小學(xué)奧數(shù)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-13平均數(shù)及其估計(jì)。
第23課時(shí)平均數(shù)及其估計(jì)
【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】
學(xué)習(xí)要求
1.知道平均數(shù)是對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)的一種簡(jiǎn)明的描述,它表示變量一切可能值的算術(shù)平均值,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體可靠度的估計(jì),學(xué)習(xí)時(shí)仔細(xì)體會(huì)它的實(shí)際意義。
2.熟練掌握平均數(shù)的計(jì)算公式。
【課堂互動(dòng)】
自學(xué)評(píng)價(jià)
案例某校高一(1)班同學(xué)在老師的布置下,用單擺進(jìn)行測(cè)試,以檢驗(yàn)重力加速度.全班同學(xué)兩人一組,在相同的條件下進(jìn)行測(cè)試,得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(單位:m/s2):
9.629.549.789.9410.019.669.889.6810.32
9.769.459.999.819.569.789.729.939.94
9.659.799.429.689.709.849.90
怎樣利用這些數(shù)據(jù)對(duì)重力加速度進(jìn)行估計(jì)?
【分析】
我們常用算術(shù)平均數(shù)(其中(=1,2,…,n)為n個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))作為重力加速度的“最理想”的近似值.它的依據(jù)是什么?
處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的原則是使這個(gè)近似值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的離差最?。?br>
設(shè)這個(gè)近似值為,那么它與n個(gè)實(shí)驗(yàn)值(=1,2,…,n)的離差分別為,,…,.由于上述離差有正有負(fù),故不宜直接相加.可以考慮將各個(gè)離差的絕對(duì)值相加,研究||+||+…+||取最小值時(shí)的值.但由于含絕對(duì)值,運(yùn)算不太方便,所以考慮離差的平方和,即()2+()2+…+()2,當(dāng)此和最小時(shí),對(duì)應(yīng)的的值作為近似值,因?yàn)?br>
()2+()2+…+()2=
,
所以當(dāng)時(shí)離差的平方和最小,故可用作為表示這個(gè)物理量的理想近似值,稱(chēng)其為這n個(gè)數(shù)據(jù),,…,的平均數(shù)或均值,一般記為.
用計(jì)算器操作,驗(yàn)證:求得重力加速度的最佳近似值為m/s2.
【小結(jié)】
1.個(gè)實(shí)數(shù)的和簡(jiǎn)記為
2.已知個(gè)實(shí)數(shù),則稱(chēng)為這個(gè)數(shù)據(jù)的平均數(shù)(average)或均值(mean)
3.若取值為的頻率分別為,則其平均數(shù)為
【精典范例】
例1某校高一年級(jí)的甲、乙兩個(gè)班級(jí)(均為50人)的語(yǔ)文測(cè)試成績(jī)?nèi)缦拢偡郑?50),試確定這次考試中,哪個(gè)班的語(yǔ)文成績(jī)更好一些。
甲班
1128610684100
87112949499
10810096115111
10410711910793
92102938494
1059810294107
901209895119
10495108111105
1029811211299
941009084114
乙班
1169510996106
9498105101115
10810011098107
10710611112197
107111114106104
9810899110103
10411210111396
8710810610397
107114122101107
10495111111110www.lvshijia.net
【分析】我們可用一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)衡量這組數(shù)據(jù)的水平,因此,分別求得甲、乙兩個(gè)班級(jí)的平均分即可。
【解】用科學(xué)計(jì)算器分別求得甲班的平均分為101.1,乙班的平均分為105.4,故這次考試乙班成績(jī)要好于甲班。
例2下面是某校學(xué)生日睡眠時(shí)間的抽樣頻率分布表(單位:h),試估計(jì)該學(xué)生的日平均睡眠時(shí)間。
睡眠時(shí)間人數(shù)頻率
50.05
170.17
330.33
370.37
60.06
20.02
1001
【分析】要確定這100名學(xué)生的平均睡眠時(shí)間,就必須計(jì)算其總睡眠時(shí)間,由于每組中的個(gè)體睡眠時(shí)間只是一個(gè)范圍,可以用各組區(qū)間的組中值近似地表示。
【解】解法1總睡眠時(shí)間約為
故平均睡眠時(shí)間約為7.39h
解法2求組中值與對(duì)應(yīng)頻率之積的和
答估計(jì)該校學(xué)生的日平均睡眠時(shí)間約為7.39h
例3某單位年收入在10000到15000、15000到20000、20000到25000、25000到30000、30000到35000、35000到40000及40000到50000元之間的職工所占的比分別為10%,15%,20%,25%,15%,10%和5%,試估計(jì)該單位職工的平均年收入。
【分析】上述比就是各組的頻率
【解】:估計(jì)該單位職工的平均年收入為
=26125(元)
答:估計(jì)該單位人均年收入約為2125元。
例4學(xué)校對(duì)王老師與張老師的工作態(tài)度、教學(xué)成績(jī)及業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)三個(gè)方面做了一個(gè)初步的評(píng)估,成績(jī)?nèi)缦卤恚?br>
工作態(tài)度教學(xué)成績(jī)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)
王老師989596
張老師909998
(1)如果以工作態(tài)度、教學(xué)成績(jī)及業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)三個(gè)方面的平均分來(lái)計(jì)算他們的成績(jī),作為評(píng)優(yōu)的依據(jù),你認(rèn)為誰(shuí)會(huì)被評(píng)為優(yōu)秀?
(2)如果三項(xiàng)成績(jī)的比例依次為20%、60%、20%來(lái)計(jì)算他們的成績(jī),結(jié)果又會(huì)如何?
【解】(1)王老師的平均分是.張老師的均分是:.王老師的平均分較高,評(píng)王老師為優(yōu)秀.
(2)王老師的平均分是
,
張老師的平均分為
.
張老師的得分高,評(píng)張老師為優(yōu)秀.
追蹤訓(xùn)練
1.期中考試之后,班長(zhǎng)算出了全班40個(gè)人數(shù)學(xué)成績(jī)的平均分為M,如果把M當(dāng)成一個(gè)同學(xué)的分?jǐn)?shù),與原來(lái)的40個(gè)分?jǐn)?shù)一起,算出這41個(gè)分?jǐn)?shù)的平均值為N,那么為()
A.B.1C.D.2
2.從某校全體高考考生的數(shù)學(xué)成績(jī)中任意抽取20名考生的成績(jī)(單位:分,總分:150分)為102,105,131,95,83,121,140,100,97,96,
95,121,124,135,106,109,110,101,98,97,試估計(jì)該校全體考生數(shù)學(xué)平均成績(jī)。
解:
樣本的平均數(shù)為108.3
估計(jì)該校全體考生數(shù)學(xué)平均成績(jī)?yōu)?08分
3.某教師出了一份共3道題的測(cè)試卷,每道題1分,全班得3分、2分、1分和0分的學(xué)生所占比例分別為30%,50%,10%,10%。
(1)若全班共10人,則平均分是多少?
(2)若全班共20人,則平均分是多少?
(3)如果該班人數(shù)未知,能求出該班的平均分嗎?
