高中不等式教案
發(fā)表時間:2020-11-12高二數(shù)學(xué)《基本不等式》教案分析。
高二數(shù)學(xué)《基本不等式》教案分析
一、教材分析
【教材地位及作用】
基本不等式又稱為均值不等式,選自北京師范大學(xué)出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書數(shù)學(xué)必修5第3章第3節(jié)內(nèi)容。教學(xué)對象為高二學(xué)生,本節(jié)課為第一課時,重在研究基本不等式的證明及幾何意義。本節(jié)課是在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了不等關(guān)系和掌握了不等式性質(zhì)的基礎(chǔ)上展開的,作為重要的基本不等式之一,為后續(xù)進(jìn)一步了解不等式的性質(zhì)及運用,研究最值問題奠定基礎(chǔ)。因此基本不等式在知識體系中起了承上啟下的作用,同時在生活及生產(chǎn)實際中有著廣泛的應(yīng)用,它也是對學(xué)生進(jìn)行情感價值觀教育的好素材,所以基本不等式應(yīng)重點研究。
【教學(xué)目標(biāo)】
依據(jù)《新課程標(biāo)準(zhǔn)》對《不等式》學(xué)段的目標(biāo)要求和學(xué)生的實際情況,特確定如下目標(biāo):
知識與技能目標(biāo):理解掌握基本不等式,理解算數(shù)平均數(shù)與幾何平均數(shù)的概念,學(xué)會構(gòu)造條件使用基本不等式;
過程與方法目標(biāo):通過探究基本不等式,使學(xué)生體會知識的形成過程,培養(yǎng)分析、解決問題的能力;
情感與態(tài)度目標(biāo):通過問題情境的設(shè)置,使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)是從實際中來,培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光看世界,通過數(shù)學(xué)思維認(rèn)知世界,從而培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于動手的良好品質(zhì)。
【教學(xué)重難點】
重點:理解掌握基本不等式,能借助幾何圖形說明基本不等式的意義。
難點:利用基本不等式推導(dǎo)不等式.
關(guān)鍵是對基本不等式的理解掌握.
二、教法分析
本節(jié)課采用觀察——感知——抽象——歸納——探究;啟發(fā)誘導(dǎo)、講練結(jié)合的教學(xué)方法,以學(xué)生為主體,以基本不等式為主線,從實際問題出發(fā),放手讓學(xué)生探究思索。利用多媒體輔助教學(xué),直觀地反映了教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生思維活動得以充分展開,從而優(yōu)化了教學(xué)過程,大大提高了課堂教學(xué)效率.
三、學(xué)法指導(dǎo)
新課改的精神在于以學(xué)生的發(fā)展為本,把學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給學(xué)生,倡導(dǎo)積極主動,勇于探索的學(xué)習(xí)方法,因此,本課主要采取以自主探索與合作交流的學(xué)習(xí)方式,通過讓學(xué)生想一想,做一做,用一用,建構(gòu)起自己的知識,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。
四、教學(xué)過程
教學(xué)過程設(shè)計以問題為中心,以探究解決問題的方法為主線展開。這種安排強(qiáng)調(diào)過程,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,使數(shù)學(xué)教學(xué)過程成為學(xué)生對知識的再創(chuàng)造、再發(fā)現(xiàn)的過程,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
具體過程安排如下:
(一)基本不等式的教學(xué)設(shè)計創(chuàng)設(shè)情景,提出問題
設(shè)計意圖:數(shù)學(xué)教育必須基于學(xué)生的“數(shù)學(xué)現(xiàn)實”,現(xiàn)實情境問題是數(shù)學(xué)教學(xué)的平臺,數(shù)學(xué)教師的任務(wù)之一就是幫助學(xué)生構(gòu)造數(shù)學(xué)現(xiàn)實,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展他們的數(shù)學(xué)現(xiàn)實.基于此,設(shè)置如下情境:
上圖是在北京召開的第24屆國際數(shù)學(xué)家大會的會標(biāo),會標(biāo)是根據(jù)中國古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計的,顏色的明暗使它看上去像一個風(fēng)車,代表中國人民熱情好客。
[問題1]請觀察會標(biāo)圖形,圖中有哪些特殊的幾何圖形?它們在面積上有哪些相等關(guān)系和不等關(guān)系?(讓學(xué)生分組討論)
(二)探究問題,抽象歸納
基本不等式的教學(xué)設(shè)計1.探究圖形中的不等關(guān)系
形的角度----(利用多媒體展示會標(biāo)圖形的變化,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)四個直角三角形的面積之和小于或等于正方形的面積.)
數(shù)的角度
[問題2]若設(shè)直角三角形的兩直角邊分別為a、b,應(yīng)怎樣表示這種不等關(guān)系?
