4基本不等式2abab问题提出1
不等式有许多基本性质,同时还有一些显而易见的结论,如a2≥0,|a|≥0,|a|≥a等,这些性质都是研究不等式问题的理论依据
在实际应用中,我们还需要有相应的不等式原理
如图是在北京召开的第24界国际数学家大会的会标,它是根据中国古代数学家赵爽的弦图设计的,颜色的明暗使它看上去象一个风车,代表中国人民热情好客
在这个图案中既有一些相等关系,也有一些不等关系,对这些等与不等的关系,我们作些相应研究
探究(一):基本不等式的原理|a-b|22ab22ab思考1:将图中的“风车”抽象成如图,在正方形ABCD中有4个全等的直角三角形
设直角三角形的两条直角边长为a,b那么正方形ABCD和EFGH的边长分别为多少
ABCDEFGH思考2:图中正方形ABCD的面积与4个直角三角形的面积之和有什么不等关系
由此可得到一个什么不等式
a2+b2≥2ab思考3:从图形分析,上述不等式在什么情况下取等号
当直角三角形为等腰直角三角形,即a=b时,a2+b2=2ab
ABCDEFGH思考4:在上面的图形背景中,a,b都是正数,那么当a,b∈R时,不等式a2+b2≥2ab成立吗
一般地,对于任意实数a,b,有:a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等号成立
ABCDEFGH思考5:特别地,如果a>0,b>0,我们用、分别代替a、b,可得什么不等式
当且仅当a=b时等号成立
aab2abab(>0,>0)2abababa思考6:不等式称为基本不等式,它沟通了两个正数的和与积的不等关系,在实际问题中有广泛的应用,你能用分析法证明吗
(>0,>0)2ababab思考7:我们称和分别为a,b的算术平均数和几何平均数,如何用文字语言表述基本不等式
两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数
2ab+2ab+ab思考8:如图,在直角三