解:(1)=2
(2)=2
(3)可以
第8課時(shí)平均數(shù)及其估計(jì)
分層訓(xùn)練
1.某運(yùn)動(dòng)員參加體操比賽,當(dāng)評(píng)委亮分后,其成績(jī)往往是先去掉一個(gè)最高分、去掉一個(gè)最低分,再計(jì)算剩下分?jǐn)?shù)的平均值,這是因?yàn)?br>
()
(A)減少計(jì)算量(B)避免故障
(C)剔除異常值(D)活躍賽場(chǎng)氣氛
2.某房間中10個(gè)人平均身高為1.74米,身高為1.85米的第11人進(jìn)入房間后,求11個(gè)人的平均身高。
3.如上題,某房間中10個(gè)人平均身高為1.74米,求第11人身高為多少時(shí),使得房間中所有11人的平均身高達(dá)到1.78米。
4.從1,2,3,4,5,6這6個(gè)數(shù)中任取2個(gè),求所有這樣的兩數(shù)之積的平均數(shù)。
5.用甲、乙兩臺(tái)半自動(dòng)車(chē)床加工同一型號(hào)的產(chǎn)品,各生產(chǎn)1000只產(chǎn)品中次品數(shù)分別用x和y表示。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的觀察,發(fā)現(xiàn)x和y的頻率分布如下表,問(wèn):哪一臺(tái)車(chē)床生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量較好?
x0123
p0.70.10.10.1
y0123
p0.50.30.20
6.某工廠一個(gè)月(30天)中的日產(chǎn)值如下:
日產(chǎn)值(萬(wàn)元)5.15.25.35.45.55.65.7
天數(shù)2368731
試計(jì)算該廠這個(gè)月的平均日產(chǎn)值。
7.證明:.
8.為了檢驗(yàn)?zāi)匙詠?lái)水消毒設(shè)備的效果,現(xiàn)從消毒后的水中隨機(jī)抽取50升,化驗(yàn)每升水中大腸桿菌的個(gè)數(shù),結(jié)果如下:
大腸桿菌個(gè)數(shù)/升01234
頻數(shù)17201021
則所取50升水中平均含有大腸桿菌_____個(gè)/升
估計(jì)全部消毒過(guò)的自來(lái)水中平均每升水的大腸桿菌的含量為_(kāi)______個(gè)。
拓展延伸
9.有一個(gè)容量為100的某校畢業(yè)生起始月薪的樣本,數(shù)據(jù)的分組及各組的頻數(shù)如下:
起始月薪(百元)
頻數(shù)7112623
起始月薪(百元)
頻數(shù)15846
估計(jì)這100名畢業(yè)生起始月薪的平均值
10.個(gè)體戶李某經(jīng)營(yíng)一家快餐店,下面是快餐店所有工作人員8月份的工資表:
李
某大
廚二
廚采購(gòu)員雜
工服務(wù)生會(huì)
計(jì)
3000450350400320320410
(1)計(jì)算所有人員8月份的平均工資
(2)計(jì)算出的平均工資能否反映打工人員這個(gè)月收入的一般水平?為什么?
(3)去掉李某的工資后,再計(jì)算平均工資,這能代表打工人員當(dāng)月的收入水平嗎?
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算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)2
算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)2第一課時(shí)
一、教材分析
(一)教材所處的地位和作用
“算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)”是全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)(試驗(yàn)修訂本·必修)數(shù)學(xué)第二冊(cè)(上)“不等式”一章的內(nèi)容,是在學(xué)完不等式性質(zhì)的基礎(chǔ)上對(duì)不等式的進(jìn)一步研究.本節(jié)內(nèi)容具有變通靈活性、應(yīng)用廣泛性、條件約束性等特點(diǎn),所以本節(jié)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),靈活解決實(shí)際問(wèn)題,學(xué)數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)的好素材二同時(shí)本節(jié)知識(shí)又滲透了數(shù)形結(jié)合、化歸等重要數(shù)學(xué)思想,所以有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì).
(二)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):理解兩個(gè)實(shí)數(shù)的平方和不小于它們之積的2倍的重要不等式的證實(shí)及其幾何解釋;把握兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)定理的證實(shí)及其幾何解釋;把握應(yīng)用平均值定理解決一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題.
2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合、化歸等數(shù)學(xué)思想.
(三)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵
重點(diǎn):用平均值定理求某些函數(shù)的最值及有關(guān)的應(yīng)用問(wèn)題.
難點(diǎn):定理的使用條件,合理地應(yīng)用平均值定理.
關(guān)鍵:理解定理的約束條件,把握化歸的數(shù)學(xué)思想是突破重點(diǎn)和難點(diǎn)的關(guān)鍵.
(四)教材處理
依據(jù)新大綱和新教材,本節(jié)分為二個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué).第一課時(shí)講解不等式(兩個(gè)實(shí)數(shù)的平方和不小于它們之積的2倍)和平均值定理及它們的幾何解釋.把握應(yīng)用定理解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題.第二課時(shí)講解應(yīng)用平均值定理解決某些實(shí)際問(wèn)題.為了講好平均值定理這節(jié)內(nèi)容,在緊扣新教材的前提下,對(duì)例題作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,適當(dāng)增加例題.
二、教法分析
(-)教學(xué)方法
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識(shí),又有利于教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力與創(chuàng)新能力,使學(xué)生能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo).在探索結(jié)論時(shí),采用發(fā)現(xiàn)法教學(xué);在定理的應(yīng)用及其條件的教學(xué)中采用歸納法;在練習(xí)部分,主要采用講練結(jié)合法進(jìn)行.
(二)教學(xué)手段
根據(jù)本節(jié)知識(shí)特點(diǎn),為突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),增加教學(xué)容量,利用計(jì)算機(jī)輔導(dǎo)教學(xué).
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
6.2算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)(第一課時(shí))
(一)導(dǎo)入新課
(教師活動(dòng))1.教師打出字幕(提出問(wèn)題);2.組織學(xué)生討論,并點(diǎn)評(píng).
(學(xué)生活動(dòng))學(xué)生分組討論,解決問(wèn)題.
[字幕]某種商品分兩次降價(jià),降價(jià)的方案有三種:方案甲是第一次9折銷(xiāo)售,第二次再8折銷(xiāo)售;方案乙是第一次8折銷(xiāo)售,第二次再9折銷(xiāo)售;方案丙是兩次都是折銷(xiāo)售.試問(wèn)降價(jià)最少的方案是哪一種?
[討論]
①設(shè)物價(jià)為t元,三種降價(jià)方案的銷(xiāo)售物價(jià)分別是:
方案甲:(元);
方案乙:(元);
方案丙:(元).
故降價(jià)最少的方案是丙.
②若將問(wèn)題變?yōu)榈谝淮蝍折銷(xiāo)售,第二次b折銷(xiāo)售.顯然可猜想有不等式成立,即,當(dāng)時(shí),
設(shè)計(jì)意圖:提出一個(gè)商品降價(jià)問(wèn)題,要求學(xué)生討論哪一種方案降價(jià)最少.學(xué)生對(duì)問(wèn)題的背景較熟悉,可能感愛(ài)好,從而達(dá)到說(shuō)明學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)的必要,激發(fā)學(xué)生求知欲望,合理引出新課.
(二)新課講授
嘗試探索,建立新知
(教師活動(dòng))打出字幕(重要不等式),引導(dǎo)學(xué)生分析、思考,講解重要不等式的證實(shí).點(diǎn)評(píng)有關(guān)問(wèn)題.
(學(xué)生活動(dòng))參與研究重要不等式的證實(shí),理解有關(guān)概念.
[字幕]假如,那么(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”號(hào)).
證實(shí):見(jiàn)課本
[點(diǎn)評(píng)]
①?gòu)?qiáng)調(diào)的充要條件是
②解釋“當(dāng)且僅當(dāng)”是充要條件的表達(dá)方式(“當(dāng)”表示條件是充分的,“僅當(dāng)”表示條件是必要的).