學(xué)生討論結(jié)果:。
[問題3]大家看,這個圖形里還真有點奧妙。我們從圖中找到了一個不等式。這里a、b的取值有沒有什么限制條件?不等式中的等號什么時候成立呢?(師生共同探索)
咱們再看一看圖形的變化,(教師演示)
(學(xué)生發(fā)現(xiàn))當(dāng)a=b四個直角三角形都變成了等腰直角三角形,他們的面積和恰好等于正方形的面積,即.探索結(jié)論:我們得到不等式,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立。
設(shè)計意圖:本背景意圖在于利用圖中相關(guān)面積間存在的數(shù)量關(guān)系,抽象出不等式基本不等式的教學(xué)設(shè)計。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識基本不等式。
2.抽象歸納:
一般地,對于任意實數(shù)a,b,有,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,等號成立。
[問題4]你能給出它的證明嗎?
學(xué)生在黑板上板書。
[問題5]特別地,當(dāng)時,在不等式中,以、分別代替a、b,得到什么?
學(xué)生歸納得出。
設(shè)計意圖:類比是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種重要方法,此環(huán)節(jié)不僅讓學(xué)生理解了基本不等式的來源,突破了重點和難點,而且感受了其中的函數(shù)思想,為今后學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).
【歸納總結(jié)】
如果a,b都是非負(fù)數(shù),那么,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,等號成立。
我們稱此不等式為基本不等式。其中稱為a,b的算術(shù)平均數(shù),稱為a,b的幾何平均數(shù)。
3.探究基本不等式證明方法:
[問題6]如何證明基本不等式?
設(shè)計意圖:在于引領(lǐng)學(xué)生從感性認(rèn)識基本不等式到理性證明,實現(xiàn)從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的升華,前面是從幾何圖形中的面積關(guān)系獲得不等式的,下面用代數(shù)的思想,利用不等式的性質(zhì)直接推導(dǎo)這個不等式。
方法一:作差比較或由基本不等式的教學(xué)設(shè)計展開證明。
方法二:分析法
要證
只要證2
要證,只要證2
要證,只要證
顯然,是成立的。當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,中的等號成立。
4.理解升華
1)文字語言敘述:
兩個正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù)。
2)符號語言敘述:
若,則有,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,。
[問題7]怎樣理解“當(dāng)且僅當(dāng)”?(學(xué)生小組討論,交流看法,師生總結(jié))
“當(dāng)且僅當(dāng)a=b時,等號成立”的含義是:
當(dāng)a=b時,取等號,即;
僅當(dāng)a=b時,取等號,即。
3)探究基本不等式的幾何意義:
基本不等式的教學(xué)設(shè)計借助初中階段學(xué)生熟知的幾何圖形,引導(dǎo)學(xué)生探究不等式的幾何解釋,通過數(shù)形結(jié)合,賦予不等式幾何直觀。進(jìn)一步領(lǐng)悟不等式中等號成立的條件。
如圖:AB是圓的直徑,點C是AB上一點,
CD⊥AB,AC=a,CB=b,
[問題8]你能利用這個圖形得出基本不等式的幾何解釋嗎?
(教師演示,學(xué)生直觀感覺)
易證RtACDRtDCB,那么CD2=CA·CB
即CD=.
這個圓的半徑為,顯然,它大于或等于CD,即,其中當(dāng)且僅當(dāng)點C與圓心重合,即a=b時,等號成立.
因此:基本不等式幾何意義可認(rèn)為是:在同一半圓中,半徑不小于半弦(直徑是最長的弦);或者認(rèn)為是,直角三角形斜邊的一半不小于斜邊上的高.
4)聯(lián)想數(shù)列的知識理解基本不等式
從形的角度來看,基本不等式具有特定的幾何意義;從數(shù)的角度來看,基本不等式揭示了“和”與“積”這兩種結(jié)構(gòu)間的不等關(guān)系.
[問題9]回憶一下你所學(xué)的知識中,有哪些地方出現(xiàn)過“和”與“積”的結(jié)構(gòu)?
歸納得出:
均值不等式的代數(shù)解釋為:兩個正數(shù)的等差中項不小它們的等比中項.
基本不等式的教學(xué)設(shè)計(四)體會新知,遷移應(yīng)用
例1:(1)設(shè)均為正數(shù),證明不等式:基本不等式的教學(xué)設(shè)計
(2)如圖:AB是圓的直徑,點C是AB上一點,設(shè)AC=a,CB=b,
,過作交于,你能利用這個圖形得出這個不等式的一種幾何解釋嗎?
