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【第403期】基本不等式

 加倍数学 2020-09-05

滴水穿石,不是因为力量,而是在于坚持!

基本不等式

基本不等式是数学中的一个重要结论,在解题时运用得当可以起到举重若轻.这一不等式可以表述为:两个正实数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
    用数学符号表示为:

对于这一重要的不等式,我们经常在用,但是许多学生对其了解不到位,在解题过程中出现一些不必要的错误,下面我们对此进行逐步深入探讨.
一、证明
这个不等式证明方法较多,作为数学爱好者可以进行证明方法的探索与研究,对于一般的学习,我们只需要掌握下面两种证明方法即可.

说明:这一证明方法就从根源上揭示了不等式成立的条件以及特殊情形(等号成立)的成立.

说明:利用几何关系证明过程中线段长的非负性对应了不等式中的条件.两个证明方法从代数和几何的角度简洁明快的给出了证明,对此一定要理解,至少要能够独立的完成该定理的证明.
二、公式的理解
1.公式的变形
公式的学习是一个循序渐进的过程,对公式的变形就是深入学习的一个最佳途径,这里给出一些常用到的变形.为了便于讨论,下面出现的字母没有特别说明的都是指非负数.

2.公式成立的条件
数学公式的运用都是有其成立的条件,这点不难理解,就像我们吃饭时因为肚子饿了一样自然.在不同的题目中,公式使用条件仍然相同,不同的是其表达形式,对此要特别留意.

3.结论的转化(求函数最值)
基本不等式的一个最大用途就是求最值,其基本思想可以表述为:

这两个结论的理解并不难,只需要将基本不等式中的对应代数式进行替换,就可发现结论的正确性.
三、题型归纳
基本不等式的问题一般来说比较隐蔽,需要挖掘,但是这并不妨碍我们由浅入深对此进行归纳,以适应学习的进程.
题组一:直接运用
所谓直接运用,就是题目中的条件比较明显,只需要认真观察可发现公式的影子,无需变形,直接运用公式求解.

题组二:变形应用
变形应用是相对要求较高的,其关键在于题目中的条件需要转化,同时通过对已知进行变形拼凑后方能发现基本不等式使用的条件.对此一方面要仔细观察题目,发现其中基本不等式的影子;二要结合基本不等式的结构和成立条件进行拼凑转化.

题型三:知识交汇
将基本不等式和其它知识进行交汇,以综合题目的形式出现时,通常先要借助其它知识将已知条件进行显化,同时再将目标进行变形,构造使用基本不等式的条件.

四、一点思考
基本不等式说到底是一种特殊情形,只不过这一特殊情形出现频率较高.对此我们一方面要明确基本不等式的来龙去脉,另一方面清楚其常见模型.但是必须要说的是,对于这一方法不要过于追求,原因在于利用导数也可以求最值,要注意二者的互补性.
最后,总结起来可以说:
基本不等式,结构有特点.
条件记心间,用时必检验.
识别与转化,变形明方向;
特殊到一般,灵魂是函数.
(如需word或答案请后台留言)
【经典回顾】
【第134期】同步复习篇——基本不等式
【第228期】一轮复习篇——基本不等式  
以上内容,纯属个人观点,只为抛砖引玉,让学习更高效!由于才疏学浅,难免有不足之处,欢迎大家批评指正,不胜感激!      

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