③幾何解釋,如圖。
[字幕]定理假如a,b是正數(shù),那么(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取“=”號(hào)).
證實(shí):學(xué)生運(yùn)用“”自己證實(shí).
[點(diǎn)評(píng)]
①?gòu)?qiáng)調(diào);
②解釋“算術(shù)平均數(shù)”和“幾何平均數(shù)”的概念,并敘述它們之間的關(guān)系;
②比較上述兩個(gè)不等式的特征(強(qiáng)調(diào)它們的限制條件);
④幾何解釋(見(jiàn)課本);
@指出定理可推廣為“n個(gè)()正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小干它們的幾何平均數(shù)”.
設(shè)計(jì)意圖:加深對(duì)重要不等式的熟悉和理解;培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想方法和對(duì)比的數(shù)學(xué)思想,多方面思考問(wèn)題的能力.
例題示范,學(xué)會(huì)應(yīng)用
(教師活動(dòng))教師打出字幕(例題),引導(dǎo)學(xué)生分析,研究問(wèn)題,點(diǎn)撥正確運(yùn)用定理,構(gòu)建證題思路.
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道完成問(wèn)題的論證.
[字幕]例題已知a,b,c,d都是正數(shù),求證:
[分析]
①應(yīng)用定理證實(shí);
②研究問(wèn)題與定理之間的聯(lián)系;
③注重應(yīng)用定理的條件和應(yīng)用不等式的性質(zhì).
證實(shí):見(jiàn)課本.
設(shè)計(jì)意圖:鞏固對(duì)定理的理解,學(xué)會(huì)應(yīng)用定理解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題.
課堂練習(xí)
(教師活動(dòng))打出字幕(練習(xí)),要求學(xué)生獨(dú)立思考,完成練習(xí);巡視學(xué)生解題情況,對(duì)正確的解法給予肯定和鼓勵(lì),對(duì)偏差給予糾正;請(qǐng)甲、乙兩學(xué)生板演;點(diǎn)評(píng)練習(xí)解法.
(學(xué)生活動(dòng))在筆記本上完成練習(xí),甲、動(dòng)兩位同學(xué)板演.
[字幕]練習(xí):已知都是正數(shù),求證:
(1);
(2)
設(shè)計(jì)意圖:把握定理及應(yīng)用,反饋課堂教學(xué)效果,調(diào)節(jié)課堂教學(xué).
分析歸納、小結(jié)解法
(教師活動(dòng))分析歸納例題和練習(xí)的解題過(guò)程,小結(jié)應(yīng)用定理解決有關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題的解題方法.
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道分析歸納,小結(jié)解題方法,并記錄在筆記本上.
1.重要不等式可以用來(lái)證實(shí)某些不等式.
2.應(yīng)用重要不等式證實(shí)不等式時(shí)要注重不等式的結(jié)構(gòu)特征:①滿足定理的條件;②不等式一邊為和的形式,另一邊為積或常數(shù)的形式.
3.用重要不等式證實(shí)有關(guān)不等式時(shí)注重與不等式性質(zhì)結(jié)合.
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生分析歸納問(wèn)題的能力,把握應(yīng)用重要不等式解決有關(guān)數(shù)學(xué)問(wèn)題的方
法.
(三)小結(jié)
(教師活動(dòng))教師小結(jié)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)要點(diǎn).
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道小結(jié),并記錄在筆記本上.
1.本節(jié)課學(xué)習(xí)了兩個(gè)重要不等式及它們?cè)诮鉀Q數(shù)學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用.
2.注重:①兩個(gè)重要不等式使用的條件;②不等式中“=”號(hào)成立的條件.
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行概括歸納的能力,鞏固所學(xué)知識(shí).
(四)布置作業(yè)
1.課本作業(yè);習(xí)題.1,3
2.思考題:已知,求證:
3.研究性題:設(shè)正數(shù),,試盡可能多的給出含有a和b的兩個(gè)元素的不等式.
設(shè)計(jì)意圖:課本作業(yè)供學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí);思考題供學(xué)有余力的學(xué)生完成,靈活把握重要不等式的應(yīng)用;研究性題是一道結(jié)論開(kāi)放性題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí).
(五)課后點(diǎn)評(píng)
1.導(dǎo)入新課采用學(xué)生比較熟悉的問(wèn)題為背景,輕易被學(xué)生接受,產(chǎn)生愛(ài)好,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).使得學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課知識(shí)自然且合理.
2.在建立新知過(guò)程中,教師力求引導(dǎo)、啟發(fā),讓學(xué)生逐步回憶所學(xué)的知識(shí),并應(yīng)用它們來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,以形成比較系統(tǒng)和完整的知識(shí)結(jié)構(gòu).對(duì)有關(guān)概念使學(xué)生理解難確,盡量以多種形式反映知識(shí)結(jié)構(gòu),使學(xué)生在比較中得到深刻理解.
3.通過(guò)變式練習(xí),使學(xué)生在對(duì)知識(shí)初步理解和把握后,得到進(jìn)一步深化,對(duì)所學(xué)的知識(shí)得到鞏固與提高,同時(shí)反饋信息,調(diào)整課堂教學(xué).
4.本節(jié)課采用啟發(fā)引導(dǎo),講練結(jié)合的授課方式,發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,體現(xiàn)學(xué)生主體地位,學(xué)生獲取知識(shí)必須通過(guò)學(xué)生自己一系列思維活動(dòng)完成,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維靈活、嚴(yán)謹(jǐn)、深刻等良好思維品質(zhì).
作業(yè)答案
思考題證實(shí):因?yàn)?所以
.又因?yàn)?,,所以,,所以
研究性題①.由條件得,…(A)利用公式…(B).得,即.②.由(A)、(B)之和即得.③.可利用.再利用①,即可得.④.利用立方和公式得到:.利用①可得.利用①②可得.還有……
第二課時(shí)
(-)導(dǎo)入新課
(教師活動(dòng))1.教師打出字幕(引例);2.設(shè)置問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考,啟發(fā)學(xué)生應(yīng)用平均值定理解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題.
(學(xué)生活動(dòng))思考、回答教師設(shè)置的問(wèn)題,構(gòu)建應(yīng)用平均值定理解決實(shí)際問(wèn)題的思路.
[字幕]引例.如圖,用籬笆圍一塊面積為50的一邊靠墻的矩形籬笆墻,問(wèn)籬笆墻三邊分別長(zhǎng)多少時(shí),所用籬笆最省?此時(shí),籬笆墻長(zhǎng)為多少米?
[設(shè)問(wèn)]
①這是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,如何把它轉(zhuǎn)化成為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題?
(學(xué)生口答:設(shè)籬笆墻長(zhǎng)為y,則().問(wèn)
題轉(zhuǎn)化成為求函數(shù)y的最小值及取得最值時(shí)的的值.)
②求這個(gè)函數(shù)的最小值可用哪些方法?能否用平均值定理求此函數(shù)的最小值?
(學(xué)生口答:利用函數(shù)的單調(diào)性或判別式法,也可用平均值定理.)
設(shè)計(jì)意圖:從學(xué)生熟悉的實(shí)際問(wèn)題出發(fā),激發(fā)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的愛(ài)好,通過(guò)設(shè)問(wèn),引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生用所學(xué)的平均值定理解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題,引入課題.
