算术平均数与几何平均数(3)一.课题:几何平均数与算术平均数(3)二.教学目标:1.进一步掌握用均值不等式求函数的最值问题;2.能综合运用函数关系,不等式知识解决一些实际问题
三.教学重点、难点:化实际问题为数学问题
四.教学过程:(一)复习:1.均值不等式; 2.极值定理
(二)新课讲解:例 1.某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为,深为,如果池底每的造价为元,池壁每的造价为元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元
分析:此题首先需要由实际问题向数学问题转化,即建立函数关系式,然后求函数的最值,其中用到了均值不等式定理
解:设水池底面一边的长度为,水池的总造价为 元,根据题意,得:当.因此,当水池的底面是边长为的正方形时,水池的总造价最低,最低总造价是297600 元
例 2.如图,设矩形的周长为,把它关于折起来,折过去后,交于,设,求的最大面积及相应的值
分析:要求的最大面积,首先要写出的面积表达式.由于,关键是要将用表示出来.从图中看到,,于是在中运用勾股定理,可以将用表示出来
解: , ∴,又,,由勾股定理得 ,得,ABCDBP∴的面积, ,∴,∴.当且仅当时,即当时,有最大值.例 3.甲、乙两地相距千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过千米/时,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度 (千米/时)的平方成正比,比例系数为,固定部分为元,(1)把全程运输成本(元)表示为速度(千米/时)的函数,指出定义域;(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶
解:(1)由题知,汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,全程运输成本为,所以,函数及其定义域为,;(2)由题知都为正数,故有,当且仅当,即时上式等号成立;若,则当时,全程运输成本最小;若,当时,有, , ∴,∴,当且仅当时上式等号成立,即当时,全程运输