算术平均数与几何均数.
绝世美人儿
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2021年01月28日 03:11
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算术平均数与几何均数
一、教学目标:
1
.掌握两个正 数的算术平均数不小于它们的的定理,并会简单运用;
2
.利用不等式求最值时要注 意到“一正”
“二定”
“三相等”
.
二、教学重点:
不等式的简单运用;
三、教学过程:
(一)主要知识:
1
、算术平均数:如果
a
,
b
R
,那么
a
b
叫做这两个正数的算 术平均数。
2
2
、几何平均数:如果
a
,b
R
,那么
ab
叫做这两个正数的几何平均数。
< br>
3
、定理:如果
a
,
b
R
,那 么
a
b
2
ab
(当且仅当
a=b时取“
=
”号)
4
、推论:如果
a
,
b
R
,那么
2
2
a
b< br>
ab
(当且仅当
a=b
时取“
=
”号)
2
a
2
b
2
a
b
2
5
、基本不等式:若
a
,
b
R
,则
ab
1
1
2
2
< br>a
b
当且仅当
a=b
时取“
=
”号
(二)例题分析:
题型
1
、利用基本不等式比较大小
< br>例
1
、若
a
b
1
,
P
小。
解:
a
b
1
,
lg
a
lg
b
0< br>
lg
a
lg
b
,
Q
1
lg
a
lg
b
,
R
lg
a
b
,试比较
P
,
Q
。
R
的大
2
2
1
lg
a
< br>lg
b
lg
a
lg
b
,即
Q
P
2
a
b
a
b
1
又
ab
,
lg
lg
ab
lg
a
lg
b< br>
,
R
Q
2
2
2
即
R
Q
P
题型
2
、利用基本不等式证明不等式
例
2
、已知
a
,
b
,
c
R
,求证
a
2
b
2
b
2
c
2
c
2
a
2
2
a
b
c
a
2
b
2
a
b
证明:
< br>
2
2
a
2
< br>b
2
2
2
a
b
< br>
a
b
2
2
2
< br>同理
b
c
2
2
2
b
c
,
c
2
a
2
2
c
a
2
2
三式相加得
a
2
b
2
b< br>2
c
2
c
2
a
2< br>
2
a
b
c
< br>练习证明不等式:若
a
,
b
R
,
a
1
,
b
1
,则
a
1
b
2
b
1
a
2
1
a
2
1
b
2
b
2
1
a
2
1
证:< br>a
1
b
b
1
a
< br>2
2
2
2
例
3
、已知
a,b,c
为 不等正数,且
abc=1
,求证:
a
b
c
证一:
a,b,c
为不等正数,且
abc=1
1
1
1
a
b
c
1
1
1
1
1
1
1
1
1
b
c
a
c
a
b
1
1
1
a
b
c
bc
ac
ab2
2
2
a
b
c
证二:
a,b,c
为不等正数,且
abc=1
1
1
1
b c
ca
ba
ca
bc
ba
bc
ac
ab
< br>
a
b
c
2
2
2
< br>abc
2
a
2
bc
ab
2c
a
b
c
所以
a
< br>b
c
1
1
1
a
b
c
小结:根据不等式结构特点灵活选用基本不等式。
练习:已知
a
,
b
R
且
a+b=1
求证:
证一:
1
< br>1
1
1
< br>9
a
b
b
< br>
a
1
1
< br>a
b
a
b
< br>
b
a
1
1< br>
2
2
< br>
4
2
1
< br>4
4
1
9
1< br>
1
a
< br>b
a
b
a< br>
b
a
b
< br>证二:因为
a
,
b
R
且
a+b=1
,所以
a
b
2
ab
,
1
ab
2
2
a
b
4
ab
4
1
1
a
1
b
1
ab< br>
a
b
1
1< br>
1
1
< br>
1
1
1
8< br>
9
ab
ab
ab
ab
ab
a< br>
b
题型
3
、利用基本不等式求最值
例
4
、
(
1
)已知
x
5
1
,求函数
y
4
x
2
的 最大值。
4
4
x
5
2
2
(< br>2
)已知
a,b
为实常数,求函数
y
x
a
x
b
的 最小值。
分析:利用基本不等式求最值要注意一正、二定、三等号相等。
解(
1)
x
5
,
5
4x
0
4
1
1
5
4
x
3
2
3
1
4
x
5
5
4
x
y
4
x
2
当且仅当
5
4
x
1
,即
x=1
时
”
=
”< br>成立
5
4
x
当
x=1
时
y
max
1
2
2
2
(< br>2
)
y
x
a
< br>
x
b
2
x
< br>2
a
b
x
a
< br>b
2
2
a
b
< br>a
b
a
b
a
b< br>
2
2
x
时
,
y< br>min
2
2
a
b
a
b
2
2
2
2
2
2
另解:
y
x
a
x
b
x
a
b
x
2
2
2
2
a
b
x
a
b
x
2
22
2
2
a
b
a
b
当且仅当
x-a=b-x
,即
x
时,
y
min
2
2
2
结论:满足 一正、二定、三相等和定积最大,积定和最小。
题型
4
、基本不等式的综合应用
例
5
、已知A
、
B
两地相距
200km
,一只船从
A
地逆 水到
B
地,水速为
8km/h
,船在静水中
的速度为
v k m/h(8
v
0
)
,若船每小时的燃料费与其在静水中速度的 平方成正比,当
v=12
km/h
时,每小时的燃料费为
720
元 ,为了使全程燃料费最省,船的实际速度
v
0
应为多少?
分析:< br>本题是应用不等式知识解决实际问题的应用题,
中间体现了分类讨论这一重要的数学
思想 ,本题中的分类讨论思想很隐蔽,它是由均值不等式中“等号”能否成立引起的,解题
中要重视。
解:设每小时的燃料费为
y
1
,比例系数为
k(k>0)
,则
y
1
kv
当
v=12
时,
y
1
=720
2
720
k
12
2
得
k=5
设全程燃料费为
y
,依题意有
200
1000
v
2
64
64
y
y
1
1000
v
8
16
32000
1000
v
8
v
8v
8
v
8
v
8
当
v
8
64
,即
v=16
时取等号
v
8
8
v
0
所以当
v
< br>16
时,
v=16
时全程燃料费最省