ЭЛЕКТИВНОЕ ЗАНЯТИЕ ПО ТЕМЕ: «ФУНКЦИОНАЛЬНО – ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ И НЕРАВЕНСТВ» Ерина Наталья Евгеньевна Цель занятия: научить решать уравнения и неравенства функционально – графическим методом, опираясь на теоретические знания свойств функций. Задачи: изучить функционально-графический метод решения уравнений и неравенств; развивать и совершенствовать исследовательские навыки и приемы при решении нестандартных задач, умение анализировать, обобщать полученные знания, развивать математическую речь. воспитывать интерес к предмету, инициативность, творческую активность, позитивную жизненную позицию, самостоятельность в работе с различными источниками информации. Актуальность темы предоставить учащимся альтернативный выбор методов и способов решения; повысить уровень процентного и качественного выполнения заданий ЕГЭ; усилить мотивацию обучения математики. Структура урока: организационный момент; актуализация опорных знаний; постановка проблемы; изучение нового материала; интеллектуальная разминка; закрепление материала; самоконтроль знаний; подведение итогов; домашнее задание. Актуализация опорных знаний 1) Дать определение области определения функции 2) Что понимается под областью допустимых значений уравнения (неравенства)? 3) Какие два уравнения являются равносильными? Равносильны ли уравнения а) ( Х - 1) 2 = 0 и Х - 1 = 0; б) x 2 + 7 = 0 и x = - 7. 4) Назовите причины расширения области значений уравнения (неравенства). Постановка проблемы Проблема – это форма научного знания, в которой определяются границы достоверного и прогнозируются пути развития нового знания. Использование свойств монотонности функций Если на промежутке Х функции y=f(x), y=g(x) непрерывны и одна из них строго возрастает, а другая строго убывает на этом промежутке, тогда на промежутке Х графики функций у = f(x) и y=g(x) могут иметь не более одной точки пересечения, а уравнение f(x) = g(x) - не более одного корня (либо не имеет корней). Решить уравнение 2х 7 х 1 5 x 1 Решение ОДЗ уравнения отрезок 1;5 . Данное уравнение равносильно уравнению 2х 7 х 1 5 x 1 Так как функция f(x) 2 х 7 х 1 возрастает, а функция g(x) = 5 х 1 убывает, то уравнение имеет не более одного решения. Корень уравнения х=1 находим подбором. Ответ: 1. Использование области определения функции для решения уравнений, неравенств Определение: областью допустимых значений (ОДЗ) уравнения (неравенства) называется множество таких значений переменной, для которых определена каждая функция, входящая в уравнение (неравенство). Если ОДЗ уравнения (неравенства) состоит из одного или нескольких чисел, то надо проверить, не является ли каждое из этих чисел решением уравнения (неравенства). ЕГЭ (задание части В): Сколько целочисленных решений имеет неравенство х 2 3х 10 0 1 4 х2 Решение 2 4 x 0 ОДЗ неравенства: 2 x 2. 2 1 4 x 0 Целые числа: -2; -1; 0; 1; 2 Проверка показывает, что каждое из этих чисел является решением неравенства Ответ: 5 целочисленных решений. Интеллектуальная разминка: Какой великий немецкий математик был зачислен Петром 1 на русскую службу? Имя итальянского художника, создателя картины «Мона Лиза», совершившего открытие в математике? Великий русский математик 17 – 18 веков, основатель русской геометрии? Закончить предложение: «По праву достойна в стихах быть воспета, о свойствах корней… Встречаясь, мы говорим: «Давай обменяемся координатами», идея задания которых принадлежит известному французскому математику, основоположнику современной алгебры. Назовите его имя. Использование свойства ограниченности функции Справедливо следующее утверждение: если область допустимых значений уравнения f(x) = g (x ) есть множество x и для любого х справедливы неравенства f(x)≥ A и g(x)≤А , где А – некоторое число, то уравнение f(x) = g(x) на множестве Х равносильно системе уравнений f (x) A g(x) A Решить уравнение Cosx 1 х Решение ОДЗ уравнения есть промежуток Так как то 1 Cosx 1 и1 x 1 . 