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10.3 基本不等式及其应用(一)学案(含答案)

1、10.3基本不等式及其应用(一)学习目标1.理解基本不等式的内容及证明.2.能熟练运用基本不等式来比较两个实数的大小.3.能初步运用基本不等式证明简单的不等式.知识链接下列说法中,正确的有_.(1)a2b22ab(ab)2;(2)(ab)20;(3)a2b2(ab)2;(4)(ab)2(ab)2.答案(1)(2)解析当a,b同号时,有a2b2(ab)2,所以(3)错误;当a,b异号时,有(ab)2(ab)2,所以(4)错误.预习导引1.两个重要定理(1)定理1:对于任意实数a,b,有a2b22ab,(当且仅当ab时等号成立).(2)定理2:如果a,b是正实数,那么(当且仅当ab时等号成立).(

2、3)定理1和定理2中的不等式通常称为基本不等式.2.基本不等式的常用推论(1)ab2(a,bR);(2)a2b2()2(3)当ab0时,2;当ab0,b0).证明(1)a2b22ab(ab)20,a2b22ab,当且仅当ab时,取“”.(2)ab2()2()22()20.ab2.,当且仅当ab时,取“”.规律方法a2b22ab对a,bR都成立,成立的条件是a,bR,两个不等式“”成立的条件都是ab.跟踪演练1还有一种证明( a0,b0)的方法叫做分析法,下面设计了分析法证明这个不等式的过程,你能不能把证明过程补充完整?要证:(a0,b0)只要证:ab_要证,只要证ab_0要证,只要证(_)20

3、显然,是成立的,当且仅当ab时,的等号成立.答案22题型二不等式的证明例2已知a,b,c都是实数.求证:a2b2c2(abc)2abbcca.证明a,b,cR,a2b22ab,b2c22bc,c2a22ac,三式相加得2(a2b2c2)2(abbcca),即a2b2c2abbcca,在式两边同时加上(a2b2c2)得3(a2b2c2)(abc)2,即a2b2c2(abc)2.在式两边同时加上2(abbcca)得(abc)23(abbcca),即(abc)2abbcca.由可得a2b2c2(abc)2abbcca.规律方法在利用基本不等式证明的过程中,常需要把数、式合理地拆成两项或多项或恒等地变

4、形配凑成适当的数、式,以便于利用基本不等式.跟踪演练2已知x,y,z都是正数.求证:(1)2;(2)(xy)(x2y2)(x3y3)8x3y3.(3)(xy)(yz)(zx)8xyz.证明(1)x,y都是正数,0,0,22,即2.当且仅当xy时,等号成立.(2)x,y都是正数,xy20,x2y220,x3y320.(xy)(x2y2)(x3y3)2228x3y3.即(xy)(x2y2)(x3y3)8x3y3.当且仅当xy时,等号成立.(3)x,y,z都是正数,xy20,yz20,zx20.(xy)(yz)(zx)2228xyz.即(xy)(yz)(zx)8xyz.当且仅当xyz时等号成立.题型

5、三含条件的不等式的证明例3已知a,b,cR,且abc1,求证:9.证明abc1,3332229.当且仅当abc时,取等号.规律方法使用基本不等式证明问题时,要注意条件是否满足,同时注意等号能否取到,问题中若出现“1”要注意“1”的整体代换,多次使用基本不等式,要注意等号能否同时成立.跟踪演练3已知a0,b0,ab1,求证:9.证明方法一因为a0,b0,ab1,所以112.同理12.所以(1)(1)(2)(2)52()549.所以(1)(1)9(当且仅当ab时等号成立).方法二(1)(1)111,因为a,b为正数,ab1,所以ab()2,于是4,8,因此(1)(1)189(当且仅当ab时等号成立

6、).课堂达标1.不等式m212m中等号成立的条件是()A.m1B.m1C.m1D.m0答案A2.若0abB.baC.baD.ba答案C解析0aab,b.ba0,aba2,a.故ba.3.设a,b是实数,且ab3,则2a2b的最小值是()A.6B.4C.2D.8答案B解析ab3,2a2b2224.4.以下命题中正确的个数是_.yx2;若a0,b0且ab2,则ab1;的最小值为4;aR.a212a.答案2解析式在x0的条件下才成立,故错;式ab()21,故正确;24,且当x4时取等号,故正确;a212a(a1)20,故错.课堂小结1.两个不等式a2b22ab与都是带有等号的不等式,对于“当且仅当时,取”这句话的含义要有正确的理解.一方面:当ab时,;另一方面:当时,也有ab.2.由基本不等式变形得到的常见的结论 (1)ab2;(2) (a,bR).