|
План урока: Орг момент. Устная работа. Работа в группах Защита решений. Сам работа. Задание на дом
Применение нестандартных способов при решении показательных и логарифмических уравнений и неравенств
Цель урока:
систематизировать знания о некоторых нестандартных способах решения, умение применять свойства функций, правила при решении уравнений и неравенств;
развивать умение видеть, умение распознавать рациональность применения того или иного способа;
прививать интерес к математике, воспитывать математическую грамотность ученика, как при устной, так и при письменной работе.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран.
На доске:
План урока:
Орг. момент.
Устная работа.
Работа в группах
Защита решений.
Сам. работа.
Задание на дом
Итог урока.
Ход урока
I. Организационный момент.
знакомство с целью урока; задачами, стоящими перед учениками в ходе уроке.
использование при решении задач: – монотонности функций; – «правила знаков»; – метода оценки; – освобождение от логарифма.
II. Устная работа.
1. Какие из выражений имеют смысл? а) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image003.gif](768943_html_m4a153da1.gif)
| а) да;
| б) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image006.gif](768943_html_m375e74d6.gif)
| б) нет, т.к. ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image008.gif](768943_html_m5989f830.gif)
| в) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image010.gif](768943_html_51cef557.gif)
| в) нет, т.к. а ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image014.gif](768943_html_68ae2e47.gif)
| г) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image016.gif](768943_html_m66556254.gif)
| г) да;
| д) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image018.gif](768943_html_5e1938c3.gif)
| д) нет, т.к. ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image020.gif](768943_html_717e23db.gif)
| 2. Решить уравнение:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image022.gif](768943_html_m1ef4fab4.gif)
(Корень уравнения угадываем: х = 1. Докажем, что других корней нет. Левая часть – сумма возрастающих функций есть функция возрастающая; правая часть – постоянное число. Следовательно, уравнение имеет одно решение.)
3. Решить уравнение:
/ : ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image028.gif](768943_html_m6958049d.gif)
(Корень уравнения угадываем: х = 2. Докажем, что других корней нет.
Разделим обе части уравнения на ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image030.gif](768943_html_m715c82bb.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image032.gif](768943_html_m11e2f802.gif)
следовательно, в левой части уравнения – сумма двух убывающих показательных функций, правая часть – const. Следовательно, уравнение имеет одно решение.)
– Какое свойство функций мы использовали при решении этих уравнений?
(свойство монотонности)
III. Работа в группах. Решение задач.
1 группа. Решить уравнение:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image038.gif](768943_html_38b57a9f.gif)
– Какой способ надо применить при решении данного уравнения?
Решение:
– Используем свойство монотонности убывающей функции, для этого разделим на ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image040.gif](768943_html_m88e24bc.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image042.gif](768943_html_6adb7d3b.gif)
– Можем ли мы угадать хоть один корень?
(Можно угадать корень уравнения: х = 2.)
– Докажем единственность.
В левой части – сумма убывающих функций, в правой части – const. Следовательно, левая и правая части имеют одну точку пересечения:
точка пересечения, х=2.
значит, уравнение имеет одно решение,
Ответ: х = 2.
2 группа. Решить неравенство:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image046.gif](768943_html_536e13a8.gif)
– Применим теорему для функции f(f(x)).
– Сформулируем теорему:
Если функция у = f(x) – монотонно возрастающая функция, то уравнение f(x)=x равносильно f(f(x)= x.
ОДЗ: ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image048.gif](768943_html_433617b2.gif)
Решение:
– Выполним некоторые преобразования:
– вынесем в левой части за скобки 2, сократим:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image050.gif](768943_html_2357845.gif)
– приведем к общему знаменателю:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image052.gif](768943_html_7494133a.gif)
– приведем подобные
т.к. , а , тогда
функция принимает вид , где - возрастающая функция, следовательно, по теореме имеем:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image064.gif](768943_html_2ab79cc1.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/1.gif](768943_html_172a8e99.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image066.gif](768943_html_m58e438bd.gif)
– Учитывая ОДЗ, получим: ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image068.gif](768943_html_47352884.gif)
Ответ: 1 ≤ x < 5, x > 10.
3 группа. Решить неравенство:
– Решим неравенство методом оценки левой и правой частей
;
Решение:
–Заметим, что .
;
– Разделим обе части уравнения на положительное выражение , получим:
;
– Выделим полный квадрат под радикалом и в показателе степени:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/2.gif](768943_html_m5cefc8bd.gif)
– Левая часть неравенства не меньше 1, а правая часть не больше 1.
