高中数学人教A版必修 第二章 点、直线、平面之间的位置关系 2.1.1 平面 课件 1

2.1.1平面上的柯西不等式的代数和向量形式 教学目标知识与能力1.认识二维柯西不等式的代数和向量形式.理解二维柯西不等式的几何意义. 3.掌握柯西不等式的应用.2.通过探究，思考和讨论，使学生从数形两方面认识柯西不等式的代数和向量的等价关系。 过程与方法1.通过探究，从式子变形的角度证出柯西不等式，从而认识其代数形式.2.借助平面向量，从数量积的角度推出二维柯西不等式的向量形式.从而给出几何意义。 情感态度与价值观锻炼学生分析问题，解决问题的能力，并培养其审美观。 教学重难点重点难点定理(1)和定理(2).数形结合认识(1)与(2)两式的等价关系. 结论定理1（二维形式的柯西不等式）若a,b,c,d都是实数，则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时，等号成立. 分析你能否证明 证明 结论 讨论对一个代数结果进行最简单的诠释，往往要借助直观的几何背景。讨论柯西不等式的几何意义。 0xy设在平面直角坐标系xoy中有向量α=(a,b),=(c,d)，与之间的夹角为θ，0≤θ≤π（如图）根据向量数量积的定义，有α.β=│α││β│cosθ 用平面向量的坐标表示不等式(2)得：所以│α.β│=│α││β││cosθ│因为│cosθ│≤1,所以│α.β│≤│α││β│ 结论定理2（柯西不等式的向量形式）设α，β是两个向量，则│α.β│≤│α││β│,当且仅当β是零向量或存在实数k,使α=kβ时，等号成立. 探究试从不等式(1)推导不等式(2)，再进行反方向的推导，从数形结合的角度体会两者的等价关系。 观察如图，在平面直角坐标系中，设点P1,P2的坐标分别是(x1,y1)(x2,y2)，根据△oP1P2的边长关系，你能发现这四个实数x1,y1,x2,y2蕴含着何种大小关系吗？ 0xy0xy.. 结论定理3(二维形式的三角不等式) 能用柯西不等式证明吗？ 证明≥x12+y12+2│x1x2+y1y2│+x22+y22≥x12+y12-2(x1x2+y1y2)+x22+y22=x12-2x1x2+x22+y12-2y1y2+y22=(x1-x2)2+(y1-y2)2 分析不等式(3)对于任何实数都成立，于是可以得到： 探究请结合平面直角坐标系，解释不等式(4)的几何意义。 例1分析虽然可以作乘法展开上式的两边，然后在比较它们的大小。但如果注意到不等式的形式与柯西不等式的一致性，既可以避免繁杂了。已知a,b为实数。试证(a4+b4)(a2+b2)≥(a3+b3) 证明根据柯西不等式，有(a4+b4)(a2+b2)≥(a2a+b2b)2=(a3+b3)2 反思在证明不等式时，联系经典不等式，既可以启发证明思路，又可以简化运算. 例2 分析利用不等式解决极值问题，通常设法在不等式一边得到一个常数，并寻找不等式取等号的条件。这个函数的解析式是两部分的和，若能化成ac+bd的形式，就能利用柯西不等式求其最大值。 例3分析问题中a+b=1这个条件，由于常数1的特殊性，用a+b去乘任何数或式子，都不会改变它们的值. 证明 课堂小结1.二维形式的柯西不等式的代数形式.若a,b,c,d都是实数，则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时，等号成立. 2.二维形式的柯西不等式的向量形式.设α，β是两个向量，则│α.β│≤│α││β│,当且仅当β是零向量或存在实数k,使α=kβ时，等号成立. 3.二维形式的柯西不等式的应用. 随堂练习 习题答案习题3.1（第36页）