2.2.4 均值不等式及其应用第 1 课时 均值不等式学 习 目 标核 心 素 养1.掌握均值不等式,明确均值不等式成立的条件.(难点)2.会用均值不等式证明一些简单的不等式或比较代数式的大小.(重点)1.通过不等式的证明,培养逻辑推理的素养.2.通过均值不等式形式求简单的最值问题,提升数学运算的素养.如图,是 2002 年 8 月在北京召开的第 24 届国际数学家大会的会标.它依据我国著名数学家赵爽为研究勾股定理所作的“弦图”进行设计,颜色的明暗使其看起来像一个风车.问题 依据会标,你能找到一些相等或不等关系吗?1.算术平均值与几何平均值对于正数 a,b,常把数叫做 a,b 的算术平均值,数叫做 a,b 的几何平均值.2.均值不等式(1)当 a>0,b>0 时,有≥,当且仅当 a=b 时,等号成立.思考 1:均值不等式中的 a,b 只能是具体的数吗?[提示] a,b 既可以是具体的某个数,也可以是代数式.思考 2:均值不等式的叙述中,“正数”二字能省略吗?[提示] 不能.如 a=-3,b=-4,均值不等式不成立.(2)均值不等式的常见变形① 当 a>0,b>0,则 a+b≥2;② 若 a>0,b>0,则 ab≤.1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)对任意 a,b∈R,a2+b2≥2ab,a+b≥2 均成立.( )(2)若 a≠0,则 a+≥2=2.( )(3)若 a>0,b>0,则 ab≤.( )[答案] (1)× (2)× (3)√[提示] (1)任意 a,b∈R,有 a2+b2≥2ab 成立,当 a,b 都为正数时,不等式 a+b≥2成立.(2)只有当 a>0 时,根据均值不等式,才有不等式 a+≥2=2 成立.(3)因为≤,所以 ab≤.2.已知 a,b∈(0,1),且 a≠b,下列各式中最大的是( )A.a2+b2 B.2 C.2ab D.a+bD [ a,b∈(0,1),∴a2<a,b2<b,∴a2+b2<a+b,又 a2+b2>2ab(a≠b),∴2ab<a2+b2<a+b.又 a+b>2(a≠b),∴a+b 最大.]3.(教材 P77 习题 2-2A⑧ 改编)已知 x>0,则 y=x++2 的最小值是________.2+2 [ x>0,>0,∴y≥2+2,当且仅当 x=,即 x=时等号成立.]4.当 a,b∈R 时,下列不等关系成立的是________.①≥;② a-b≥2;③ a2+b2≥2ab;④ a2-b2≥2ab.③ [根据≥ab,≥成立的条件判断,知①②④错,只有③正确.]对均值不等式的理解【例 1】 给出下面三个推导过程:① a,b 为正实数,∴+≥2=2;② a∈R,a≠0,∴+a≥2=4;③ x,y∈R,xy<0,∴+=-[(-)+(-...