寧紅國(guó)
(河北欒城中學(xué),河北 石家莊 051430)
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版)》要求要了解并會(huì)證明基本不等式;會(huì)用基本不等式解決最值問(wèn)題。對(duì)于基本不等式的考查幾乎每年高考都會(huì)涉及,難點(diǎn)在于變形化簡(jiǎn)構(gòu)造成基本不等式的基本結(jié)構(gòu),還要注意“一正二定三相等”。對(duì)于基本不等式的證明,可以培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。在應(yīng)用的過(guò)程中,通過(guò)條件的轉(zhuǎn)換和變式,培養(yǎng)學(xué)生形成類比歸納的思想和習(xí)慣,進(jìn)而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。
情境問(wèn)題一:把一個(gè)物體放在天平的一個(gè)盤子上,在另一個(gè)盤子上放一砝碼使天平平衡,稱得物體的質(zhì)量為a,由于天平不準(zhǔn)確,天平的二臂長(zhǎng)略有不同(其他因素不計(jì)),那么a 并非實(shí)際質(zhì)量,不過(guò),我們可作第二次測(cè)量,把物體調(diào)換到天平的另一個(gè)盤子上,此時(shí)稱得物體的質(zhì)量為b.那么物體的實(shí)際質(zhì)量是多少呢?
情境問(wèn)題二:某商場(chǎng)對(duì)商品價(jià)格進(jìn)行了調(diào)整,有下面幾種打折方式,問(wèn)哪一種打折方式對(duì)顧客更有利:①先打8 折,再打4 折;②先打7折,再打5 折;③先打6 折,再打6 折;④先打a折,再打b 折;⑤先打折,再打折.引導(dǎo)學(xué)生分別計(jì)算打折數(shù)量:①0.8×0.4=0.32 ②0.7×0.5=0.35 ③0.6×0.6=0.36 ④打ab 折 ⑤打折,從中可以看出兩次打折的數(shù)據(jù)差值越大,商品價(jià)格越低,顧客越有利.所以可猜想ab≤()2,由于a≥0,b≥0,上式兩邊開方得(a≥0,b≥0),又體現(xiàn)基本不等式的應(yīng)用.
情境問(wèn)題三:在一個(gè)正方形中,畫出四個(gè)全等的直角三角形(如右圖),其直角邊分別為a、b,則四個(gè)三角形的面積和為2ab,正方形的邊長(zhǎng)為,由圖形可得:四個(gè)三角形的面積和小于正方形的面積即2ab≤a2+b2,因?yàn)閍≥0,b≥0,用去替換a、b,得出(a≥0,b≥0).這種方法中體現(xiàn)換元法的應(yīng)用.
情境問(wèn)題四:如右圖,在一個(gè)半圓中,圓心為O,AC 為直徑,B 是圓弧上一點(diǎn),則∠ABC=90°,設(shè)AD=a、CD=b、BD=h 已知BD⊥AC,那么OB=,由垂線定理知h2=ab,由圖形可知BD≤OB 即,從而得到基本不等式.
情境問(wèn)題五:畫出兩個(gè)等腰三角形(如右圖),直角邊分別為a、b,且三角形的兩腰重合,由圖可知:兩三角形的面積和大于以a、b 為邊長(zhǎng)的矩形的面積,即≥ab,然后同問(wèn)題三的處理,可以看出當(dāng)a、b 長(zhǎng)度逐漸接近時(shí),兩圖形面積逐漸接近,所以當(dāng)a=b時(shí)取“=”,基本不等式成立.
基本不等式知識(shí)點(diǎn)作為高考中的重要考點(diǎn),可以單獨(dú)以填空選擇形式考查,也可以與其他熱門考點(diǎn)(三角,解析幾何)結(jié)合以綜合題形式進(jìn)行考查,是求最值問(wèn)題最有利的工具。因而,教學(xué)中要求學(xué)生正確應(yīng)用基本不等式進(jìn)行判斷和計(jì)算,熟練掌握基本不等式的變形應(yīng)用。我們?cè)趯W(xué)習(xí)和教學(xué)的過(guò)程還是要重視基礎(chǔ),回歸教材,突出雙基。