(二)新課講授
嘗試探索、建立新知
(教師活動(dòng))教師打出字幕(課本例題1),引導(dǎo)學(xué)生研究和解決問(wèn)題,幫助學(xué)生建立用平均值定理求函數(shù)最值的知識(shí)體系.
(學(xué)生活動(dòng))嘗試完成問(wèn)題的論證,構(gòu)建應(yīng)用平均值定理求函數(shù)最值的方法.
[字幕]已知都是正數(shù),求證:
(1)假如積是定值P,那么當(dāng)時(shí),和有最小值;
(2)假如和是定值S,那么當(dāng)時(shí),積有最大值
證實(shí):運(yùn)用,證實(shí)(略).
[點(diǎn)評(píng)]
①(l)的結(jié)論即,(2)的結(jié)論即
②上述結(jié)論給出了一類(lèi)函數(shù)求最值的方法,即平均值定理求最值法.
③應(yīng)用平均值定理求最值要非凡注重:兩個(gè)變?cè)紴檎?兩個(gè)變?cè)e(或和)為定值;當(dāng)且僅當(dāng),這三個(gè)條件缺一不可,即“一正,二定,三相等”同時(shí)成立.
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生分析和研究問(wèn)題,建立新知——應(yīng)用平均值定理求最值的方法.
例題示范,學(xué)會(huì)應(yīng)用
(教師活動(dòng))打出字幕(例題),引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題,研究問(wèn)題的解法.
(學(xué)生活動(dòng))分析、思考,嘗試解答問(wèn)題.
[字幕]例題1求函數(shù)()的最小值,并求相應(yīng)的的值.
[分析]因?yàn)檫@個(gè)函數(shù)中的兩項(xiàng)不都是正數(shù)且又與的積也不是常數(shù),所以不能直接用定理求解.但把函數(shù)變形為后,正數(shù),的積是常數(shù)1,可以用定理求得這個(gè)函數(shù)的最小值.
解:,由,知,,且.當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),()有最小值,最小值是。
[點(diǎn)評(píng)]要正確理解的意義,即方程要有解,且解在定義域內(nèi).
[字幕]例2某工廠要建造一個(gè)長(zhǎng)方體無(wú)蓋貯水池,其容積為4800,深為3m,假如池底每l的造價(jià)為150元,池壁每1的造價(jià)為120元,問(wèn)怎樣設(shè)計(jì)水池能使總造價(jià)最低,最低總造價(jià)是多少元?
[分析]設(shè)水池底面一邊的長(zhǎng)為m,水池的總造價(jià)為y,建立y關(guān)干的函數(shù).然后用定理求函數(shù)y的最小值.
解:設(shè)水池底面一邊的長(zhǎng)度為m,則另一邊的長(zhǎng)度為m,又設(shè)水池總造價(jià)為y元,根據(jù)題意,得
()
所以
當(dāng),即時(shí),y有最小值297600.因此,當(dāng)水池的底面是邊長(zhǎng)為40m的正方形時(shí).水池的總造價(jià)最低,最低總造價(jià)是297600元.
設(shè)計(jì)意圖:加深理解應(yīng)用平均值定理求最值的方法,學(xué)會(huì)應(yīng)用平均值定理解決某些函數(shù)最值問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題,并把握分析變量的構(gòu)建思想.培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,化歸的數(shù)學(xué)思想.
課堂練習(xí)
(教師活動(dòng))打出字幕(練習(xí)),要求學(xué)生獨(dú)立思考,完成練習(xí);請(qǐng)三位同學(xué)板演;巡視學(xué)生解題情況,對(duì)正確的給予肯定,對(duì)偏差進(jìn)行糾正;講評(píng)練習(xí).
(學(xué)生活動(dòng))在筆記本且完成練習(xí)、板演.
[字幕〕練習(xí)
A組
1.求函數(shù)()的最大值.
2求函數(shù)()的最值.
3.求函數(shù)()的最大值.
B組
1.設(shè),且,求的最大值.
2.求函數(shù)的最值,下面解法是否正確?為什么?
解:,因?yàn)?則.所以
[講評(píng)]A組1.;2.;3.
B組1.;2.不正確①當(dāng)時(shí),;②當(dāng)時(shí),,而函數(shù)在整個(gè)定義域內(nèi)沒(méi)有最值.
設(shè)計(jì)意圖;A組題練習(xí)學(xué)生把握應(yīng)用平均值定理求最值.B組題練習(xí)學(xué)生把握平均值定理的綜合應(yīng)用,并對(duì)一些易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方引起注重.同時(shí)反饋課堂教學(xué)效果,調(diào)節(jié)課堂教學(xué).
分析歸納、小結(jié)解法
(教師活動(dòng))分析歸納例題和練習(xí)的解題過(guò)程,小結(jié)應(yīng)用平均值定理解決有關(guān)函數(shù)最值問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題的解題方法.
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道分析歸納,小結(jié)解題方法,并記錄筆記.
1.應(yīng)用平均值定理可以解決積為定值或和為定值條件下,兩個(gè)正變量的和或積的最值問(wèn)題.
2.應(yīng)用定理時(shí)注重以下幾個(gè)條件:(ⅰ)兩個(gè)變量必須是正變量.(ⅱ)當(dāng)它們的和為定值時(shí),其積取得最大值;當(dāng)它們的積是定值時(shí),其和取得最小值.(iii)當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)數(shù)相等時(shí)取最值,即必須同時(shí)滿足“正數(shù)”、“定值”、“相等”三個(gè)條件,才能求得最值.
3.在求某些函數(shù)的最值時(shí),會(huì)恰當(dāng)?shù)暮愕茸冃巍治鲎兞?、配置系?shù).
4.應(yīng)用平均值定理解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),應(yīng)注重:(l)先理解題意,沒(méi)變量,把要求最值的變量定為函數(shù).(2)建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,把實(shí)際問(wèn)題抽象為函數(shù)的最值問(wèn)題,確定函數(shù)的定義域.(3)在定義域內(nèi),求出函數(shù)的最值,正確寫(xiě)出答案.
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生分析歸納問(wèn)題的能力,幫助學(xué)生形成知識(shí)體系,全面深刻地把握平均值定理求最值和解決實(shí)際問(wèn)題的方法.
(三)小結(jié)
(教師活動(dòng))教師小結(jié)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)要點(diǎn).
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道小結(jié),并記錄筆記.
這節(jié)課學(xué)習(xí)了利用平均值定理求某些函數(shù)的最值問(wèn)題.現(xiàn)在我們又多了一種求正變量在定積或定和條件下的函數(shù)最值方法.這是平均值定理的一個(gè)重要應(yīng)用,也是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,同學(xué)們要牢固把握.
應(yīng)用定理時(shí)要注重定理的適用條件,即“正數(shù)、定值、相等”三個(gè)條件同時(shí)成立,且會(huì)靈活轉(zhuǎn)化問(wèn)題,達(dá)到化歸的目的.
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行概括歸納的能力,鞏固所學(xué)知識(shí).
(四)布置作業(yè)
1.課本作業(yè):P,6,7.
2.思考題:設(shè),求函數(shù)的最值.
3.研究性題:某種汽車(chē)購(gòu)車(chē)時(shí)費(fèi)用為10萬(wàn)元,每年保險(xiǎn)、養(yǎng)路、汽車(chē)費(fèi)用9千元;汽車(chē)的維修費(fèi)各年為:第一年2千元,第二年4千元,依每年2千元的增量逐年遞增.問(wèn)這種汽車(chē)最多使用多少年報(bào)廢最合算(即使用多少年的平均費(fèi)用最少)?