0; , соsx 1 . x 2k , k z Соs x = 1 + x x0 x 0 1 x. 1 Ответ: 0. Применение метода оценок предполагает знание и применение некоторых «опорных» неравенств: неравенство между средним арифметическим и средним геометрическим; неравенство для суммы взаимнообратных чисел. Решите уравнение 2Sin3x =2х + 2-х Решение ОДЗ уравнения есть интервал ,) . Для левой части уравнения имеем 2 2Sin3x 2 . Для правой части по неравенству о взаимообратных числах получим 2 x 2 x 2 . Таким образом, 2Sin3x = 2 x 2k / 3, k z x -x 2Sin3x = 2 + 2 x 6 -x 2 2 2 x 0 Система решений не имеет. Ответ: решений нет. ЕГЭ МИОО 2012 B14. Найдите наименьшее значение функцииy log 2 ( x 2 18 x 97) 7 Использование свойства четности функции Определение: функция называется четной, если для любого значения x, взятого из области определения функции, значение- x также принадлежит области определения функции и f ( x) f ( x) . Пример четных функций: y x ; y 3 x 1; y Sinx ; x x 2 y 3 3 , y sin( x 2 2 x). Пример При каких значениях параметра a, уравнение x2 2 a Cosx x 4 a 2 5 0 имеет нечетное число решений? Решение Так как функции, входящие в уравнение имеют общую область определения, то сумма, разность, произведение и частное частных функций является четной функцией. 2 Следовательно, функция f ( x) 2 x a Cosx x 4 a 2 5 четная, то уравнение имеет нечетное число решений тогда и только тогда, когда одним из решений уравнения является x=0. f (0) 6 a a 2 Найдем : a2 a 6 0 Ответ:-3;2. a 3, a 2. Графический метод При решении уравнений и неравенств иногда полезно выполнять эскизы графиков функций, записанной в его левой и правой частях. Решить уравнение 3 x x 1 x 2 4x 6 Используем подход сравнения изменения областей правой и левой части уравнения. ОДЗ уравнения 1; 3 . Введем функцию f ( x) 3 x x 1 Найдем производную: 1 1 3 x x 1 2 3 x 2 x 1 2 3 x x 1 f ( x) 0 f ( x) x 3 x x 1 x 2;2 1;3. x=2- точка max f (2) 2, т.е. f ( x) 2; 3 x x 1 2. Введем функцию g ( x) x 2 4 x 6 ( x 2) 2 2 2 f ( x) 2 g ( x) 2 f ( x) g ( x) 2, при x = 2 II Способ (графический) Рассмотрим графическое решение. Построим графики функций f ( x) 3 x и x 1 g ( x) x 2 4 x 6 g ( x) x 2 4 x 6 f ( x) 3 x x 1 Список литературы: 1. Дихтярь М.Б. . Функции, уравнения, неравенства : Пособие для учителя.- Саратов: ГОУ ДПО «СарИПКиПРО», 2006.-56с. 2. Костаева Т.В. Иррациональные неравенства. Учебно-методическое пособие.- Саратов: ГОУ ДПО «СарИПКиПРО», 2009.-40с . 3. Крейнин, Я. Л. Функции. Пределы. Уравнения и неравенства с параметрами: теория и решение задач: Кн. для учащихся / Я. Л. Крейнин. - М. : Просвещение, 1995. - 336 с. 4. Мордкович А. Г. Алгебра и начала математического анализа. 10— 11 классы (базовый уровень) : методическое пособие для учителя / А. Г. Мордкович, П. В. Семенов. — М. : Мнемозина, 2010. — 202 с. 5. Олехник С.Н. и др. Уравнения и неравенства. Нестандартные методы решения.10-11 класс : учебно-метод. пособие / С.Н. Олехник, М.К.Потапов, П.И.Пасиченко. — М. : Дрофа, 2002. — 219с. 6. Семенов, АЛ. ЕГЭ: 3000 задач с ответами по математике. Все задания группы В / А.Л. Семенов, И.В. Ященко, И.Р. Высоцкий, Д.Д. Гущин, М.А. Посицельская, С.Е. Посицельский, С.А. Шестаков, Д.Э. Шноль, П.И. Захаров, А.В. Семенов, В.А. Смирнов; под ред. А.Л. Семенова, И.В. Ященко.— 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство «Экзамен», 2012. — 543с. 7. Шахмейстер А.Х. Иррациональные уравнения и неравенства. —1-е изд. — СПб.: «ЧеРо-на-Неве», 2003. — 192 с. 8. http://alexlarin.net. 9. http://Uroki.net 10. http://www.math-on-line.com/