基本不等式(第一课时)一、教学目标1.通过两个探究实例,引导学生从几何图形中获得两个基本不等式,了解基本不等式的几何背景,体会数形结合的思想;2.进一步提炼、完善基本不等式,并从代数角度给出不等式的证明,组织学生分析证明方法,加深对基本不等式的认识,提高逻辑推理论证能力;3.结合课本的探究图形,引导学生进一步探究基本不等式的几何解释,强化数形结合的思想;4.借助例1尝试用基本不等式解决简单的最值问题,通过例2及其变式引导学生领会运用基本不等式2baab的三个限制条件(一正二定三相等)在解决最值中的作用,提升解决问题的能力,体会方法与策略.以上教学目标结合了教学实际,将知识与能力、过程与方法、情感态度价值观的三维目标融入各个教学环节.二、教学重点和难点重点:应用数形结合的思想理解基本不等式,并从不同角度探索不等式2baab的证明过程;难点:在几何背景下抽象出基本不等式,并理解基本不等式.三、教学过程:1.动手操作,几何引入如图是2002年在北京召开的第24届国际数学家大会会标,会标是根据我国古代数学家赵爽的“弦图”设计的,该图给出了迄今为止对勾股定理最早、最简洁的证明,体现了以形证数、形数统一、代数和几何是紧密结合、互不可分的.探究一:在这张“弦图”中能找出一些相等关系和不等关系吗?在正方形ABCD中有4个全等的直角三角形.设直角三角形两条直角边长为ba,,那么正方形的边长为22ba.于是,4个直角三角形的面积之和abS21,用心爱心专心1正方形的面积222baS.由图可知12SS,即abba222.探究二:先将两张正方形纸片沿它们的对角线折成两个等腰直角三角形,再用这两个三角形拼接构造出一个矩形(两边分别等于两个直角三角形的直角边,多余部分折叠).假设两个正方形的面积分别为a和b(ba),考察两个直角三角形的面积与矩形的面积,你能发现一个不等式吗?通过学生动手操作,探索发现:2baab2.代数证明,得出结论根据上述两个几何背景,初步形成不等式结论:若Rba,,则abba222.若Rba,,则2baab.学生探讨等号取到情况,教师演示几何画板,通过展示图形动画,使学生直观感受不等关系中的相等条件,从而进一步完善不等式结论:(1)若Rba,,则abba222;(2)若Rba,,则2baab请同学们用代数方法给出这两个不等式的证明.证法一(作差法):0)(2222baabbaabba222,当ba时取等号.(在该过程中,可发现ba,的取值可以是全体实数)证法二(分析法):由于Rba,,于是要证明abba2,只要证明abba2,用心爱心专心2ab即证02abba,即0)(2ba,该式显然成立,所以abba2,当ba时取等号.得出结论,展示课题内容基本不等式:若Rba,,则2baab(当且仅当ba时,等号成立)若Rba,,则abba222(当且仅当ba时,等号成立)深化认识:称ab为ba,的几何平均数;称2ba为ba,的算术平均数基本不等式2baab又可叙述为:两个正数的几何平均数不大于它们的算术平均数3.几何证明,相见益彰探究三:如图,AB是圆O的直径,点C是AB上一点,aAC,bBC.过点C作垂直于AB的弦DE,连接BDAD,.根据射影定理可得:abBCACCD由于RtCOD中直角边CD斜边OD,于是有2baab当且仅当点C与圆心O重合时,即ba时等号成立.故而再次证明:当0,0ba时,2baab(当且仅当ba时,等号成立)(进一步加强数形结合的意识,提升思维的灵活性)4.应用举例,巩固提高例1.(1)用篱笆围一个面积为100平方米的矩形菜园,问这个矩形的长、宽各为多少时,所用篱笆最短,最短的篱笆是多少?(2)一段长为36米的篱笆围成一个矩形菜园,问这个矩形的长、宽为多少时,菜园的面积最大,最大面积是多少?(通过例1的讲解,总结归纳利用基本不等式求最值问题的特征,实现积与和的转化)用心爱心专心3DCABEO对于Ryx,,(1)若pxy(定值),则当且仅当ba时,yx有最小值p2;(2)若syx(定值),则当且仅当ba时,xy有最大值42s.(鼓励学生自己探索推导,不但可使他们加深基本不等式的理解,还锻炼了他们的思维...