– Неравенство выполняется тогда и только тогда, когда обе части неравенства будут равны 1, а равенство достигается при х = 3.
Ответ: х = 3.
4 группа. Решить уравнение:
;
Решение:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/3.gif](768943_html_m6ec64b0e.gif)
– Решим уравнение методом оценки;
– Один корень уравнения можно легко угадать, это х = 1.
– Преобразуем логарифмы в левой части;
;
;
Выделим полный квадрат в правой части;
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image086.gif](768943_html_3f0347c7.gif)
– Правая часть меньше или равна 1;
наибольшее значение правой части равно 1 при х=1;
– В левой части докажем, что выражение под знаком логарифма больше или равно 2: подведением под общую дробную черту, выделением полного квадрата
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image088.gif](768943_html_m6feaeebb.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image090.gif](768943_html_2600c56e.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image092.gif](768943_html_m1646290b.gif)
– левая часть достигает своего наименьшего значения, равного 1 при х = 1.
– Равенство выполняется тогда и только тогда, когда обе части уравнения равны 1, а это произойдет при х = 1.
Ответ: х = 1.
5 группа. Решить неравенство:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image094.gif](768943_html_24556324.gif)
– Решим неравенство методом освобождения от логарифмов.
– Освободимся от логарифмов по правилу знаков:
Знак log a b совпадает со знаком произведения (а – 1)∙(в – 1).
Рассмотрим ОДЗ:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image098.gif](768943_html_m304a265b.gif)
Решение: Т.к. нас интересует только знак левой части, то от можно логарифмов освободиться по правилу знаков:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image100.gif](768943_html_m1bf05bf4.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image102.gif](768943_html_m4dbf6bc8.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image104.gif](768943_html_m2d030c26.gif)
– Решим неравенство методом интервалов, рассмотрим функцию f(x):
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image106.gif](768943_html_1c6d1c4c.gif)
найдем нули функции: нули функции ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image108.gif](768943_html_43736813.gif)
![https://festival.1september.ru/articles/635347/4.gif](768943_html_me0c6e33.gif)
функция f(x) > 0 при учитывая ОДЗ, получим: ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image112.gif](768943_html_m5645fe99.gif)
Ответ: ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image116.gif](768943_html_m6958744f.gif)
IV. Защита проектов.
– От каждой группы выступает 1 человек с защитой своего решения (решение на доске кратко записать, пояснения по ходу решения, либо записать на ватмане).
V. Самостоятельная работа.
– Решить уравнение:
I вариант.
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image118.gif](768943_html_m3903181b.gif)
II вариант.
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image120.gif](768943_html_6d318064.gif)
– Проверим решение уравнений по готовым записям на доске: I вариант
| II вариант
|
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image122.gif](768943_html_62336e9d.gif)
|
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image124.gif](768943_html_m11b033fa.gif)
| Решение:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image126.gif](768943_html_m5d5bd957.gif) при х=0 достигает у наим = 2
т.к. основание 0<0,1<1, то ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image132.gif](768943_html_af0f109.gif) наибольшее значение равное 2 может быть при х = 0. Равенство возможно, когда обе части уравнения равны 2 при х = 0. Ответ:
| Решение:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image136.gif](768943_html_m1e74ecfd.gif) выделим полный квадрат под знаком log:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image138.gif](768943_html_m5d3eba1f.gif) а ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image140.gif](768943_html_m2658a54e.gif) Выделим полный квадрат в правой части:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image142.gif](768943_html_m790b3c60.gif) наименьшее значение равно 1 при ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image144.gif](768943_html_4d9b7b48.gif) Обе части одновременно будут равны 1 при ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image144_0000.gif](768943_html_4d9b7b48.gif) Ответ: ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image144_0001.gif](768943_html_4d9b7b48.gif)
| – Оценить самостоятельно (оценка на полях).
VI. Задание на дом.
1) Решить уравнение:
![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image148.gif](768943_html_m23991905.gif)
2) Решить неравенство:
а) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image150.gif](768943_html_2773154d.gif)
б) ![https://festival.1september.ru/articles/635347/f_clip_image152.gif](768943_html_m69a18a7b.gif)
VII. Итог урока.
– Подведем итог. Какие нестандартные способы решения мы использовали сегодня на уроке? На чем они основываются?
(Ответы: использование монотонности функции, использование правила знаков, метод оценки. Рассматриваются графические интерпретации этих способов.) |
|
|