設(shè)計意圖:以上例題是根據(jù)基本不等式的使用條件中的難點和關(guān)鍵處設(shè)置的,目的是利用學(xué)生原有的平面幾何知識,進(jìn)一步領(lǐng)悟到不等式成立的條件,及當(dāng)且僅當(dāng)時,等號成立。這里完全放手讓學(xué)生自主探究,老師指導(dǎo),師生歸納總結(jié)。
(五)演練反饋,鞏固深化
公式應(yīng)用之一:
1.試判斷與與2的大小關(guān)系?
問題:如果將條件“x0”去掉,上述結(jié)論是否仍然成立?
2.試判斷與7的大小關(guān)系?
公式應(yīng)用之二:
設(shè)計意圖:新穎有趣、簡單易懂、貼近生活的問題,不僅極大地增強(qiáng)學(xué)生的興趣,拓寬學(xué)生的視野,更重要的是調(diào)動學(xué)生探究鉆研的興趣,引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對生活的關(guān)注,讓學(xué)生體會:數(shù)學(xué)就在我們身邊的生活中
(1)用一個兩臂長短有差異的天平稱一樣物品,有人說只要左右各秤一次,將兩次所稱重量相加后除以2就可以了.你覺得這種做法比實際重量輕了還是重了?
(2)甲、乙兩商場對單價相同的同類產(chǎn)品進(jìn)行促銷.甲商場采取的促銷方式是在原價p折的基礎(chǔ)上再打q折;乙商場的促銷方式則是兩次都打折.對顧客而言,哪種打折方式更合算?(0
≠q)
(五)反思總結(jié),整合新知:
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有什么收獲?取得了哪些經(jīng)驗教訓(xùn)?還有哪些問題需要請教?
設(shè)計意圖:通過反思、歸納,培養(yǎng)概括能力;幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),鞏固知識技能,提高認(rèn)知水平.從各種角度對均值不等式進(jìn)行總結(jié),目的是為了讓學(xué)生掌握本節(jié)課的重點,突破難點
老師根據(jù)情況完善如下:
知識要點:
(1)重要不等式和基本不等式的條件及結(jié)構(gòu)特征
(2)基本不等式在幾何、代數(shù)及實際應(yīng)用三方面的意義
思想方法技巧:
(1)數(shù)形結(jié)合思想、“整體與局部”
(2)歸納與類比思想
(3)換元法、比較法、分析法
(七)布置作業(yè),更上一層
1.閱讀作業(yè):預(yù)習(xí)基本不等式的教學(xué)設(shè)計
2.書面作業(yè):已知a,b為正數(shù),證明不等式基本不等式的教學(xué)設(shè)計
3.思考題:類比基本不等式,當(dāng)a,b,c均為正數(shù),猜想會有怎樣的不等式?
設(shè)計意圖:作業(yè)分為三種形式,體現(xiàn)作業(yè)的鞏固性和發(fā)展性原則,同時考慮學(xué)生的差異性。閱讀作業(yè)是后續(xù)課堂的鋪墊,而思考題不做統(tǒng)一要求,供學(xué)有余力的學(xué)生課后研究。
五、評價分析
1.在建立新知的過程中,教師力求引導(dǎo)、啟發(fā),讓學(xué)生逐步應(yīng)用所學(xué)的知識來分析問題、解決問題,以形成比較系統(tǒng)和完整的知識結(jié)構(gòu)。每個問題在設(shè)計時,充分考慮了學(xué)生的具體情況,力爭提問準(zhǔn)確到位,便于學(xué)生思考和回答。使思考和提問持續(xù)在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)內(nèi),學(xué)生的思考有價值,對知識的理解和掌握在不斷的思考和討論中完善和加深。
2.本節(jié)的教學(xué)中要求學(xué)生對基本不等式在數(shù)與形兩個方面都有比較充分的認(rèn)識,特別強(qiáng)調(diào)數(shù)與形的統(tǒng)一,教學(xué)過程從形得到數(shù),又從數(shù)回到形,意圖使學(xué)生在比較中對基本不等式得以深刻理解。“數(shù)形結(jié)合”作為一種重要的數(shù)學(xué)思想方法,不是教師提一提學(xué)生就能夠掌握并且會用的,只有學(xué)生通過實踐,意識到它的好處之后,學(xué)生才會在解決問題時去嘗試使用,只有通過不斷的使用才能促進(jìn)學(xué)生對這種思想方法的再理解,從而達(dá)到掌握它的目的。
六、板書設(shè)計
§3.3基本不等式
一、重要不等式
二、基本不等式
1.文字語言敘述
2.符號語言敘述
3.幾何意義
4.代數(shù)解釋
三、應(yīng)用舉例
例1.