設(shè)計(jì)意圖:課本作業(yè)供學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí);思考題供學(xué)有余力的學(xué)生練習(xí),使學(xué)生能靈活運(yùn)用定理解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題;研究性題培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
(五)課后點(diǎn)評(píng)
1.關(guān)于新課引入設(shè)計(jì)的想法:
導(dǎo)入這一環(huán)節(jié)是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生探究精神的重要環(huán)節(jié),本節(jié)課開(kāi)始給出一個(gè)引例,通過(guò)探究解決此問(wèn)題的各種解法,產(chǎn)生用平均值定理求最值,點(diǎn)明課題.事實(shí)上,在解決引例問(wèn)題的過(guò)程中也恰恰突出了教學(xué)重點(diǎn).
2.關(guān)于課堂練習(xí)設(shè)計(jì)的想法:
正確理解和使用平均值定理求某些函數(shù)的最值是教學(xué)難點(diǎn).為突破難點(diǎn),教師單方面強(qiáng)調(diào)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有讓學(xué)生通過(guò)自己的思考、嘗試,發(fā)現(xiàn)使用定理的三個(gè)條件缺一不可,才能大大加深學(xué)生對(duì)正確使用定理的理解,設(shè)計(jì)解法正誤討論能夠使學(xué)生嘗試失敗,并從失敗中找到錯(cuò)誤原因,加深了對(duì)正確解法的理解,真正把新知識(shí)納入到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中.
3.培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí).
教學(xué)中應(yīng)不失時(shí)機(jī)地使學(xué)生熟悉到數(shù)學(xué)源于客觀世界并反作用干客觀世界.為增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),在平時(shí)教學(xué)中就應(yīng)適當(dāng)增加解答應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué).本節(jié)課中設(shè)計(jì)了兩道應(yīng)用問(wèn)題,用剛剛學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決了問(wèn)題,使學(xué)生不禁感到“數(shù)學(xué)有用,要用數(shù)學(xué)”.
作業(yè)解答
思考題:
.當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),上式取等號(hào).所以當(dāng)時(shí),函數(shù)y有最小值9,無(wú)最大值.
研究性題:設(shè)使用年報(bào)廢最合算,由題意有;
年平均費(fèi)用
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí),取得最小值,即使用10年報(bào)廢最合算,年平均費(fèi)用3萬(wàn)元.
算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)1
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。那么如何寫(xiě)好我們的高中教案呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)1》,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)1教學(xué)目標(biāo)(1)把握“兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)”這一重要定理;
(2)能運(yùn)用定理證實(shí)不等式及求一些函數(shù)的最值;
(3)能夠解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;
(4)通過(guò)對(duì)不等式的結(jié)構(gòu)的分析及特征的把握把握重要不等式的聯(lián)系;
(5)通過(guò)對(duì)重要不等式的證實(shí)和等號(hào)成立的條件的分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的熟悉習(xí)慣,進(jìn)一步滲透變量和常量的哲學(xué)觀;
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
本節(jié)根據(jù)不等式的性質(zhì)推導(dǎo)出一個(gè)重要的不等式:,根據(jù)這個(gè)結(jié)論,又得到了一個(gè)定理:,并指出了為的算術(shù)平均數(shù),為的幾何平均數(shù)后,隨后給出了這個(gè)定理的幾何解釋。
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容是把握“兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)”;把握兩個(gè)正數(shù)的和為定值時(shí)積有最大值,積為定值時(shí)和有最小值的結(jié)論,教學(xué)難點(diǎn)是正確理解和使用平均值定理求某些函數(shù)的最值.為突破重難點(diǎn),教師單方面強(qiáng)調(diào)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有讓學(xué)生通過(guò)自己的思考、嘗試,注重到平均值定理中等號(hào)成立的條件,發(fā)現(xiàn)使用定理求最值的三個(gè)條件“一正,二定,三相等”缺一不可,才能大大加深學(xué)生對(duì)正確使用定理的理解,教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生分析歸納問(wèn)題的能力,幫助學(xué)生形成知識(shí)體系,全面深刻地把握平均值定理求最值和解決實(shí)際問(wèn)題的方法.
㈠定理教學(xué)的注重事項(xiàng)
在公式以及算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的定理的教學(xué)中,要讓學(xué)生注重以下兩點(diǎn):
(1)和成立的條件是不同的:前者只要求都是實(shí)數(shù),而后者要求都是正數(shù)。
例如成立,而不成立。
(2)這兩個(gè)公式都是帶有等號(hào)的不等式,因此對(duì)其中的“當(dāng)且僅當(dāng)……時(shí)取‘=’號(hào)”這句話的含義要搞清楚。教學(xué)時(shí),要提醒學(xué)生從以下兩個(gè)方面來(lái)理解這句話的含義:
當(dāng)時(shí)取等號(hào),其含義就是:
僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),其含義就是:
綜合起來(lái),其含義就是:是的充要條件。
(二)關(guān)于用定理證實(shí)不等式
當(dāng)用公式,證實(shí)不等式時(shí),應(yīng)該使學(xué)生熟悉到:
它們本身也是根據(jù)不等式的意義、性質(zhì)或用比較法(將在下一小節(jié)學(xué)習(xí))證出的。因此,凡是用它們可以獲證的不等式,一般也可以直接根據(jù)不等式的意義、性質(zhì)或用比較法證實(shí)。
(三)應(yīng)用定理求最值的條件
應(yīng)用定理時(shí)注重以下幾個(gè)條件:
(1)兩個(gè)變量必須是正變量;
(2)當(dāng)它們的和為定值時(shí),其積取得最大值;當(dāng)它們的積是定值時(shí),其和取得最小值;
(3)當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)數(shù)相等時(shí)取最值.
即必須同時(shí)滿足“正數(shù)”、“定值”、“相等”三個(gè)條件,才能求得最值.
在求某些函數(shù)的最值時(shí),還要注重進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮愕茸冃?、分析變量、配置系?shù).
(四)應(yīng)用定理解決實(shí)際問(wèn)題的分析
在應(yīng)用兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的定理解決這類(lèi)實(shí)際問(wèn)題時(shí),要讓學(xué)生注重;
(1)先理解題意,設(shè)變量,設(shè)變量時(shí)一般把要求最大值或最小值的變量定為函數(shù);
(2)建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,把實(shí)際問(wèn)題抽象為函數(shù)的最大值或最小值問(wèn)題;
(3)在定義域內(nèi),求出函數(shù)的最大值或最小值;
(4)正確寫(xiě)出答案。
2.教法建議
(1)導(dǎo)入新課建議采用學(xué)生比較熟悉的問(wèn)題為背景,這樣輕易被學(xué)生接受,產(chǎn)生愛(ài)好,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).使得學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課知識(shí)自然且合理.
(2)在新授知識(shí)過(guò)程中,教師應(yīng)力求引導(dǎo)、啟發(fā),讓學(xué)生逐步回憶所學(xué)的知識(shí),并應(yīng)用它們來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,以形成比較系統(tǒng)和完整的知識(shí)結(jié)構(gòu).對(duì)有關(guān)概念使學(xué)生理解準(zhǔn)確,盡量以多種形式反映知識(shí)結(jié)構(gòu),使學(xué)生在比較中得到深刻理解.
(3)教學(xué)方法建議采用啟發(fā)引導(dǎo),講練結(jié)合的授課方式,發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,體現(xiàn)學(xué)生主體地位,學(xué)生獲取知識(shí)必須通過(guò)學(xué)生自己一系列思維活動(dòng)完成,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維靈活、嚴(yán)謹(jǐn)、深刻等良好思維品質(zhì).
