3.4.1基本不等式论文_孙立柱

3.4.1基本不等式论文_孙立柱

孙立柱(招远市第九中学 山东 招远 265400)

中图分类号:G626.5文献标识码:A文章编号:ISSN1672-6715 (2019)06-095-02

课标要求: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。在教学过程中,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。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。

一、教学分析

本节课是在系统的学习了不等关系和不等式性质,掌握了不等式性质的基础上展开的,作为重要的基本不等式之一,为后续的学习奠定基础。 要进一步了解不等式的性质及运用,研究最值问题,此时基本不等式是必不可缺的。基本不等式在知识体系中起了承上启下的作用,同时在生活及生产实际中有着广泛的应用,因此它也是对学生进行情感价值观教育的好素材,所以基本不等式应重点研究。

二、教学目标

1、知识与技能:

(1) 师生共同探究基本不等式;

(2) 了解基本不等式的代数、几何背景及基本不等式的证明;

(3) 会简单运用基本不等式。

2、过程与方法:

通过基本不等式的探索、发现,在知识发生、发展以及形成过程中培养学生观察、联想、归纳、分析、综合和逻辑推理的能力;遵循从特殊到一般的认知规律,让学生在实践中通过观察、尝试、分析、类比的方法导出基本不等式,培养学生数形结合的思维能力。

3、情感、态度与价值观:

(1)培养学生举一反三的逻辑推理能力,并通过不等式的几何解释,丰富学生数形结合的想象力;

(2) 通过具体的现实问题提出、分析与解决,激发学生探究的兴趣和欲望,树立学生求真的勇气和自信心,增强学生学好数学的心理体验,产生热爱数学的情感,体验在学习中获得成功的快乐。

三.重点难点

重点:应用数形结合的思想理解不等式,并从不同角度探索不等式 的证明过程。

难点:基本不等式 等号成立条件及应用。

四、课时安排

2课时

五、教学方法:

讨论法、演示法、启发法、练习法等

六、教学设想

(一)创设情景,提出问题;

设计意图:数学教育必须基于学生的“数学现实”,现实情境问题是数学教学的平台,数学教师的任务之一就是帮助学生构造数学现实,并在此基础上发展他们的数学现实.基于此,设置如下情境:

右图是在北京召开的第24届国际数学家大会的会标,会标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像一个风车,代表中国人民热情好客。

[问]:你能在这个图中找出一些相等关系或不等关系吗?

本背景意图在于利用图中相关面积间存在的数量关系,抽象出不等式 。在此基础上,引导学生认识基本不等式。

(二)抽象归纳:

一般地,对于任意实数a,b,有 ,当且仅当a=b时,等号成立。

特别地,当a>0,b>0时,在不等式 中,以 、 分别代替a、b,得到什么?

设计依据:类比是学习数学的一种重要方法,此环节不仅让学生理解了基本不等式不等式的来源,突破了重点和难点,而且感受了其中的函数思想,为今后学习奠定基础.

答案: 。

【归纳总结】

如果a,b都是正数,那么 ,当且仅当a=b时,等号成立。

我们称此不等式为基本不等式。其中 称为a,b的算术平均数, 称为a,b的几何平均数。

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(三)理解升华:

1、文字语言叙述:

两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数。

2、符号语言叙述:

若 ,则有 ,当且仅当a=b时, 。

怎样理解“当且仅当”?(学生小组讨论,交流看法,师生总结)

“当且仅当a=b时,等号成立”的含义是:

当a=b时,取等号,即 ;

仅当a=b时,取等号,即 。

3、探究基本不等式证明方法:

如何证明基本不等式?

(意图在于引领学生从感性认识基本不等式到理性证明,实现从感性认识到理性认识的升华,前面是从几何图形中的面积关系获得不等式的,下面用代数的思想,利用不等式的性质直接推导这个不等式。)

方法一:作差比较或由 展开证明。

方法二:分析法(完成课本填空)

设计依据:课本是学生了解世界的窗口和工具,所以,课本必须成为学生赖以学会学习的文本.在教学中要让学生学会认真看书、用心思考,养成讲讲议议、动手动笔、仔细观察、用心体会的好习惯,真正学会读“数学书”。

要证 ①

只要证 ②

要证②,只要证 ③

要证③,只要证 ④

显然, ④是成立的。当且仅当a=b时, ④中的等号成立 。

点评:证明方法叫做分析法,实际上是寻找结论的充分条件,执果索因的一种思维方法.

(四)探究归纳

思考:

例1:

活动:教师引导学生通过加减项的方法配凑成基本不等式的形式.本题中的已知条件给出了x>1,因此可以考虑用基本不等式.本例教师大胆放手,可让学生自己独立探究完成.

点评:学生由问题中条件不难想象出解法,但要提醒学生注意,在解题时注意优化问题的解答过程,使问题的解答简捷、巧妙、规范,并达到熟练掌握的程度.本节公式的基本应用是高考的热点.

跟踪练习1:

点评:学生基本掌握

结论:

若两正数的乘积为定值,则当且仅当两数相等时,它们的和有最小值;

若两正数的和为定值,则当且仅当两数相等时,它们的乘积有最大值。

简记为:“一正、二定、三相等”。

(五)反思总结,整合新知:

设计意图:通过反思、归纳,培养概括能力;帮助学生总结经验教训,巩固知识技能,提高认知水平.

老师根据情况完善如下:

一个不等式:若 ,则有 ,当且仅当a=b时, 。

两种思想:数形结合思想、归纳类比思想。

三个注意:基本不等式求函数的最大(小)值是注意:“一正二定三相等”

七、教后反思:

数形结合是我们认识数学的重要思想。本课的设计思路是:“从‘赵爽弦图’引出基本不等式——利用代数知识证明基本不等式——从几何和代数两个角度发掘基本不等式的变形形式——数学建模,利用基本不等式求最值——实际应用,利用基本不等式指导生活实践”。从几何图形中提炼和挖掘数学知识,完成从感性认识逐步上升为以抽象概括为主的理性认识,然后指导生活实践. 在整个设计过程中,始终体现以学生为中心的教学理念,在学生已有的认知基础上进行设问和引导,关注学生的认知过程。在思维拓展中,利用课本变式,引导学生用基本不等式求最值,训练了学生的建模思想,体会了不等式的应用;最后围绕电脑屏幕问题,让学生学以致用,真正感受到数学无穷的魅力所在;以上种种正好体现出新课程的新理念。

论文作者:孙立柱

论文发表刊物:《基础教育课程》2019年6月12期

论文发表时间:2019/10/21

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