高中数学《基本不等式的证明》教案3苏教版必修5

1第10课时：§3.4.1基本不等式的证明（1）【三维目标】：一、知识与技能1.探索并了解基本不等式的证明过程，体会证明不等式的基本思想方法；2.会用基本不等式解决简单的最大（小）值问题；3.学会推导并掌握基本不等式，理解这个基本不等式的几何意义，并掌握定理中的不等号“≥”取等号的条件是：当且仅当这两个数相等；4.理解两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的证明以及它的几何解释；二、过程与方法1.通过实例探究抽象基本不等式；2.本节学习是学生对不等式认知的一次飞跃。要善于引导学生从数和形两方面深入地探究不等式的证明，从而进一步突破难点。变式练习的设计可加深学生对定理的理解，并为以后实际问题的研究奠定基础。两个定理的证明要注重严密性，老师要帮助学生分析每一步的理论依据，培养学生良好的数学品质三、情感、态度与价值观1.通过本节的学习，体会数学来源于生活，提高学习数学的兴趣2.培养学生举一反三的逻辑推理能力，并通过不等式的几何解释，丰富学生数形结合的想象力【教学重点与难点】：重点：应用数形结合的思想理解不等式，并从不同角度探索不等式2abab的证明过程；难点：理解基本不等式2abab等号成立条件及“当且仅当ba时取等号”的数学内涵【学法与教学用具】：1.学法：先让学生观察常见的图形，通过面积的直观比较抽象出基本不等式。从生活中实际问题还原出数学本质，可积极调动地学生的学习热情。定理的证明要留给学生充分的思考空间，让他们自主探究，通过类比得到答案2.教学用具：直角板、圆规、投影仪（多媒体教室）【授课类型】：新授课【课时安排】：1课时【教学思路】：一、创设情景，揭示课题1.提问：2ab与ab哪个大？2.基本不等式2abab的几何背景：如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标，会标是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的，颜色的明暗使它看上去象一个风车，代表中国人民热情好客。你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关系吗？（教师引导学生从面积的关系去找相等关系或不等关系）。二、研探新知重要不等式：一般地，对于任意实数a、b，我们有222abab，当且仅当ab时，等号成立。证明:222222(),()0,()0,ababababababab当时，当时,2所以222abab注意强调当且仅当ab时,222abab注意：（1）等号成立的条件，“当且仅当”指充要条件；（2）公式中的字母和既可以是具体的数字，也可以是比较复杂的变量式，因此应用范围比较广泛。基本不等式：对任意正数a、b，有,2abab当且仅当ab时等号成立。证法1：可以将基本不等式2看作是基本不等式1的推论。由基本不等式1，得22()()2,abab当且仅当ab时等号成立。即,2abab当且仅当ab时等号成立。证法2：2abab22211[()()2]()022ababab当且仅当ab即ab时，取“”。证法3：要证ab2ab，只要证2abab，只要证02aabb，只要证20()ab因为最后一个不等式成立，所以ab2ab成立，当且仅当ab即ab时，取“”。证法4：对于正数,ab有2()0ab，20abab2,2abababab说明：把2ab和ab分别叫做正数,ab的算术平均数和几何平均数，上述不等式可叙述为：两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。上述结论可推广至3个正数。（1）基本不等式成立的条件是：0,0ab（2）不等式证明的三种方法：比较法（证法1）、分析法（证法2）、综合法（证法3）（3）abba2的几何解释：（如图1）以ba为直径作圆，在直径AB上取一点C，过C作弦DDAB，则abCBCACD2，从而abCD，而半径abCDba2基本不等式2abab几何意义是：“半径不小于半弦”（4）当且仅当ab时，取“”的含义：一方面是当ab时取等号，即ab2abab；另一方面是仅当ab时取等号，即2ababab。（5）如果Rba,，那么abba222（当且仅当ba时取“”）．（6）如果把2ba看作是正数a、b的等差中项，ab看作是正数a、b的等比中项，那么该定理可以叙述为：两个正数的等差中项不小于它们的等比中项.ABDDCab（图1）32.在数学中，我们称2ba为a、b的算术平均数，称ab为a、b的几何平均数.本节定理还可叙述为：两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.三、质疑答辩，排难解惑，发展思维例1（教材88P例1）设,ab为正数，证明下列不等式成立：（1）2baab；（2）12aa证明：（1）∵,ab为正数，∴,baab也为正数，由基本不等式得22babaabab∴原不等式成立。（2）∵1,aa均为正数，由基本不等式得1122aaaa，∴原不等式成立。例2已知cba,,为两两不相等的实数，求证：cabcabcba222证明：∵cba,,为两两不相等的实数，∴abba222，222bcbc，caac222，以上三式相加：cabcabcba222)(2222，所以，cabcabcba222．例3已知,,,abcd都是正数，求证()()4abcdacbdabcd．证明：由,,,abcd都是正数，得：02abcdabcd，02acbdacbd，∴()()4abcdacbdabcd，即()()4abcdacbdabcd．例4已知函数),1(,11xxxy，求y的范围例5求证：22423xx．证明：∵230x，又231x，∴22133xx，∴22224(3)133xxxx222211323233xxxx，即22423xx．四、巩固深化，反馈矫正1.已知,xy都是正数，求证：223333()()()8xyxyxyxy2.已知,,abc都是正数，求证：()()()8abbccaabc；3.思考题：若0x，求xx1的最大值4五、归纳整理，整体认识1．算术平均数与几何平均数的概念；2．基本不等式及其应用条件；3．不等式证明的三种常用方法。小结：正数的算术平均数不小于它们的几何平均数六、承上启下，留下悬念七、板书设计（略）八、课后记：