乃芳玉
【摘要】基本不等式是高中數(shù)學中的一個重要知識點,高考必考,在選擇題,填空題,解答題中均有考查,常以一小一大的形式出現(xiàn),分值在20分左右.高考中??疾槔没静坏仁角笞兞炕虼鷶?shù)式的最值,具有靈活多變,技巧性強,應(yīng)用廣泛的特點.在教學實踐中,發(fā)現(xiàn)學生在應(yīng)用的過程中容易出錯,用基本不等式求最值時,對必備的三個條件的“一正、二定、三相等”不能有效的理解和應(yīng)用.對此,本人結(jié)合教學實踐談?wù)勛约旱淖龇?
【關(guān)鍵詞】基本不等式、條件、最值
中圖分類號:G633.6
【正文】
1 剖析基本不等式,領(lǐng)悟其本質(zhì)。
基本不等式的原型: ( ),當且僅當 時取到等號,其本質(zhì)是刻畫了兩個正數(shù)的“和”與“積”之間的不等關(guān)系,所以運用基本不等式解題的關(guān)鍵就是將“和”與“積”進行靈活轉(zhuǎn)換。
2 例題分析,逐個突破,理解“一正、二定、三相等”意義
2.1“一正”
例1 若 ,求 的最小值
變式 若 ,求 的最大值.
反思 利用基本不等式求最值,首先,就是驗證“ ”即“一正”,通過比較這兩個例題,可以有效幫助同學們理解其中的意義,“正”時可直接利用公式,“不正”時只要對代數(shù)式進行適當變形,確定誰是公式里的 ,也可以用公式求最值。
2.2“二定”
例2求 的最小值.
分析 本題在格式上與例1相似,按照公式的要求,如果直接把 看作公式里的 ,把 看作公式里的 ,那么“一正”滿足,但 不是定值,因此得不到 的最值,所以本題的關(guān)鍵是“積定”。
解:
當且僅當 ,即 時,取到等號。所以 的最小值為6
變式 已知
分析 前面我們分析過基本不等式的本質(zhì),指出其本質(zhì)是兩個正數(shù)的“和”與“積”之間的不等關(guān)系,求“和”的最值時,“積”必須是定的,反之,求“積”的最值時“和”就必須是定的,本題是求“積”的最值,故尋求“和”定的關(guān)鍵。若直接把 看作公式里的 ,把 看作公式里的 ,顯然“正”滿足,但 不是定值,故需要做適當變形。
解:
取到等號,
反思 以上兩個題目突出了 “二定”這一特征,可以總結(jié)為積定和最小,和定積最大,為了突出這一特征,在選擇例題的時候,都是建立在“正”和“等”都滿足的基礎(chǔ)上,“不定”的時候通過適當?shù)淖冃巍?gòu)造,直到“定”為止。
2.3“三相等”
例3已知函數(shù) .
(1)若 ,當 = 時,函數(shù)取最小值為
(2)若 ,當 = 時,函數(shù)取最小值為
(3)若 ,當 = 時,函數(shù)取最小值為
分析 顯然(1)同時滿足“一正、二定、三相等”三個條件,當且僅當 ,即 (在定義域內(nèi))時,函數(shù)取到最小值12。但對于(2)和(3),在它們的定義域內(nèi)沒有 ,因此 ,只滿足了“一正二定”,因此不能用基本不等式來求最值,但可借助對勾函數(shù)的單調(diào)性加以分析,得到最值,即因為函數(shù) 在區(qū)間 上單調(diào)遞減,在區(qū)間 上單調(diào)遞增,所以對于(2),當 時,函數(shù) 在 處取到最小值 ;對于(3),當 時函數(shù) 在 處取到最小值37.
反思 本題通過對同一個函數(shù)式在不同的定義域下求最值,突出了用基本不等式求最值時“等”這一條件的重要性。通過比較,學生就能很容易理解“三相等”的意義,在以后用公式時就不會輕易犯錯。
3、總結(jié)
對基本不等式的初次學習,學生們對“一正、二定、三相等”三個條件的含義往往是似懂非懂,尤其是對 “等”的理解多半是含糊不清,不管三七二十一,一看到倒數(shù)形式,不加以驗證,就直接用基本不等式,屢屢犯錯還不知所以。以上三個例題層層深入,逐個突破,能讓學生能夠充分理解了“一正、二定、三相等”三個條件的含義,解決了似懂非懂的局面,而且能為后期靈活運用基本不等式求更復(fù)雜的問題提供堅實的基礎(chǔ)保證。
參考文獻
[1]樓益平 取等號——活用基本不等式的一個著眼點,中學數(shù)學研究2006.””4
[2]張羽佳 均值不等式使用條件及其解題技巧 ,數(shù)學學習與研究2010,(24)endprint