3.4 基本不等式:
第1课时 基本不等式
国际数学家大会是由国际数学联盟(IMU)主
办,首届大会于1897年在瑞士苏黎士举行,1900
年巴黎大会之后每四年举行一次,它已经成为最
高水平的全球性数学科学学术会议.
有哪位同学知道哪一届国际数学家大会在北京举
行,它的会标是什么?
第24届国际数学家大会
会标是根据中国古代
数学家赵爽的弦图设计的,
颜色的明暗使它看上去像
一个风车,代表中国人民
热情好客.
1.探索基本不等式的证明过程,并了解基本不
等式的代数、几何背景.(重点)
2.基本不等式的简单应用.
1.你能在这个图案中找出一些相等关系或不等关
系吗?
B
A
C
D
E
FG
H
探究点1 探究基本不等式
B
A
C
D
E
FG
H
则正方形ABCD的面积
是________,
这4个直角三角形的面
积之和是_________,
设AE=a,BE=b,
a2+b2
2ab
>
提示:
当且仅当a=b时,等号成立,
提示:
一般地,对于任意实数a,b,我们有
当且仅当a=b时,等号成立.
3.你能给出它的证明吗?
【提升总结】
特别地, 我们用 , 分别代替
可得
4.你能用不等式的性质直接推导吗?
通常我们把上式写作
证明:要证
只要证 ①
要证①,只要证 ②
要证②,只要证 ③
显然, ③是成立的.当且仅当a=b时, ③中的等号成立.
基本不等式:
注意:(1)a,b均为正数;
(2)当且仅当a=b时取等号.
【提升总结】
D
A BC
E
如图,AB是圆的直径,C
是AB上任一点,
AC=a,CB=b,过点C作垂
直于AB的弦DE,连接
AD,BD,
则CD=__,
半径为__.
CD小于或等于圆的半径.
用不等式表示为
上述不等式当且仅当点C与圆心重合,即当a=b
时,等号成立.
几何意义:半径不小于半弦.
可以叙述为:
两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均
数.
叫做正数a,b的算术平均数,
叫做正数a,b的几何平均数.
基本不等式
×
√
√
和定积最大
【即时练习】
例 已知 a>0,b>0,a+b=1,
求证:
分析:由于不等式左边含字母a,b,右边无字母,
直接使用基本不等式,既无法约掉字母,不等号
方向又不对,因a+b=1,能否把左边展开,实现
“1”的代换?
探究点2 利用基本不等式证明简单的不等式
当且仅当 时取等号.
【变式练习】
由公式 可以引申
出的常用结论:
【提升总结】
×
√ 和定积最大
等号取不到
B
3.若a>b>0,则下列不等式中总成立的是( )C
C
证明:因为a4+b4≥2a2b2,b4+c4≥2b2c2,c4+a4≥2c2a2
,
所以2(a4+b4+c4)≥2(a2b2+b2c2+c2a2),
即a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2,
又a2b2+b2c2≥2ab2c,b2c2+c2a2≥2abc2,
c2a2+a2b2≥2a2bc,
所以2(a2b2+b2c2+c2a2)≥2(ab2c+abc2+a2bc),
即a2b2+b2c2+c2a2≥ab2c+abc2+a2bc=abc(a+b+c).
所以a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2≥abc(a+b+c).
5.求证:a4+b4+c4≥a2b2+b2c2+c2a2≥abc(a+b+
c).
1.两个不等式
不等式 内容 等号成立条件
重要不等式
基本不等式
“a=b”时取
“=”
“a=b”时取
“=”
在艰苦奋斗的环境中锻炼出来的文人,总比生
长在温暖逸乐的环境中的人要坚强伟大。
——郁达夫