四、演練反饋
五、總結(jié)歸納
1.知識要點
2.思想方法
延伸閱讀
《基本不等式及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,有效的提高課堂的教學(xué)效率。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供《基本不等式及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計,希望對您的工作和生活有所幫助。
《基本不等式及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課基于學(xué)生已學(xué)習(xí)了不等關(guān)系和不等式性質(zhì),掌握了不等式性質(zhì)的基礎(chǔ)上展開的,要進(jìn)一步了解不等式的性質(zhì)及運用,研究最值問題,此時基本不等式的引入與學(xué)習(xí)是必要的?;静坏仁皆谥R體系中起了承上啟下的作用,同時在生活及生產(chǎn)實際中有著廣泛的應(yīng)用,所以基本不等式應(yīng)重點研究。
從教學(xué)設(shè)計理念上來看,教學(xué)中教師應(yīng)發(fā)揮組織者、引導(dǎo)者、合作者的作用,不僅要讓學(xué)生接受、記憶、模仿和練習(xí),更要注重引導(dǎo)他們自主探索、動手實踐、合作交流、師生互動,引導(dǎo)學(xué)生主體參與、探究本質(zhì)、經(jīng)歷過程。
從知識應(yīng)用價值上來看,基本不等式是從大量數(shù)學(xué)問題和現(xiàn)實問題中抽象出來的一個模型,在公式推導(dǎo)中所蘊涵的數(shù)學(xué)思想方法如數(shù)形結(jié)合、歸納猜想、演繹推理、分析法證明等在各種不等式研究問題中有著廣泛的應(yīng)用;另外它在如“求周長一定,面積最大;面積一定,周長最小”等實際問題的計算中也經(jīng)常涉及到。
從學(xué)生能力的培養(yǎng)來看,基本不等式的探究與推導(dǎo)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探索精神,是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識和數(shù)學(xué)能力的良好載體。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在初中階段,學(xué)習(xí)了平方、開方、勾股定理、圓等概念,高中階段學(xué)習(xí)了不等關(guān)系、不等式的性質(zhì)以及幾類不等式的求解,學(xué)生對不等式有了初步的了解和應(yīng)用。但本節(jié)內(nèi)容,變換靈活,應(yīng)用廣泛,條件有限制,考察了學(xué)生數(shù)形結(jié)合、類比轉(zhuǎn)化等數(shù)學(xué)思想;對學(xué)生能靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的要求較高,在實際問題的解決中應(yīng)用廣泛。因此,必須從基本不等式的代數(shù)結(jié)構(gòu)和幾何意義兩方面入手,才能讓學(xué)生深刻理解它的本質(zhì)。
另外,在用基本不等式解決最值時,學(xué)生往往容易忽視基本不等式使用的前提條件和等號成立的條件,因此,在教學(xué)過程中,應(yīng)借助辨誤的方式讓學(xué)生初步領(lǐng)會基本不等式成立的三個限制條件(一正二定三相等)在解決最值問題中的作用,并在第二課時重點學(xué)習(xí)與掌握。
三、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計
1.理解并掌握兩個基本不等式,并能運用它們解決一些簡單問題,如本節(jié)課導(dǎo)入環(huán)節(jié)中的實際問題;
2.思考生活中實際問題的解決方案,感受基本不等式的知識產(chǎn)生過程,并在練習(xí)中逐步體會基本不等式應(yīng)用的特點及優(yōu)勢;
3.經(jīng)歷觀察、分析、歸納、總結(jié)、抽象概括等思維活動,培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力,體會數(shù)形結(jié)合、類比代換等學(xué)習(xí)思想;
4.學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光看世界,用數(shù)學(xué)思維認(rèn)知世界,養(yǎng)成善于思考的良好習(xí)慣;
四、教學(xué)重點及難點
1.教學(xué)重點:兩個基本不等式的知識發(fā)生過程和證明;基本不等式的應(yīng)用;
2.教學(xué)難點:基本不等式的應(yīng)用,包括解決實際問題,求最值;
3.幾點說明:整堂課主要采用“問題——思考——剖析——證明——應(yīng)用”的流程,從問題出發(fā),應(yīng)用數(shù)形結(jié)合理解不等式,并掌握不等式應(yīng)用的前提條件和等號成立的條件,尤其是對等號成立時充要條件的理解;在基本不等式的應(yīng)用時,通過例1可逐步引導(dǎo)學(xué)生從基本不等式出發(fā)進(jìn)行求證,然后針對等號成立時的條件能夠取到進(jìn)行思考,接下來再通過具有基本不等式結(jié)構(gòu)特點的例題進(jìn)行練習(xí),逐步引導(dǎo)學(xué)生運用基本不等式解決實際問題及求最值。
五、教學(xué)方法與手段
本節(jié)課采用“問題——思考——剖析——歸納——應(yīng)用”的教學(xué)設(shè)計思路:
1.提出問題、啟發(fā)誘導(dǎo),以學(xué)生為主體,以基本不等式為主線,從實際問題出發(fā),放手讓學(xué)
生探究思索;
2.講練結(jié)合,同時采用變式教學(xué),鞏固應(yīng)用,加深理解;
3.以現(xiàn)代信息技術(shù)多媒體課件、幾何畫板作為教學(xué)輔助手段,直觀演示,不僅啟發(fā)思考,也
加深學(xué)生對基本不等式的理解。
六、教學(xué)過程設(shè)計
1.問題提出
問題:班級要用班費為秋游做準(zhǔn)備,其中有一項要準(zhǔn)備塑料繩子,把樹干圍成矩形作為活動的場所,由于班費有限,如何用最短的繩子圍成最大的面積呢?
