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1、基本不等式
金陵中學 曹茂宏
教學目標
1.掌握基本不等式;
2.理解基本不等式的證明過程;
3.了解分析法與綜合法.
教學過程
一、數(shù)學情境
情境:周末采摘草莓,順便買一些回來,通過仔細觀察,發(fā)現(xiàn)老板用的天平不等臂.
說明:為了突出不等臂,示意圖花的夸張一些.
問題1:如果你是買家,你愿意把草莓放長臂的盤子里?還是短臂的盤子里?為什么?
老板提出一個方案:先放在天平的長臂的盤子里,測得的質量為a;再放在天平的短臂的盤子里,測得的質量為b,于是用來作為草莓的質量.
問題2:你覺得合理嗎?
問題3:草莓的實際質量是多少?
說明:由杠桿原理,推導.
二、
2、數(shù)學建構
問題4:如何比較與?
說明:這里方法很多,讓學生自由發(fā)揮,主要會有作差法,分析法和綜合法.
第1組
第2組
第3組
第4組
第5組
a
b
說明:由特殊的數(shù)據(jù),猜想一般結論,可以借助Excel.
1.猜想:如果a,b都是正數(shù),那么≥,當且僅當a=b時,等號成立.
下面是證明猜想.
證明:法1(作差法)
-=[(a+b-2)]
=[(2+2-2)]
=(-)2
當且僅當=時,即a=b時,取等號.
法2(分析法)
要證≥,
只要證a+b≥2>0,
只要
3、證(a+b)2≥4ab,
即證(a-b)2≥0,
當且僅當a=b時,取等號.
法3(綜合法)
因為(a-b)2≥0,
所以(a+b)2≥4ab>0,
所以a+b≥2,
所以≥.
當且僅當a=b時,取等號.
說明:(1)教學過程中,說明分析法與綜合法的區(qū)別.分析法是從要證明的結論出發(fā),不斷尋求結論成立的條件.綜合法是從已知條件、定理或性質出發(fā)證明要證的結論.
(2)在作差法的過程中,詳細說明“當且僅當”,兩層意思:當a=b時,取等號;取等號,僅當a=b時.
2.結論的不同表征
概念:也是正數(shù)a,b的一種平均方式.稱為兩個正數(shù)a,b的算術平均數(shù),稱為兩個正數(shù)a,b的
4、幾何平均數(shù).
自然語言:兩個正數(shù)的算術平均數(shù)大于等于它們的幾何平均數(shù).
數(shù)列的語言:兩個正數(shù)的等差中項大于等于它們的等比中項.
三、數(shù)學應用
例1 證明下列不等式.
(1)≥2(a>0,b>0)
分析:主要回顧證明不等式的一般方法,另外強調基本不等式的應用.
法1:因為a>0,b>0,所以>0,
要證≥2,
只要證a+b≥2,
只要證(-)2≥0,
因為(-)2≥0成立,所以原不等式成立.
法2:=+=+≥2,
當且僅當=時,即a=b時,等號成立.
說明:練習為了鞏固不等式證明的一般方法,更強調基本不等式的“基本”.
四、課堂小結
基本不等式:≥(當且僅當a=b時,取等號)
證明不等式的一般方法:作差法,分析法,綜合法
五、作業(yè)布置
必修五P98 ex1,2,3
教學反思
(1)情境的選擇還可以更加貼切,因為稱草莓一般不會用天平.但是,另一方面只有天平可以引出,其他情境很難引入.
(2)比較與時,盡量讓學生自由發(fā)揮,由學生想想比較兩數(shù)之間大小的一般方法,把課堂交給學生.
(3)原先設計的練習題比較多,但是實際教學過程中,發(fā)現(xiàn)效果不是很好,而且有點沖淡本節(jié)課的主題,所以最后修改為一題,把一題講透,講清.不要貪多嚼不爛.