(4)可以設(shè)計(jì)解法的正誤討論,這樣能夠使學(xué)生嘗試失敗,并從失敗中找到錯(cuò)誤原因,加深對(duì)正確解法的理解,真正把新知識(shí)納入到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中.
(5)注重培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí).教學(xué)中應(yīng)不失時(shí)機(jī)地使學(xué)生熟悉到數(shù)學(xué)源于客觀世界并反作用干客觀世界.為增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),在平時(shí)教學(xué)中就應(yīng)適當(dāng)增加解答應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué),使學(xué)生不禁感到“數(shù)學(xué)有用,要用數(shù)學(xué)”.
第一課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
1.學(xué)會(huì)推導(dǎo)并把握兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)定理;
2.理解定理的幾何意義;
3.能夠簡(jiǎn)單應(yīng)用定理證實(shí)不等式.
教學(xué)重點(diǎn):均值定理證實(shí)
教學(xué)難點(diǎn):等號(hào)成立條件
教學(xué)方法:引導(dǎo)式
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)回顧
上一節(jié),我們完成了對(duì)不等式性質(zhì)的學(xué)習(xí),首先我們來(lái)作一下回顧.
(學(xué)生回答)
由上述性質(zhì),我們可以推導(dǎo)出下列重要的不等式.
二、講授新課
1.重要不等式:
假如
證實(shí):
當(dāng)
所以,
即
由上面的結(jié)論,我們又可得到
2.定理:假如是正數(shù),那么
證實(shí):∵
即
顯然,當(dāng)且僅當(dāng)
說(shuō)明:ⅰ)我們稱(chēng)的算術(shù)平均數(shù),稱(chēng)的幾何平均數(shù),因而,此定理又可敘述為:兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù).
ⅱ)成立的條件是不同的:前者只要求都是實(shí)數(shù),而后者要求都是正數(shù).
ⅲ)“當(dāng)且僅當(dāng)”的含義是充要條件.
3.均值定理的幾何意義是“半徑不小于半弦”.
以長(zhǎng)為的線段為直徑作圓,在直徑AB上取點(diǎn)C,.過(guò)點(diǎn)C作垂直于直徑AB的弦DD′,那么
即
這個(gè)圓的半徑為,顯然,它不小于CD,即,其中當(dāng)且僅當(dāng)點(diǎn)C與圓心重合;即時(shí),等號(hào)成立.
在定理證實(shí)之后,我們來(lái)看一下它的具體應(yīng)用.
4.例題講解:
例1已知都是正數(shù),求證:
(1)假如積是定值P,那么當(dāng)時(shí),和有最小值
(2)假如和是定值S,那么當(dāng)時(shí),積有最大值證實(shí):因?yàn)槎际钦龜?shù),所以
(1)積xy為定值P時(shí),有
上式當(dāng)時(shí),取“=”號(hào),因此,當(dāng)時(shí),和有最小值.
(2)和為定值S時(shí),有
上式當(dāng)時(shí)取“=”號(hào),因此,當(dāng)時(shí),積有最大值.
說(shuō)明:此例題反映的是利用均值定理求最值的方法,但應(yīng)注重三個(gè)條件:
(1)函數(shù)式中各項(xiàng)必須都是正數(shù);
(2)函數(shù)式中含變數(shù)的各項(xiàng)的和或積必須是常數(shù);
(3)等號(hào)成立條件必須存在.
接下來(lái),我們通過(guò)練習(xí)來(lái)進(jìn)一步熟悉均值定理的應(yīng)用.
三、課堂練習(xí)
課本P11練習(xí)2,3
要求:學(xué)生板演,老師講評(píng).
課堂小結(jié):
通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家把握兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)的定理,并會(huì)應(yīng)用它證實(shí)一些不等式,但是在應(yīng)用時(shí),應(yīng)注重定理的適用條件.
課后作業(yè):習(xí)題6.21,2,3,4
板書(shū)設(shè)計(jì):
§6.2.1……
1.重要不等式說(shuō)明ⅰ)4.例題……學(xué)生
……ⅱ)……練習(xí)
ⅲ)……
2.均值定理3.幾何意義
……
……
第二課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
1.進(jìn)一步把握均值不等式定理;
2.會(huì)應(yīng)用此定理求某些函數(shù)的最值;
3.能夠解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.
教學(xué)重點(diǎn):均值不等式定理的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):
解題中的轉(zhuǎn)化技巧
教學(xué)方法:啟發(fā)式
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)回顧
上一節(jié),我們一起學(xué)習(xí)了兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的定理,首先我們往返顧一下定理內(nèi)容及其適用條件.
(學(xué)生回答)
利用這一定理,可以證實(shí)一些不等式,也可求解某些函數(shù)的最值,這一節(jié),我們來(lái)繼續(xù)這方面的練習(xí).
二、講授新課
例2已知都是正數(shù),求證:
分析:此題要求學(xué)生注重與均值不等式定理的“形”上發(fā)生聯(lián)系,從而正確運(yùn)用,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)均值不等式定理的條件的熟悉.
證實(shí):由都是正數(shù),得
即
例3某工廠要建造一個(gè)長(zhǎng)方體無(wú)蓋貯水池,其容積為,深為3m,假如池底每的造價(jià)為150元,池壁每的造價(jià)為120元,問(wèn)怎樣設(shè)計(jì)水池能使總造價(jià)最低,最低總造價(jià)是多少元?
分析:此題首先需要由實(shí)際問(wèn)題向數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化,即建立函數(shù)關(guān)系式,然后求函數(shù)的最值,其中用到了均值不等式定理.
解:設(shè)水池底面一邊的長(zhǎng)度為xm,水池的總造價(jià)為l元,根據(jù)題意,得
當(dāng)
因此,當(dāng)水池的底面是邊長(zhǎng)為40m的正方形時(shí),水池的總造價(jià)最低,最低總造價(jià)是297600元.
評(píng)述:此題既是不等式性質(zhì)在實(shí)際中的應(yīng)用,應(yīng)注重?cái)?shù)學(xué)語(yǔ)言的應(yīng)用即函數(shù)解析式的建立,又是不等式性質(zhì)在求最值中的應(yīng)用,應(yīng)注重不等式性質(zhì)的適用條件.
為了進(jìn)一步熟悉均值不等式定理在證實(shí)不等式與求函數(shù)最值中的應(yīng)用,我們來(lái)進(jìn)行課堂練習(xí).
三、課堂練習(xí)
課本P11練習(xí)1,4
要求:學(xué)生板演,老師講評(píng).
課堂小結(jié):
通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家進(jìn)一步把握利用均值不等式定理證實(shí)不等式及求函數(shù)的最值,并熟悉到它在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用.
