算术平均数与几何平均数(二)
解: ,由 ,知 , ,且 .当且仅当 ,即 时, ( )有最小值,最小值是 。
[点评] 要正确理解 的意义,即方程 要有解,且解在定义域内.
[字幕] 例2 某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为 4800 ,深为 3 m,如果池底每l 的造价为 150元,池壁每1 的造价为 120元,问怎样设计水池能使总造价最低,最低总造价是多少元?
[分析] 设水池底面一边的长为 m,水池的总造价为y,建立y关干 的函数.然后用定理求函数y的最小值.
解:设水池底面一边的长度为 m,则另一边的长度为 m,又设水池总造价为y元,根据题意,得
( )
所以
当 ,即 时,y有最小值297600.因此,当水池的底面是边长为40 m的正方形时.水池的总造价最低,最低总造价是297600元.
设计意图:加深理解应用平均值定理求最值的方法,学会应用平均值定理解决某些函数最值问题和实际问题,并掌握分析变量的构建思想.培养学生用数学知识解决实际问题的能力,化归的数学思想.
【课堂练习】
(教师活动)打出字幕(练习),要求学生独立思考,完成练习;请三位同学板演;巡视学生解题情况,对正确的给予肯定,对偏差进行纠正;讲评练习.
(学生活动)在笔记本且完成练习、板演.
[字幕〕练习
A组
1.求函数 ( )的最大值.
2求函数 ( )的最值.
3.求函数 ( )的最大值.
B组
1.设 ,且 ,求 的最大值.
2.求函数 的最值,下面解法是否正确?为什么?
解: ,因为 ,则 .所以
[讲评] A组 1. ; 2. ; 3.
B组 1. ; 2.不正确 ①当 时, ;②当 时, ,而函数在整个定义域内没有最值.
设计意图;A组题训练学生掌握应用平均值定理求最值.B组题训练学生掌握平均值定理的综合应用,并对一些易出现错误的地方引起注意.同时反馈课堂教学效果,调节课堂教学.
【分析归纳、小结解法】
(教师活动)分析归纳例题和练习的解题过程,小结应用平均值定理解决有关函数最值问题和实际问题的解题方法.
(学生活动)与教师一道分析归纳,小结解题方法,并记录笔记.
1.应用平均值定理可以解决积为定值或和为定值条件下,两个正变量的和或积的最值问题.
2.应用定理时注意以下几个条件:(ⅰ)两个变量必须是正变量.(ⅱ)当它们的和为定值时,其积取得最大值;当它们的积是定值时,其和取得最小值.(iii)当且仅当两个数相等时取最值,即必须同时满足“正数”、“定值”、“相等”三个条件,才能求得最值.
3.在求某些函数的最值时,会恰当的恒等变形——分析变量、配置系数.
4.应用平均值定理解决实际问题时,应注意:(l)先理解题意,没变量,把要求最值的变量定为函数.(2)建立相应的函数关系式,把实际问题抽象为函数的最值问题,确定函数的定义域.(3)在定义域内,求出函数的最值,正确写出答案.
设计意图:培养学生分析归纳问题的能力,帮助学生形成知识体系,全面深刻地掌握平均值定理求最值和解决实际问题的方法.