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生在已學(xué)知識的基礎(chǔ)上,針對該問題進(jìn)行思考與討論,不僅提高對于基本不等式學(xué)習(xí)的興趣,更培養(yǎng)它們分析問題的能力;
2.基本不等式1的引入
問題:在客觀世界中,有些不等關(guān)系是永遠(yuǎn)成立的,引發(fā)學(xué)生試舉一些恒成立的不等關(guān)系.
根據(jù)學(xué)生回答,針對()進(jìn)行提問,既然,那么可以用代替不等式中的嗎?
得到:
進(jìn)一步變形可得:
思考:
l不等式恒成立,和應(yīng)該滿足什么條件;
l不等式的等號成立時,和應(yīng)該滿足什么條件;
設(shè)計意圖:
l基于學(xué)生所熟知的“平方數(shù)為非負(fù)數(shù)”恒成立的不等關(guān)系,引出;
l引發(fā)學(xué)生思考和所滿足的條件,幫助學(xué)生對于基本不等式1中關(guān)鍵條件的理解;
3.基本不等式1
對于任意實數(shù)和,有,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
(1)基本不等式1的辨析
l;
l當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立;
思考:“當(dāng)且僅當(dāng)”的含義是?
l當(dāng)a=b時,取等號,即;
l僅當(dāng)a=b時,取等號,即。
設(shè)計意圖:對應(yīng)問題引入中的兩個思考,再次強(qiáng)調(diào)基本不等式1中“當(dāng)且僅當(dāng)”的含義。
(2)基本不等式1的幾何解釋
a
b
l已知:四個全等的直角三角形構(gòu)成正方形,直角邊分別為a、b,當(dāng)a≠b時,構(gòu)成的正方形如左圖所示,當(dāng)a=b時,構(gòu)成的正方形如右圖所示.
l那么:大正方形的面積與四個全等直角三角形面積和的
大小關(guān)系是?
設(shè)計意圖:給出基本不等式1的幾何解釋,幫助學(xué)生加深對基本不等式1的理解,尤其是對“當(dāng)且僅當(dāng)”的理解。
4.基本不等式2的引入
問題:當(dāng)a0,b0時,在不等式中,以、分別代替a、b,得到什么?
得到:
設(shè)計意圖:類比是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種重要方法,此環(huán)節(jié)不僅讓學(xué)生理解了兩個基本不等式的來源及本質(zhì)是相同的,突破了重點和難點,而且感受了其中的函數(shù)思想,有助于今后的學(xué)習(xí)。
5.基本不等式2
對于任意正數(shù)、,有,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
把和分別叫做正數(shù)、的算術(shù)平均數(shù)和幾何平均數(shù).因此基本不等式2也可敘述為:兩個正數(shù)的算術(shù)平均數(shù)不小于它們的幾何平均數(shù).
(1)基本不等式2的辨析
l;
l當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立;
思考:“當(dāng)且僅當(dāng)”的含義是?
l當(dāng)a=b時,取等號,即;
l僅當(dāng)a=b時,取等號,即。
(2)基本不等式2的證明
證明:法1.因為、為正數(shù),所以、均存在.
由基本不等式1,得,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
即,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
法2.因為,所以.
當(dāng)時,.當(dāng)時,.
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時,的等號成立.
(3)基本不等式2的擴(kuò)充
思考:當(dāng)、為零時,基本不等式2是否成立?
基本不等式2的擴(kuò)充:對于任意非負(fù)數(shù)、,有,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.
(4)基本不等式2的幾何解釋
l已知:AB是半圓O的直徑,過圓周上任意一點D做AB的垂線,令A(yù)C=a、CB=b,
那么DO=_____________,DC=_______________;
l得到:____________________________________;
設(shè)計意圖:給出基本不等式2的幾何解釋,幫助學(xué)生加深對基本不等式2的理解,尤其是對“當(dāng)且僅當(dāng)”的理解.
6.基本不等式的應(yīng)用
例1:已知,求證:,并指出等號成立的條件.
