4.若、∈R+,则≥≥≥;当且仅当=时等号成立;

其中包含常用不等式:≥;≥4以及基本不等式:

≥,基本不等式还有另外两种形式:若≤0、≤0,则≤;

若:、∈R,则≥2;用基本不等式求最值时要关注变量的符号、放缩后是否为定值、等号能否成立(即:一正、二定、三相等,积定和小、和定积大)。

[举例1] 若直线ax+2by-2=0(a,b>0)始终平分圆x2+y2-4x-2y-8=0的周长,则的最小值为    。

解析:圆心(2,1),“直线始终平分圆”即圆心在直线上,∴a+b=1,

=,当且仅当a=b=时等号成立。

[举例2]正数a,b满足a+3=b(a-1),则ab的最小值是     ,a+b的最大值是      。

解析:ab=a+b+3≥2+3-2-3≥0≥3≥9,当且仅当a=b=3时等号成立。a+b=ab-3≤-3 a+b≥6, 当且仅当a=b=3时等号成立。

注:该方法的实质是利用基本不等式将等式转化为不等式后,解不等式;而不是直接用基本不等式放缩得到最值,因此不存在放缩后是否为定值的问题。

[巩固1]在等式中填上两个自然数,使它们的和最小。

[巩固2]某工厂第一年年产量为A,第二年的年增长率为,第三年的年增长率为,这两年的平均增长率为,则                                       (   )

    A.      B.     C.      D.

[迁移]甲、乙两人同时从寝室到教室,甲一半路程步行、一半路程跑步,乙一半时间步行、一半时间跑步,如果两人步行速度、跑步速度均相同,则:

A.甲先到教室   B.乙先到教室   C.两人同时到教室   D.不能确定谁先到教室

2.同向不等式相加及不等式的“传递性”一般只用于证明不等式,用它们求变量范围时要求两个不等式中的等号能同时成立。同向不等式一般不能相乘,需增加“两不等式的两边均为正数”才可相乘。

[举例]已知函数,且满足-2≤f(1)≤-1,2≤f(2)≤3,则f(3)的取值范围是:

    。

解析:解决本题的一个经典错误如下:-2≤a+c≤-1   ①;    2≤4a+c≤3    ②

由①得:  1≤-a-c≤2    ③        4≤-4a-4c≤8   ④

由③+②得:1≤a≤      ⑤   由④+②得: ≤c≤-2   ⑥

由⑤×9+⑥得:≤9a+c≤13   ⑦,即≤f(3)≤13。错误的原因在于:

当且仅当1=-a-c且2=4a+c时⑤式中的1=a成立,此时,a=1,c=-2;

当且仅当-4a-4c=8 且4a+c=3 时⑥式中的=c成立,此时,a=,c=;

可见⑤⑥两式不可能同时成立,所以⑦中的=9a+c不成立;同理,9a+c=13也不成立。

正解是待定系数得f(3)=f(1)+f(2),又:≤f(1)≤;≤f(2)≤8

∴7≤f(3)≤。在此过程中虽然也用了“同向不等式相加”,但由错解分析知:当a=1,

c=-2时,不等式≤f(1)和≤f(2)中的等号同时成立,即f(3)=7成立;而当a=,c=时,不等式f(1)≤和f(2)≤8中的等号同时成立,即f(3)=成立;所以这个解法是没有问题的。可见,在求变量范围时也并非绝对不能用“同向不等式相加”,只要“等号”能同时成立即可;对不含等号的同向不等式相加时则需它们能同时“接近”。

注:本题还可以用“线性规划”求解:在约束条件-2≤f(1)≤-1,2≤f(2)≤3下求目标函数f(3)的最大、最小值。

[巩固]设正实数a、b、c、x、y,且a、b、c为常数,x、y为变量,若x+y=c,则+的最大值是:

A.   B.  C.   D.

4、来源于生活实际,又回到生活中,强调了数学应用意识。

福建省周宁第一中学  张徐生

点评:

本课通过精心设计“发现和解决问题”的过程,注重讲背景、讲过程、讲应用,引导学生主动学习、勇于探索。首先从具体问题情境出发,在教师的指导下,结合学生的已有知识经验,通过自主学习,进行发散式猜想与探究判断,去伪存真,提炼猜想,并通过实验验证,完善猜想。其次,在定理证明阶段,通过新旧知识的连接点设问,搭建知识脚手架,让学生展开联想,力求引导学生寻找合理的知识方法(如本课知识生长点:三角函数与平面向量两大工具),进行自主性的活动与尝试,进一步拓展学生知识链。

整节课的设计体现从特殊到一般再回到特殊的研究方法。定理教学体现了教师指导下的学生再创造,充分发挥了学生学习的主动性,让学生在自主探究、实验、猜测、推理中感受和体验,较好地培养与提高了学生发现问题与解决问题、类比与猜想、联想与引申等能力以及探索精神与创新意识。此外,本节课的设计还关注多媒体辅助教学的适当运用,在定理的探求中充分使用了几何画板给予直观演示,强调培养学生应用数学的意识和动手实践的能力;引导学生注意学自己身边的数学,感知生活中包涵的数学现象与数学原理。

(五)课堂小结:

问题5:请同学们用一句话表述学习本课的收获和感受。

生1:原来我只会解直角三角形,现在我会解一般三角形了

师:通过本课学习,你发现自己更强大了。

生2:原来我以为正弦定理的证明,只有书上一种方法,今天我们学到了课本以外的众多方法。

师:我们学习过两个重要数学工具,即三角函数与平面向量,正弦定理的证明充分展示了它们的妙用。

生3:公式很美。

师:美在哪里?

生3:体现了公式的对称美,和谐美······

在同学们的热烈讨论的基础上,用课件展示小结:

1、在正弦定理的发现及其证明中,蕴涵了丰富的思想方法,既有由特殊到一般的归纳思想,又有严格的演绎推理。在定理证明中我们从直观几何角度、向量运算角度探求了数学工具的多样性。

2、正弦定理反映了边与其对角正弦成正比的规律,据此,可以用角的正弦替代对边,具有美学价值

3、利用正弦定理解决三类三角形问题:

(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角。

(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边 的对角,进而求出其他的边和角。

(3)实现边与角的正弦的互化。

[设计意图:通常,课堂小结均由老师和盘托出,学生接受现成的结论。本设计充分发挥学生思维参与的主动性和创造性,师生合作,让课堂小结成为点睛之笔。]

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