Обобщающий урок «Применение непрерывности функции» Цели: Обучающие: закрепить умения вычислять пределы функций; продолжить формирование умений применять непрерывность функций к решению различных задач. Развивающие: развитие памяти учащихся; развитие умственных операций (обобщение, сравнение, анализ, синтез); развитие познавательного интереса; развитие психических процессов мышления, смысловой памяти, аргументированной речи, доказательного воспроизведения в процессе деятельности; развитие творческих способностей учащихся. Воспитательные: воспитывать доброжелательность, дисциплинированность, взаимоуважение, трудолюбие; воспитывать ответственность за свой учебный труд; воспитывать культуру ученического труда; развитие эстетических норм и качеств. Оборудование: мультимедийный проектор, графопроектор, карточки с заданиями для групп, слайды с выполненным домашним заданием, чистая плёнка для выполнения заданий, условия заданий на плакатах. План урока: Организационный момент. Проверка домашнего задания. Устная работа. Работа в группах. Защита выполненных заданий. Итог урока, задание на дом. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ход урока: 1. Организационный момент. Организую детей на урок, объявляю тему урока и ставлю цель перед учащимися. Сегодня на уроке мы заканчиваем изучение темы «Непрерывность функции», поэтому каждому из вас предоставляется такая возможность: провести небольшое исследование и с полученными результатами познакомить нас. 2. Проверка домашнего задания. Через мультимедийный проектор предлагается решение домашнего задания. Ребята, обменявшись тетрадями, проверяют и выставляют оценки. 3. Устная работа. Восстановить в памяти определения: 3.1. Какая функция называется непрерывной в точке? Функция называется непрерывной в точке а, если она определена в этой точке и её lim 𝑓(𝑥) = 𝑓(𝑎) 𝑥→𝑎 3.2. Какая функция называется непрерывной на отрезке? Дударева Татьяна Валентиновна 103-619-719 Если функция непрерывна в каждой точке отрезка, то она непрерывна на всём отрезке. 3.3. Если функции 𝑓(𝑥) и 𝑔(𝑥)непрерывны в точке а, то что можно сказать о их сумме, произведении и о частном? 𝑓(𝑥) + 𝑔(𝑥) – непрерывная функция; 𝑓(𝑥) ∙ 𝑔(𝑥)– непрерывная функция, 𝑓(𝑥) 𝑔(𝑥) - непрерывная функция, если 𝑔(𝑥) 0 3.4 Что вы можете сказать о непрерывности рациональной функции? Рациональная функция непрерывна на области действительных чисел. 3.5 Что вы можете сказать о непрерывности дробно – рациональной функции? Дробно-рациональная функция непрерывна на своей области определения. 3.6. Какими свойствами обладают непрерывные функции? а) Если 𝑓(𝑥) непрерывна на отрезке а; b и принимает на его концах значения разных знаков, то она обращается в нуль хотя бы в одной точке этого отрезка. б) Если функция 𝑓(𝑥) непрерывна на интервале а; b и не обращается в нуль ни в одной точке этого интервала, то она имеет один и тот же знак во всех точках данного интервала. 