小结主要内容及教案内容

3.4基本不等式（第一课时）

一、教学目标

1．通过探究实例，引导学生从几何图形中获得两个基本不等式，了解基本不等式的几何背景，体会数形结合的思想；

2．进一步提炼、完善基本不等式，并从代数角度给出不等式的证明，组织学生分析证明方法，加深对基本不等式的认识，提高逻辑推理论证能力；

3．结合课本的探究图形，引导学生进一步探究基本不等式的几何解释，强化数形结合的思想；

4．借助例1尝试用基本不等式解决简单的最值问题，通过例2及其变式引导学生领会运用基本不等式abab的三个限制条件（一正二定三相等）在解决最值中的作用，提升解2决问题的能力，体会方法与策略．

以上教学目标结合了教学实际，将知识与能力、过程与方法、情感态度价值观的三维目标融入各个教学环节．

二、教学重点和难点

重点：应用数形结合的思想理解基本不等式，并从不同角度探索不等式ab明过程；

难点：在几何背景下抽象出基本不等式，并理解基本不等式．

三、教学过程：

1．动手操作，几何引入

如图是2002年在北京召开的第24届国际数学家大会会标，会标是根据我国古代数学家赵爽的“弦图”设计的，该图给出了迄今为止对勾股定理最早、最简洁的证明，体现了以形证数、形数统一、代数和几何是紧密结合、互不可分的．

探究一：在这张“弦图”中能找出一些相等关系和不等关系吗？

在正方形ABCD中有4个全等的直角三角形．设直角三角形两条直角边长为a,b，

那么正方形的边长为a2b2．于是，

ab

的证2

4个直角三角形的面积之和S12ab，

正方形的面积S2a2b2．

由图可知S2S1，即a2b22ab．

2．代数证明，得出结论

思考：证明a,bR，则ab2ab．

学生探讨等号取到情况，教师演示几何画板，通过展示图形动画，使学生直观感受不等关系中的相等条件，从而进一步完善不等式结论：

请同学们用代数方法给出这两个不等式的证明．

（作差法）：

22a2b22ab(ab)20

a2b22ab，当ab时取等号．

（在该过程中，可发现a,b的取值可以是全体实数）

问题1：如果a0,b0,用a代替a，用b代替b会得到什么结论？

学生动笔带入化简可得：

若a,bR，则ab2ab（当且仅当ab时，等号成立）

深化认识：

称ab为a,b的几何平均数；称基本不等式abab为a,b的算术平均数

2ab又可叙述为：

2两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数

3．几何证明，相见益彰

探究二：如图，AB是圆O的直径，点C是AB上一点，ACa，BCb．过点C作垂直于AB的弦DE，连接AD,BD．

根据射影定理可得：CDACBCab

由于RtCOD中直角边CD斜边OD，

于是有abD A B E O C ab

2当且仅当点C与圆心O重合时，即ab时等号成立．

故而再次证明：

当a0,b0时，abab（当且仅当ab时，等号成立）

2（进一步加强数形结合的意识，提升思维的灵活性）

4．应用举例，巩固提高

例1.（1）用篱笆围一个面积为100平方米的矩形菜园，问这个矩形的长、宽各为多少时，所用篱笆最短，最短的篱笆是多少？

（2）一段长为36米的篱笆围成一个矩形菜园，问这个矩形的长、宽为多少时，菜园的面积最大，最大面积是多少？

（通过例1的讲解，总结归纳利用基本不等式求最值问题的特征,实现积与和的转化）

对于x,yR，

（1）若xyp（定值），则当且仅当ab时，xy有最小值2p；

s2（2）若xys（定值），则当且仅当ab时，xy有最大值．

4（鼓励学生自己探索推导，不但可使他们加深基本不等式的理解，还锻炼了他们的思维，培养了勇于探索的精神．）

1例2.求yx(x0)的值域．

x变式1.

若x2，求x1的最小值．

x21在运用基本不等式解题的基础上，利用几何画板展示yx(x0)的函数图象，使学x生再次感受数形结合的数学思想．

并通过例2及其变式引导学生领会运用基本不等式abab的三个限制条件（一正二2定三相等）在解决最值问题中的作用，提升解决问题的能力，体会方法与策略．

练一练（自主练习）：

1.已知x0,y0，且281，求xy的最小值．

xy2.设x,yR，且xy2，求3x3y的最小值．

5．归纳小结，反思提高

基本不等式：若a,bR，则a2b22ab（当且仅当ab时，等号成立）

若a,bR，则abab（当且仅当ab时，等号成立）

2（1）基本不等式的几何解释（数形结合思想）；

（2）运用基本不等式解决简单最值问题的基本方法．

6．布置作业，课后延拓

（1）基本作业：课本P100习题A组1、2题

（2）拓展作业：请同学们课外到阅览室或网上查找基本不等式的其他几何解释，整理并相互交流．

（3）探究作业：

现有一台天平，两臂长不相等，其余均精确，有人说要用它称物体的重量，只需将物体放在左右托盘各称一次，则两次所称重量的和的一半就是物体的真实重量．这种说法对吗？并说明你的结论．