§3 平均值不等式
第1课时 平均值不等式
1.了解两个(三个)正数的算术平均值与几何平均值.
2.掌握平均值不等式性质定理,能用性质定理证明简单的不等式.
定理1
对任意实数a,b,有a2+b2≥2ab(当且仅当a=b时取"="号).
定理2
对任意两个正数a,b,有≥(当且仅当a=b时取"="号).
语言叙述为:两个正数的算术平均值不小于它们的几何平均值.
(1)如果a,b为正数,那么≥(当且仅当a=b时,取"="号).①≥是a2+b2≥2ab的特例,但二者适用范围不同,前者要求a,b均为正数,后者只要求a,b∈R;②a,b大于0是≥的充分不必要条件;a,b为实数是a2+b2≥2ab的充要条件.
(2)定理2的几何解释:如图以a+b为直径的圆中,DC=,因为CD为圆的半弦,OD为圆的半径,长为,根据半弦长不大于半径,得不等式≤.显然,上述不等式当且仅当点C与圆心重合,即当a=b时,等号成立.
因此,定理2的几何意义是:圆的半弦长不大于半径;或直角三角形斜边的中线不小于斜边上的高.
定理3
对任意三个正数a,b,c,有a3+b3+c3≥3abc(当且仅当a=b=c时取"="号).
定理4
对任意三个正数a,b,c,有≥(当且仅当a=b=c时取"="号).