A.6 B.的最小值是_3函数的最大值是 A.0 B.1 C. D. 4.(2021浙江自选)正数满意,求的最
11、小值。52021,江苏,21设为正实数,求证:四、课堂小结:通过本节学习,要求大家驾驭三个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会应用它证明一些不等式及求函数的最值,但是在应用时,应留意定理的适用条件。五、课后作业P10习题1.1第11,12,13题六、教学后记:课题:第04课时 确定值三角不等式教学目的:1:理解确定值三角不等式的含义,理解确定值三角不等式公式及推导方法, 会进展简单的应用。2:充分运用视察、类比、揣测、分析证明的数学思维方法,体会转化和数形结合的数学思想,并能运用确定值三角不等式公式进展推理和证明。教学重点:确定值三角不等式的含义,确定值三角不等式的理解和运用。教
12、学难点:确定值三角不等式的发觉和推导、取等条件。教学过程:一、复习引入: 关于含有确定值的不等式的问题,主要包括两类:一类是解不等式,另一类是证明不等式。本节课讨论不等式证明这类问题。1请同学们回忆一下确定值的意义。 。 几何意义:在数轴上,一个点到原点的间隔 称为这个点所表示的数的确定值。2证明一个含有确定值的不等式成立,除了要应用一般不等式的根本性质之外,常常还要用到关于确定值的和、差、积、商的性质:1,当且仅当时等号成立,当且仅当时等号成立。2, 3, 4那么二、讲解新课:结论:当且仅当时,等号成立.是实数,试证明:当且仅当时,等号成立.方法一:证明:10 .当ab0时, 20. 当ab
13、,对一实在数都成立,务实数的取值范围。四、课堂练习:解以下不等式:1、 2、 3、 . 4、 . 5、 6、 .7、 8、 9、 10、 五、课后作业:课本20第6、7、8、9题。六、教学后记:第二讲 证明不等式的根本方法课题:第01课时 不等式的证明方法之一:比较法教学目的:能娴熟地运用作差、作商比较法证明不等式。教学重、难点:能娴熟地运用作差、作商比较法证明不等式。教学过程:一、新课学习:要比较两个实数的大小,只要考察它们的差的符号即可,即利用不等式的性质:二、典型例题:例1、设都是正数,且,求证:。例2、假设实数,求证:证明:采纳差值比较法: = = = = 讨论:假设题设中去掉这一限制
14、条件,要求证的结论如何变换?例3、求证此题可以尝试运用差值比较和商值比较两种方法进展。 证明:1) 差值比较法:留意到要证的不等式关于对称,不妨设,从而原不等式得证。2商值比较法:设 故原不等式得证。例4、甲、乙两人同时同地沿同一路途走到同一地点。甲有一半时间以速度行走,另一半时间以速度行走;乙有一半路程以速度行走,另一半路程以速度行走。假如,问甲、乙两人谁先到达指定地点。分析:设从动身地点至指定地点的路程是,甲、乙两人走完这段路程所用的时间分别为。要答复题目中的问题,只要比较的大小就可以了。解:设从动身地点至指定地点的路程是,甲、乙两人走完这段路程所用的时间分别为,根据题意有,可得,从而,其
15、中都是正数,且。于是,即。从而知甲比乙首先到达指定地点。讨论:假如,甲、乙两人谁先到达指定地点?三、课堂练习:1比较下面各题中两个代数式值的大小:1及;2及.2 求证:1 23假设,求证四、课时小结:比较法是证明不等式的一种最根本、最重要的方法。用比较法证明不等式的步骤是:作差或作商、变形、推断符号。“变形是解题的关键,是最重一步。因式分解、配方、凑成假设干个平方和等是“变形的常用方法。五、课后作业:课本23页第1、2、3、4题。六、教学后记:课题:第02课时 不等式的证明方法之二:综合法及分析法教学目的:1、 结合已经学过的数学实例,理解干脆证明的两种根本方法:分析法和综合法。2、 理解分析
16、法和综合法的思索过程。教学重点:会用综合法证明问题;理解综合法的思索过程。教学难点:根据问题的特点,结合综合法的思索过程、特点,选择适当的证明方法。教学过程:一、引入:综合法和分析法是数学中常用的两种干脆证明方法,也是不等式证明中的根本方法。由于两者在证明思路上存在着明显的互逆性,这里将其放在一起加以相识、学习,以便于比照讨论两种思路方法的特点。所谓综合法,即从条件动身,根据不等式的性质或的不等式,逐步推导出要证的不等式。而分析法,那么是由结果开始,倒过来找寻缘由,直至缘由成为明显的或者在中。前一种是“由因及果,后一种是“执果索因。打一个比方:张三在山里迷了路,救援人员从驻地动身,逐步找寻,直
17、至找到他,这是“综合法;而张三自己找路,直至回到驻地,这是“分析法。二、典型例题:例1、,且不全相等。求证: 分析:用综合法。例2、设,求证证法一 分析法要证成立.只需证成立,又因,只需证成立,又需证成立,即需证明显成立. 由此命题得证。证法二 综合法 留意到,即,由上式即得,从而成立。议一议:根据上面的例证,你能指出综合法和分析法的主要特点吗?例3、a,b,m都是正数,并且求证: 1证法一 要证1,只需证 2要证2,只需证 3要证3,只需证 44成立,所以1成立。上面的证明用的是分析法。下面的证法二采纳综合法。证法二 因为 是正数,所以 两边同时加上得两边同时除以正数得1。例4、证明:通过水
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