4. Работа в группах. Класс разделён на группы по 4 человека. Каждой группе выдано задание. Учащиеся выполняют задания на плёнке и представляют его через графопроектор. ПЕРВАЯ ГРУППА: Исследуйте функцию на непрерывность и постройте схематически график. 𝑥 + 5, если 𝑥 < −1 𝑓(𝑥) = {𝑥 + 3, если − 1 ≤ 𝑥 < 2 3𝑥 + 5, если 𝑥 ≥ 2 2 Решение: Каждая отдельная функция, входящая в исходную, непрерывна, следовательно, разрывы могут возникнуть лишь в точках, при переходе через которые одно выражение сменяется другим, т.е. в точках 𝑥 = −1 и 𝑥 = 2. Рассмотрим, как ведёт себя функция в окрестности точки 𝑥 = −1. 1) 𝑥 = −1 lim (𝑥 + 5) = 4 следовательно, в точке 𝑥 = −1 lim (𝑥 2 + 3) = 4 функция непрерывна. lim (𝑥 2 + 3) = 7 следовательно, в точке 𝑥 = 2 lim (3𝑥 + 5) = 11 функция имеет разрыв I рода. 𝑥→−1− 𝑥→−1+ 2) 𝑥 = 2 𝑥→2− 𝑥→2+ Рисунок1. Дударева Татьяна Валентиновна 103-619-719 ВТОРАЯ ГРУППА: Найдите область определения функции у х 2 7 х 12 х Решение: Так как арифметический квадратный корень можно вычислить из неотрицательного 𝑥 2 +7𝑥+12 числа, то 𝑥 ≥ 0. Вводим функцию 𝑓(𝑥) = 𝑥 2 +7𝑥+12 , 𝐷(𝑓) = (−∞; 0) ∪ (0; +∞) . 𝑥 Находим нули функции 𝑓(𝑥) = 0, тогда 𝑥 2 + 7𝑥 + 12 = 0; по теореме Виета и обратной к ней получаем 𝑥1 = −3, 𝑥1 + 𝑥2 = −7, 𝑥2 = −4 𝑥1 ∙ 𝑥2 = 12 Рисунок 2. 𝑥 ∈ [−4; −3] ∪ (0; +∞) Ответ: 𝐷(𝑦) = [−4; −3] ∪ (0; +∞) ТРЕТЬЯ ГРУППА: 𝒏𝟐 +𝟑𝒏−𝟐 а) Докажите, что 𝐥𝐢𝐦 𝟏+𝟐+⋯+𝒏 = 𝟐 𝒏→∞ 𝒙𝟐 −𝟔𝒙+𝟓 б) Вычислите: 𝐥𝐢𝐦 𝒙𝟐 −𝟐𝟓 𝒙→𝟓 а) В знаменателе дроби под знаком предела стоит сумма членов арифметической прогрессии, поэтому её можно записать как 𝑠 = 𝑎1 +𝑎2 2 ∙𝑛= 1+𝑛 2 ∙𝑛 = 𝑛2 +𝑛 2 , тогда 𝟔 𝟒 𝟐+ − 𝟐 𝟐 𝒏𝟐 + 𝟑𝒏 − 𝟐 𝒏𝟐 + 𝟑𝒏 − 𝟐 𝟐𝒏𝟐 + 𝟔𝒏 − 𝟒 [∞] 𝒏 𝒏 𝐥𝐢𝐦 = 𝐥𝐢𝐦 = 𝐥𝐢𝐦 = = 𝐥𝐢𝐦 = =𝟐 𝟏 𝒏→∞ 𝟏 + 𝟐 + ⋯ + 𝒏 𝒏→∞ 𝒏→∞ [∞] 𝒏→∞ 𝒏𝟐 + 𝒏 𝒏𝟐 + 𝒏 𝟏 𝟏+ 𝒏 𝟐 б) 𝐥𝐢𝐦 𝒙𝟐 −𝟔𝒙+𝟓 𝒙→𝟓 𝒙𝟐 −𝟐𝟓 [𝟎] (𝒙−𝟓)(𝒙−𝟏) 𝒙−𝟏 𝟒 𝟐 = [𝟎] = 𝐥𝐢𝐦 (𝒙−𝟓)(𝒙+𝟓) = 𝐥𝐢𝐦 𝒙+𝟓 = 𝟏𝟎 = 𝟓 𝒙→𝟓 ЧЕТВЁРТАЯ ГРУППА: 𝒙→𝟓 Докажите, что уравнение 𝒙𝟑 − 𝟑𝒙 + 𝟏 имеет корень на отрезке [𝟎; 𝟏] и найдите его с точностью до 0,1. Решение: Введём функцию 𝑓(𝑥) = 𝑥 3 − 3𝑥 + 1, она непрерывна на всей числовой прямой, а её значения 𝑓(0) = 1; 𝑓(1) = −1. Так как функция разных знаков на концах отрезка, то на этом интервале она может обратиться в нуль хотя бы в одной точке. Разобьем интервал [𝟎; 𝟏] на более мелкие отрезки и составим таблицу: 𝑥 𝑓(𝑥) 0 1 0,2 0,408 0,4 0,6 0,8 1 −0,135 −0,584 −0,888 −1 Вывод: так как функция меняет знак на отрезке [0,2; 0,4], то корень уравнения с точностью до 0,1 будет равен 𝑥 = 0,3. Ответ: 𝑥 = 0,3. ПЯТАЯ ГРУППА: Решить неравенство: (𝒙−𝟐)𝟑 (𝒙+𝟓) >0 (𝒙+𝟑)𝟐 Дударева Татьяна Валентиновна 103-619-719 Решение: Вводим функцию 𝑓(𝑥) = (𝒙−𝟐)𝟑 (𝒙+𝟓) (𝒙+𝟑)𝟐 ; 𝐷(𝑓) = (−∞; −3) ∪ (−3; +∞) Найдём нули функции: 𝑓(𝑥) = 0, следовательно, (𝑥 − 2)3 (𝑥 + 5) = 0, тогда 𝑥 = 2, 𝑥 = −5. Рисунок 3. 𝑓(3) = (3−2)3 (3+5) (3+3)2 > 0; 𝑓(0) = −40 9 −216 < 0; 𝑓(−4) = (−1)2 < 0; 𝑥 ∈ (−∞; −5] ∪ [2; +∞) Ответ: 𝑥 ∈ (−∞; −5] ∪ [2; +∞) 5. Защита выполненных работ. 6. Подведение итогов, задание на дом: №254(в, г); №250(в, г) 𝑓(−6) = (−8)3 (−1) (−3)2 >0