課后作業(yè):
習(xí)題6.25,6,7
板書(shū)設(shè)計(jì):
均值不等式例2§6.2.2例3學(xué)生
定理回顧…………
………………練習(xí)
………………
高二數(shù)學(xué)教案:《算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
高二數(shù)學(xué)教案:《算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)(一)
教學(xué)目標(biāo)
(1)掌握“兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)”這一重要定理;
(2)能運(yùn)用定理證明不等式及求一些函數(shù)的最值;
(3)能夠解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題;
(4)通過(guò)對(duì)不等式的結(jié)構(gòu)的分析及特征的把握掌握重要不等式的聯(lián)系;
(5)通過(guò)對(duì)重要不等式的證明和等號(hào)成立的條件的分析,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的認(rèn)識(shí)習(xí)慣,進(jìn)一步滲透變量和常量的哲學(xué)觀;
教學(xué)建議
1.教材分析
(1)知識(shí)結(jié)構(gòu)
(2)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容是掌握“兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)”;掌握兩個(gè)正數(shù)的和為定值時(shí)積有最大值,積為定值時(shí)和有最小值的結(jié)論,教學(xué)難點(diǎn)是正確理解和使用平均值定理求某些函數(shù)的最值.為突破重難點(diǎn),教師單方面強(qiáng)調(diào)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有讓學(xué)生通過(guò)自己的思考、嘗試,注意到平均值定理中等號(hào)成立的條件,發(fā)現(xiàn)使用定理求最值的三個(gè)條件“一正,二定,三相等”缺一不可,才能大大加深學(xué)生對(duì)正確使用定理的理解,教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生分析歸納問(wèn)題的能力,幫助學(xué)生形成知識(shí)體系,全面深刻地掌握平均值定理求最值和解決實(shí)際問(wèn)題的方法.
㈠定理教學(xué)的注意事項(xiàng)
它們本身也是根據(jù)不等式的意義、性質(zhì)或用比較法(將在下一小節(jié)學(xué)習(xí))證出的。因此,凡是用它們可以獲證的不等式,一般也可以直接根據(jù)不等式的意義、性質(zhì)或用比較法證明。
(三)應(yīng)用定理求最值的條件
應(yīng)用定理時(shí)注意以下幾個(gè)條件:
(1)兩個(gè)變量必須是正變量;
(2)當(dāng)它們的和為定值時(shí),其積取得最大值;當(dāng)它們的積是定值時(shí),其和取得最小值;
(3)當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)數(shù)相等時(shí)取最值.
即必須同時(shí)滿足“正數(shù)”、“定值”、“相等”三個(gè)條件,才能求得最值.
在求某些函數(shù)的最值時(shí),還要注意進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮愕茸冃?、分析變量、配置系?shù).
(四)應(yīng)用定理解決實(shí)際問(wèn)題的分析
在應(yīng)用兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的定理解決這類(lèi)實(shí)際問(wèn)題時(shí),要讓學(xué)生注意;
(1)先理解題意,設(shè)變量,設(shè)變量時(shí)一般把要求最大值或最小值的變量定為函數(shù);
(2)建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,把實(shí)際問(wèn)題抽象為函數(shù)的最大值或最小值問(wèn)題;
(3)在定義域內(nèi),求出函數(shù)的最大值或最小值;
(4)正確寫(xiě)出答案。
2.教法建議
(1)導(dǎo)入新課建議采用學(xué)生比較熟悉的問(wèn)題為背景,這樣容易被學(xué)生接受,產(chǎn)生興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī).使得學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課知識(shí)自然且合理.
(2)在新授知識(shí)過(guò)程中,教師應(yīng)力求引導(dǎo)、啟發(fā),讓學(xué)生逐步回憶所學(xué)的知識(shí),并應(yīng)用它們來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,以形成比較系統(tǒng)和完整的知識(shí)結(jié)構(gòu).對(duì)有關(guān)概念使學(xué)生理解準(zhǔn)確,盡量以多種形式反映知識(shí)結(jié)構(gòu),使學(xué)生在比較中得到深刻理解.
(3)教學(xué)方法建議采用啟發(fā)引導(dǎo),講練結(jié)合的授課方式,發(fā)揮教師主導(dǎo)作用,體現(xiàn)學(xué)生主體地位,學(xué)生獲取知識(shí)必須通過(guò)學(xué)生自己一系列思維活動(dòng)完成,啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生深入思考問(wèn)題,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維靈活、嚴(yán)謹(jǐn)、深刻等良好思維品質(zhì).
(4)可以設(shè)計(jì)解法的正誤討論,這樣能夠使學(xué)生嘗試失敗,并從失敗中找到錯(cuò)誤原因,加深對(duì)正確解法的理解,真正把新知識(shí)納入到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中.
(5)注意培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí).教學(xué)中應(yīng)不失時(shí)機(jī)地使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)源于客觀世界并反作用干客觀世界.為增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),在平時(shí)教學(xué)中就應(yīng)適當(dāng)增加解答應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué),使學(xué)生不禁感到“數(shù)學(xué)有用,要用數(shù)學(xué)”.
第一課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
1.學(xué)會(huì)推導(dǎo)并掌握兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)定理;
2.理解定理的幾何意義;
3.能夠簡(jiǎn)單應(yīng)用定理證明不等式.
教學(xué)重點(diǎn):均值定理證明
教學(xué)難點(diǎn):等號(hào)成立條件
教學(xué)方法:引導(dǎo)式
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)回顧
上一節(jié),我們完成了對(duì)不等式性質(zhì)的學(xué)習(xí),首先我們來(lái)作一下回顧.
(學(xué)生回答)
由上述性質(zhì),我們可以推導(dǎo)出下列重要的不等式.
二、講授新課
第二課時(shí)
教學(xué)目標(biāo):
1.進(jìn)一步掌握均值不等式定理;
2.會(huì)應(yīng)用此定理求某些函數(shù)的最值;
3.能夠解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.
教學(xué)重點(diǎn):均值不等式定理的應(yīng)用
教學(xué)難點(diǎn):
解題中的轉(zhuǎn)化技巧
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)式
教學(xué)過(guò)程:
一、復(fù)習(xí)回顧
上一節(jié),我們一起學(xué)習(xí)了兩個(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的定理,首先我們來(lái)回顧一下定理內(nèi)容及其適用條件.
(學(xué)生回答)
利用這一定理,可以證明一些不等式,也可求解某些函數(shù)的最值,這一節(jié),我們來(lái)繼續(xù)這方面的訓(xùn)練.
二、講授新課
高二數(shù)學(xué)教案:《算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
高二數(shù)學(xué)教案:《算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)(二)
第一課時(shí)
一、教材分析
(一)教材所處的地位和作用
“算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)”是全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(shū)(試驗(yàn)修訂本·必修)數(shù)學(xué)第二冊(cè)(上)“不等式”一章的內(nèi)容,是在學(xué)完不等式性質(zhì)的基礎(chǔ)上對(duì)不等式的進(jìn)一步研究.本節(jié)內(nèi)容具有變通靈活性、應(yīng)用廣泛性、條件約束性等特點(diǎn),所以本節(jié)內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí),靈活解決實(shí)際問(wèn)題,學(xué)數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)的好素材二同時(shí)本節(jié)知識(shí)又滲透了數(shù)形結(jié)合、化歸等重要數(shù)學(xué)思想,所以有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì).
(二)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):理解兩個(gè)實(shí)數(shù)的平方和不小于它們之積的2倍的重要不等式的證明及其幾何解釋?zhuān)徽莆諆蓚€(gè)正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)定理的證明及其幾何解釋?zhuān)徽莆諔?yīng)用平均值定理解決一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用問(wèn)題.
2.能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合、化歸等數(shù)學(xué)思想.
(三)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵
重點(diǎn):用平均值定理求某些函數(shù)的最值及有關(guān)的應(yīng)用問(wèn)題.
難點(diǎn):定理的使用條件,合理地應(yīng)用平均值定理.
關(guān)鍵:理解定理的約束條件,掌握化歸的數(shù)學(xué)思想是突破重點(diǎn)和難點(diǎn)的關(guān)鍵.
