2.2 基本不等式
学习目标:
1.知识与技能:会从不同角度探索基本不等式,会用基本不等式解决简单的最值问题;
2.过程与方法:经历基本不等式的推导过程,体会数形结合、分类讨论等数学思想,提升数学抽象、直观想象、逻辑推理等数学核心素养;
3.情感态度价值观:培养学生主动探索、勇于发现的科学精神,并在探究的过程中,体会数学的严谨性,发现数学的实用性
教学重点:基本不等式的定义,证明方法和几何解释;用基本不等式解决简单的最值问题.
教学难点:基本不等式的几何解释,用基本不等式解决简单最值问题.
教学过程:
教学内容
师生活动
设计意图
情境导学探新知
情境1:展示第24届国际数学家大会的会标,介绍赵爽弦图历史渊源.
情境2:介绍知名校友国际数学新秀韦东奕.
师:展示部分北京数学家大会的图片,介绍发展史.
生:欣赏和感受数学历史文华,榜样就在我们身边.
渗透德育,激发学生的民族自豪感,调动学生数学学习积极性.
合作探究释疑难
问题1:你能否从数学家的角度来欣赏会标,由哪些几何图形构成?蕴含怎样的不等关系?
重要不等式:
当且仅当时,等号成立.
师:提出问题1,留给学生一分钟时间独立思考.
生:整个图案由正方形和四个全等的直角三角形构成.
生:大正方形面积不小于四个直角三角形面积和.
师:设直角三角形的直角边分别为a,b,如何表示上述不等关系?
师:观察数学模型,当a,b,满足什么条件时,大正方形面积等于四个直角三角形面积和?
生:时取得相等
激发学生探究欲望,引导学生从几何图形出发抽象出重要不等式,为接下来基本不等式做铺垫,体会数学建模,数形结合的思想.
合作探究释疑难
问题2:由重要不等式出发,如何才能得到两个正数和与积的不等关系?
基本不等式:
当且仅当a=b时取得等号.
是两个正数a,b的算术平均数,是两个正数a, b的几何平均数
师:重要不等式体现了平方和与积的关系,你能想到哪些方法使其转变成两个正数和与积的关系?
生:小组交流讨论,时长3分钟.
生:可用正数代替原式中的a,b,即得到
生:原不等式两边同时加
师:何时取等?
生:当且仅当等号成立.
师:板书基本不等式
体会代换方法在数学学习中的作用,感受数学知识间的联系,通过分析基本不等式的结构特征得到基本不等式的代数解释,加深对基本不等式的认识,多种方法下,培养学生的发散思维.
合作探究释疑难
问题3:是否还有其它方式证明
做差法证明基本不等式.
师:有哪些方式可以比较两个代数式的大小?
生:做差法.
生:一人黑板板书做差法证明基本不等式,其余同学练习本证明.
生:黑板上讲解证明思路,过程.
师:结合板书同学证明步骤,讲强调取等的重要性.
从几何和代数两个角度实现基本不等式的证明,培养学生逻辑推理能力,实现从感性认识到理性认识升华.
合作探究释疑难
问题4:“当时等号成立”“仅当时等号成立”含义分别是什么?
师:结合第一章我们研究的常用逻辑用语,你能否发现,“”和“等号成立”之间的关系?
生:“当时等号成立”是说“”是“等号成立”的充分条件; “仅当时等号成立”是说“”是“等号成立”的必要条件,也就是“”和“等号成立”互为充要条件.
师:肯定学生能够前后知识融会贯通.
强调基本不等式取等条件,加深学生对于等号是否成立的理性认识.加强学生前后知识间的联系和数学应用意识.
合作探究释疑难
问题5:如图AB是圆的直径,点CAB上一点,AC=a,BC=b,过点C做垂直于AB的弦DE,连接AD,BD,你能利用这个图形得到基本不等式的几何解释吗?
师:前后4人小组,4分钟时间讨论交流.
生:小组讨论,选派小组代表上台为同学展示交流成果,其他同学做补充.
师:肯定小组交流成果.
师:几何画板动态演示,使学生直观感受变与不变.师:引导学生总结,半径即为,圆中直径不小于任意一条弦,当且仅当弦过圆心时,二者相等.
学生自己发现基本不等式的几何解释相对较困难,给出几何图形后,引导学生将与图中的几何元素建立起联系,再观察这些几何元素在变化中表现得大小关系,从而得到基本不等式的几何解释,几何画板演示增强视觉直观,数形结合.
典例练习夯基础
典例练习夯基础
题组一.对基本不等式的理解
1.已知,则的最小值为(  )
高中数学教案A.1  B.2
C.4  D.8
2.已知,则的最大值为(  )
A.  B.1
C.2    D.4
3.给出下列条件:
其中能使成立的条件有(  )
A.1个    B.2个  C.3个    D. 4个
师:最小值的含义是什么?
学生思考后回答,教师总结,即求一个实数M,使所有值都大于等于M,并且能取到M.
生:第一题可以利用基本不等式求得,首先满足应用条件代入公式,求得,当且仅当=1时等号成立.
师:引导学生在该题的基础之上,对基本不等式进行变形,得到(板书),总结得到“两个正数积定和最小”
生:第二题符合基本不等式应用条件,代入公式求得,当且仅当=1时等号成立.
师:引导学生对基本不等式进行变形得(板书),总结得到“两个正数和定积最大”
生:分析基本不等式的应用前提,即两个正数,将,看作两个整体,要求a,b同号.
师:学生共同总结应用基本不等式的注意事项,教师补充,即“一正,二定,三相等”(板书).
题组一是典型而较为简单能够用基本不等式求解的问题,通过本例的教学,可以帮助学生理解如何直接应用基本不等式解决问题,设置三个题目,逐渐强化基本不等式的应用条件,并由学生亲自发现和总结公式变形,形成求解最值问题的数学模型,进一步发展模型思想,整体思想.由题目出发,总结易错和注意事项,加深学生对于基本不等式理解,增加学生获得感,满足感.
典例练习夯基础
题组二 基本不等式求最值
1.已知,求的最小值
2.已知,求的最大值
师:引导学生观察求最小值的代数式结构特点,是否可以利用基本不式?如果可以,如何求?
学生:思考后,介绍解题思路.
师:板书详细解题过程
师:第二题,你有哪些方法可以求最大值?
生:基本不等式法和函数法可以求得最大值.练习本完成.
师:投影讲解,强调步骤规范性.
引导学生根据所求代数式的形式,判断能否利用基本不等式解决问题,同时强调代数式的最值必须是代数式能取到的值,为学生求解代数式的最值问题提供示范.
课堂小结提素养
课堂小结
知识要点:
(1)基本不等式的条件及结构特征
(2)基本不等式在几何、代数两方面的意义
思想方法:
(1)数形结合思想
(2)整体与局部
(3)模型思想
师:引导同学们相互总结本节课的收获和注意事项.
生:踊跃发言,从知识层面和思想方法两个角度总结本节课内容.
引导学生回顾总结学习内容和方法,梳理课堂内容,形成知识框架和思想方法体系.
布置作业
1.课时作业2.2基本不等式(15,16选做)(30min)
2.自主复习整理本节课内容
3.预习基本不等式的应用,课本P46-P48
巩固新知,强化基础,选择性内容满足不同学生发展需求,限时完成强化学习效率.