證明:方法多種,可進(jìn)行作差或者由剛學(xué)的基本不等式1入手,進(jìn)行求證,同時也可以運用基本不等式求最值的方法;
其中一種方法示范板書為:
因為,所以、同號,并有,.
所以,.當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立.
思考:若,則代數(shù)式的取值范圍是什么?
設(shè)計意圖:考察學(xué)生運用基本不等式時,要特別注意等號取到時的條件是否滿足。
例2:若的最小
值為________,此時
練習(xí)2:的最小
值為________,此時
設(shè)計意圖:幫助學(xué)生辨識基本不等式的結(jié)構(gòu)特點,以及求最值的簡單運用。
例3.在周長保持不變的條件下,何時矩形的面積最大?
猜想:由幾何畫板演示得出.
解:設(shè)矩形的長、寬分別為、(、)且(定值),則同樣周長的正方形的邊長為.
矩形面積,正方形面積
由基本不等式2,得,又由不等式的性質(zhì)得,即.
由題意,(定值),所以(定值).當(dāng)且僅當(dāng),即矩形為正方形時,矩形的面積最大.
思考:例3中的,為什么要為定值呢?如果不是定值,面積有最大值嗎?
設(shè)計意圖:
l通過例2和例3,先讓學(xué)生通過基本不等式的運用,體驗并思考“當(dāng)兩個正數(shù)的和為定值時,它們的積有最大值;當(dāng)兩個正數(shù)的積為定值時,它們的和有最小值”,這樣在第二課時給出該結(jié)論效果會更好;
l例3也解決了情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)提出的實際問題,讓學(xué)生切實感受到學(xué)以致用的樂趣;
7.課堂小結(jié)
l
l
l初步應(yīng)用兩個基本不等式求最值.
8.作業(yè)練習(xí)
(1)2.4.1卷1(詳見附錄)
(2)思考題
l通過查閱資料,了解這兩個基本不等式其它的幾何解釋.
l在面積保持不變的條件下,正方形的周長與矩形的周長之間有什么大小關(guān)系?
l整理一些基本不等式的常用變式并給出證明.
《基本不等式及其應(yīng)用》教學(xué)反思
《基本不等式及其應(yīng)用》教學(xué)反思
本堂課是《基本不等式及其應(yīng)用》的第一節(jié)課,在學(xué)生熟練掌握不等式性質(zhì)的前提下,介紹了兩個基本不等式及其初步應(yīng)用?;静坏仁绞墙窈髮W(xué)習(xí)諸如不等式證明、求函數(shù)最值等時的有力工具,因此牢固掌握這兩個基本不等式是十分重要的.
本堂課借助多媒體及教學(xué)軟件,采用以幾何圖形輔助代數(shù)知識講授,由數(shù)到形,再由形到數(shù)的設(shè)計思路,將兩個基本不等式的證明、解釋及其在應(yīng)用時的注意點穿插其中,并通過幾何解釋加強(qiáng)對基本不等式的感性認(rèn)識,從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。整堂課主要采用“問題——思考——剖析——證明——應(yīng)用”的流程,讓學(xué)生通過思考問題、以及幾何圖形中面積或線段關(guān)系進(jìn)一步驗證相應(yīng)的結(jié)論,然后再證明兩個基本不等式,最后再運用基本不等式解決實際問題及求最值。
在用基本不等式解決最值時,學(xué)生往往容易忽視基本不等式使用的前提條件和等號成立的條件。在教學(xué)過程中,盡管借助辨誤的方式讓學(xué)生初步領(lǐng)會基本不等式成立的三個限制條件在解決最值問題中的作用,但是學(xué)生依然會忽視限制條件,尤其是忘記檢驗等號取到時應(yīng)滿足的充要條件,因此,基本不等式成立的三個限制條件(一正二定三相等)將在第二課時重點學(xué)習(xí)與掌握。
在教學(xué)過程中始終“關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展”,通過對相應(yīng)例題的變式思考,培養(yǎng)學(xué)生自行探索、解決問題的能力。但是,由于學(xué)生剛剛接觸基本不等式,對于其結(jié)構(gòu)特點比較陌生,當(dāng)遇到符合相應(yīng)結(jié)構(gòu)特點的關(guān)系式時,暫時想不到運用基本不等式解題,這時可以放手讓學(xué)生采用其它方法嘗試,然后引導(dǎo)學(xué)生運用基本不等式解題,對比體現(xiàn)其優(yōu)點,加深學(xué)生對于基本不等式運用的真實體驗。
通過整堂課的教學(xué),不僅要求學(xué)生對有關(guān)知識點的掌握,此外還對應(yīng)初步理解類比代換的數(shù)學(xué)方法有一定要求,并在公式的探求過程中,繼續(xù)領(lǐng)悟數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,逐步實現(xiàn)從知識結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)層次向能力水平的提高層次進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)變與提升。
高三數(shù)學(xué)必修五基本不等式及其解法知識點
高三數(shù)學(xué)必修五基本不等式及其解法知識點
不等式的性質(zhì):①不等式的性質(zhì)可分為不等式基本性質(zhì)和不等式運算性質(zhì)兩部分。
不等式基本性質(zhì)有:
(1)abb
(2)ab,bcac(傳遞性)
(3)aba+cb+c(c∈R)
(4)c0時,abacbc
c0時,abac
運算性質(zhì)有:
(1)ab,cda+cb+d。
(2)ab0,cd0acbd。
(3)ab0anbn(n∈N,n1)。
(4)ab0(n∈N,n1)。
應(yīng)注意,上述性質(zhì)中,條件與結(jié)論的邏輯關(guān)系有兩種:“”和“”即推出關(guān)系和等價關(guān)系。一般地,證明不等式就是從條件出發(fā)施行一系列的推出變換。解不等式就是施行一系列的等價變換。因此,要正確理解和應(yīng)用不等式性質(zhì)。
②關(guān)于不等式的性質(zhì)的考察,主要有以下三類問題:
(1)根據(jù)給定的不等式條件,利用不等式的性質(zhì),判斷不等式能否成立。
(2)利用不等式的性質(zhì)及實數(shù)的性質(zhì),函數(shù)性質(zhì),判斷實數(shù)值的大小。
(3)利用不等式的性質(zhì),判斷不等式變換中條件與結(jié)論間的充分或必要關(guān)系。
高二數(shù)學(xué)《不等式的解法舉例》教案
俗話說,磨刀不誤砍柴工。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么如何寫好我們的高中教案呢?以下是小編為大家收集的“高二數(shù)學(xué)《不等式的解法舉例》教案”希望對您的工作和生活有所幫助。
高二數(shù)學(xué)《不等式的解法舉例》教案
教學(xué)目標(biāo)
(1)能熟練運用不等式的基本性質(zhì)來解不等式;(2)在鞏固一元一次不等式和一元一次不等式組、一元二次不等式的解法基礎(chǔ)上,掌握分式不等式、高次不等式的解法;(3)能將較復(fù)雜的絕對值不等式轉(zhuǎn)化為簡單的絕對值不等式、一元二次不等式(組)來解;(4)通過解不等式,要向?qū)W生滲透轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合、換元、分類討論等數(shù)學(xué)思想;(5)通過解各種類型的不等式,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、比較及概括能力,培養(yǎng)學(xué)生的勇于探索、敢于創(chuàng)新的精神,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
教學(xué)建議一、知識結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容是在高一研究了一元一次不等式,一元二次不等式,簡單的絕對值不等式及分式不等式的解法基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入研究較為復(fù)雜的絕對值不等式及分式不等式的解法.求解的基本思路是運用不等式的性質(zhì)和有關(guān)定理、法則,將這些不等式等價轉(zhuǎn)化為一次不等式(組)或二次不等式的求解,具體地說就是含有絕對值符號的不等式去掉絕對值符號,無理不等式有理化,分式不等式整式化,高次不等式一次化.其基本模式為:
;;;二、重點、難點分析本節(jié)的重點和一個難點是不等式的等價轉(zhuǎn)化.解不等式與解方程有類似之處,但其二者的區(qū)別更要加以重視.解方程所產(chǎn)生的增根是可以通過檢驗加以排除的,由于不等式的解集一般都是無限集,如果產(chǎn)生了增根卻是無法檢驗加以排除的,所以解不等式的過程一定要保證同解,所涉及的變換一定是等價變換.在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中另一個難點是不等式的求解.這個不等式其實是一個不等式組的簡化形式,當(dāng)為一元一次式時,可直接解這個不等式組,但當(dāng)為一元二次式時,就必須將其改寫成兩個一元二次不等式的形式,分別求解在求交集.三、教學(xué)建議(1)在學(xué)習(xí)新課之前一定要復(fù)習(xí)舊知識,包括一元二次不等式的解法,簡單的絕對值不等式的解法,簡單的分式不等式的解法,不等式的性質(zhì),實數(shù)運算的符號法則等.特別是對于基礎(chǔ)比較差的學(xué)生,這一環(huán)節(jié)不可忽視.(2)在研究不等式的解法之前,應(yīng)先復(fù)習(xí)解不等式組的基本思路以及不等式的解法,然后提出如何求不等式的解集,啟發(fā)學(xué)生運用換元思想將替換成,從而轉(zhuǎn)化一元二次不等式組的求解.(3)在教學(xué)中一定讓學(xué)生充分討論,明確不等式組“”中的兩個不等式的解集間的交并關(guān)系,“”兩個不等式的解集間的交并關(guān)系.(4)建議表述解不等式的過程中運用符號“”.(5)建議在研究分式不等式的解法之前,先研究簡單高次不等式(一端為0,另一端是若干個一次因式乘積形式的整式)的解法.可由學(xué)生討論不同解法,師生共同比較諸法的優(yōu)劣,最后落實到區(qū)間法.(6)分式不等式與高次不等式的等價原因,可以認(rèn)為是不等式兩端同乘以正數(shù),不等號不改變方向所得;也可以認(rèn)為是與符號相同所得.(7)分式不等式求解時不能盲目地去分母,但當(dāng)分母恒為正數(shù)(如分母是)時,應(yīng)將其去掉,從而使不等式化簡.(8)建議補(bǔ)充簡單的無理不等式的解法,其中為一次式.教學(xué)中先由學(xué)生研究探索得到求解的基本思路及方法,再由教師概括總結(jié),得出結(jié)論后一定要強(qiáng)調(diào)不等號的方向?qū)Φ挠绊?即保證了,而卻不能保證這一點,所以要分和兩種情況進(jìn)行討論.(9)求解不等式不僅要重視思路的理解,更要重視表述的規(guī)范,作為教師應(yīng)給學(xué)生做出示范,學(xué)生通過模仿掌握書寫格式,這樣才有可能保證運算的合理性與結(jié)果的準(zhǔn)確性.教學(xué)設(shè)計示例分式不等式的解法教學(xué)目標(biāo)1.掌握分式不等式向整式不等式的轉(zhuǎn)化;
2.進(jìn)一步熟悉并掌握數(shù)軸標(biāo)根法;
3.掌握分式不等式基本解法.教學(xué)重點難點重點是分式不等式解法
難點是分式不等式向整式不等式的轉(zhuǎn)化教學(xué)方法啟發(fā)式和引導(dǎo)式教具準(zhǔn)備三角板、幻燈片教學(xué)過程1.復(fù)習(xí)回顧:前面,我們學(xué)習(xí)了含有絕對值的不等式的基本解法,還了解了數(shù)軸標(biāo)根法的解題思路,本節(jié)課,我們將繼續(xù)研究分式不等式的解法.2.講授新課:例3解不等式<0.分析:這是一個分式不等式,其左邊是兩個關(guān)于x的二次三項式的商,根據(jù)商的符號法則,它可以化成兩個不等式組:因此,原不等式的解集就是上面兩個不等式組的解集的并集,此種解法從課本可以看到.另解:根據(jù)積的符號法則,可以將原不等式等價變形為(x2-3x+2)(x2-2x-3)<0即(x+1)(x-1)(x-2)(x-3)<0令(x+1)(x-1)(x-2)(x-3)=0可得零點x=-1或1,或2或3,將數(shù)軸分成五部分(如圖).由數(shù)軸標(biāo)根法可得所求不等式解集為:{x|-1<x<1或2<x<3}說明:(1)讓學(xué)生注意數(shù)軸標(biāo)根法適用條件;(2)讓學(xué)生思考≤0的等價變形.例4解不等式>1分析:首先轉(zhuǎn)化成右端為0的分式不等式,然后再等價變形為整式不等式求解.解:原不等式等價變形為:-1>0通分整理得:>0等價變形為:(x2-2x+3)(x2-3x+2)>0即:(x+1)(x-1)(x-2)(x-3)>0由數(shù)軸標(biāo)根法可得所求不等式解集為:{x|x<-1或1<x<2或x>3}說明:此題要求學(xué)生掌握較為一般的分式不等式的轉(zhuǎn)化與求解.3.課堂練習(xí):課本P19練習(xí)1.補(bǔ)充:(1)≥0;(2)x(x-3)(x+1)(x-2)≤0.課堂小結(jié)通過本節(jié)學(xué)習(xí),要求大家在進(jìn)一步掌握數(shù)軸標(biāo)根法的基礎(chǔ)上,掌握分式不等式的基本解法,即轉(zhuǎn)化為整式不等式求解.課后作業(yè)習(xí)題6.43,4.板書設(shè)計●教學(xué)后記探究活動試一試用所學(xué)知識解下列不等式:(1);(2);(3).答案:(1)原式觀察這個不等式組,由于要求,同時要求,所以①式可以不解.∴原式如下圖∴(2)分析當(dāng)時,不等式兩邊平方,當(dāng)時,在有意義的前提下恒成立.原式(Ⅰ)或(Ⅱ)由于同時滿足(2)、(3)式,所以(1)式免解.∴(Ⅰ)式(Ⅱ)式.綜合(Ⅰ)、(Ⅱ),得.(3)分析當(dāng)時,不等式兩邊平方,當(dāng)時,原式解集為.原式觀察不等式組,設(shè)有可以免解的不等式.