(四)教材處理
依據(jù)新大綱和新教材,本節(jié)分為二個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué).第一課時(shí)講解不等式(兩個(gè)實(shí)數(shù)的平方和不小于它們之積的2倍)和平均值定理及它們的幾何解釋?zhuān)莆諔?yīng)用定理解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題.第二課時(shí)講解應(yīng)用平均值定理解決某些實(shí)際問(wèn)題.為了講好平均值定理這節(jié)內(nèi)容,在緊扣新教材的前提下,對(duì)例題作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,適當(dāng)增加例題.
二、教法分析
(-)教學(xué)方法
為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識(shí),又有利于教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力與創(chuàng)新能力,使學(xué)生能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo).在探索結(jié)論時(shí),采用發(fā)現(xiàn)法教學(xué);在定理的應(yīng)用及其條件的教學(xué)中采用歸納法;在訓(xùn)練部分,主要采用講練結(jié)合法進(jìn)行.
(二)教學(xué)手段
根據(jù)本節(jié)知識(shí)特點(diǎn),為突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),增加教學(xué)容量,利用計(jì)算機(jī)輔導(dǎo)教學(xué).
三、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
6.2算術(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)(第一課時(shí))
(一)導(dǎo)入新課
(教師活動(dòng))1.教師打出字幕(提出問(wèn)題);2.組織學(xué)生討論,并點(diǎn)評(píng).
(學(xué)生活動(dòng))學(xué)生分組討論,解決問(wèn)題.
297600元.
設(shè)計(jì)意圖:加深理解應(yīng)用平均值定理求最值的方法,學(xué)會(huì)應(yīng)用平均值定理解決某些函數(shù)最值問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題,并掌握分析變量的構(gòu)建思想.培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,化歸的數(shù)學(xué)思想.
【課堂練習(xí)】
(教師活動(dòng))打出字幕(練習(xí)),要求學(xué)生獨(dú)立思考,完成練習(xí);請(qǐng)三位同學(xué)板演;巡視學(xué)生解題情況,對(duì)正確的給予肯定,對(duì)偏差進(jìn)行糾正;講評(píng)練習(xí).
(學(xué)生活動(dòng))在筆記本且完成練習(xí)、板演.
[字幕〕練習(xí)
設(shè)計(jì)意圖;A組題訓(xùn)練學(xué)生掌握應(yīng)用平均值定理求最值.B組題訓(xùn)練學(xué)生掌握平均值定理的綜合應(yīng)用,并對(duì)一些易出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方引起注意.同時(shí)反饋課堂教學(xué)效果,調(diào)節(jié)課堂教學(xué).
【分析歸納、小結(jié)解法】
(教師活動(dòng))分析歸納例題和練習(xí)的解題過(guò)程,小結(jié)應(yīng)用平均值定理解決有關(guān)函數(shù)最值問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題的解題方法.
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道分析歸納,小結(jié)解題方法,并記錄筆記.
1.應(yīng)用平均值定理可以解決積為定值或和為定值條件下,兩個(gè)正變量的和或積的最值問(wèn)題.
2.應(yīng)用定理時(shí)注意以下幾個(gè)條件:(?。﹥蓚€(gè)變量必須是正變量.(ⅱ)當(dāng)它們的和為定值時(shí),其積取得最大值;當(dāng)它們的積是定值時(shí),其和取得最小值.(iii)當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)數(shù)相等時(shí)取最值,即必須同時(shí)滿足“正數(shù)”、“定值”、“相等”三個(gè)條件,才能求得最值.
3.在求某些函數(shù)的最值時(shí),會(huì)恰當(dāng)?shù)暮愕茸冃巍治鲎兞?、配置系?shù).
4.應(yīng)用平均值定理解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),應(yīng)注意:(l)先理解題意,沒(méi)變量,把要求最值的變量定為函數(shù).(2)建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,把實(shí)際問(wèn)題抽象為函數(shù)的最值問(wèn)題,確定函數(shù)的定義域.(3)在定義域內(nèi),求出函數(shù)的最值,正確寫(xiě)出答案.
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生分析歸納問(wèn)題的能力,幫助學(xué)生形成知識(shí)體系,全面深刻地掌握平均值定理求最值和解決實(shí)際問(wèn)題的方法.
(三)小結(jié)
(教師活動(dòng))教師小結(jié)本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)要點(diǎn).
(學(xué)生活動(dòng))與教師一道小結(jié),并記錄筆記.
這節(jié)課學(xué)習(xí)了利用平均值定理求某些函數(shù)的最值問(wèn)題.現(xiàn)在我們又多了一種求正變量在定積或定和條件下的函數(shù)最值方法.這是平均值定理的一個(gè)重要應(yīng)用,也是本節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容,同學(xué)們要牢固掌握.
應(yīng)用定理時(shí)要注意定理的適用條件,即“正數(shù)、定值、相等”三個(gè)條件同時(shí)成立,且會(huì)靈活轉(zhuǎn)化問(wèn)題,達(dá)到化歸的目的.
設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行概括歸納的能力,鞏固所學(xué)知識(shí).
3.研究性題:某種汽車(chē)購(gòu)車(chē)時(shí)費(fèi)用為10萬(wàn)元,每年保險(xiǎn)、養(yǎng)路、汽車(chē)費(fèi)用9千元;汽車(chē)的維修費(fèi)各年為:第一年2千元,第二年4千元,依每年2千元的增量逐年遞增.問(wèn)這種汽車(chē)最多使用多少年報(bào)廢最合算(即使用多少年的平均費(fèi)用最少)?
設(shè)計(jì)意圖:課本作業(yè)供學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識(shí);思考題供學(xué)有余力的學(xué)生練習(xí),使學(xué)生能靈活運(yùn)用定理解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題;研究性題培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
(五)課后點(diǎn)評(píng)
1.關(guān)于新課引入設(shè)計(jì)的想法:
導(dǎo)入這一環(huán)節(jié)是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生探究精神的重要環(huán)節(jié),本節(jié)課開(kāi)始給出一個(gè)引例,通過(guò)探究解決此問(wèn)題的各種解法,產(chǎn)生用平均值定理求最值,點(diǎn)明課題.事實(shí)上,在解決引例問(wèn)題的過(guò)程中也恰恰突出了教學(xué)重點(diǎn).
2.關(guān)于課堂練習(xí)設(shè)計(jì)的想法:
正確理解和使用平均值定理求某些函數(shù)的最值是教學(xué)難點(diǎn).為突破難點(diǎn),教師單方面強(qiáng)調(diào)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有讓學(xué)生通過(guò)自己的思考、嘗試,發(fā)現(xiàn)使用定理的三個(gè)條件缺一不可,才能大大加深學(xué)生對(duì)正確使用定理的理解,設(shè)計(jì)解法正誤討論能夠使學(xué)生嘗試失敗,并從失敗中找到錯(cuò)誤原因,加深了對(duì)正確解法的理解,真正把新知識(shí)納入到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中.
3.培養(yǎng)應(yīng)用意識(shí).
教學(xué)中應(yīng)不失時(shí)機(jī)地使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)源于客觀世界并反作用干客觀世界.為增強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí),在平時(shí)教學(xué)中就應(yīng)適當(dāng)增加解答應(yīng)用問(wèn)題的教學(xué).本節(jié)課中設(shè)計(jì)了兩道應(yīng)用問(wèn)題,用剛剛學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決了問(wèn)題,使學(xué)生不禁感到“數(shù)學(xué)有用,要用數(shù)學(xué)”.
作業(yè)解答
思考題: