Тема урока: "Область определения и графики функций, содержащих логарифмы"

Разделы: Математика


ЦЕЛИ УРОКА:

1. Совершенствование умения находить область определения функции.

2. Повышение навыков преобразования выражений, содержащих логарифмы.

3. Выработка навыков построения графиков функций, содержащих логарифмы,

используя область определения функции.

4. Применение полученных знаний в нестандартных ситуациях.

ПЛАН УРОКА:

I. Проверка домашней работы.

II. Повторение пройденного материала.

III. Проблемная ситуация.

IV. Устные упражнения.

V. Построение графиков функций:

а) объяснение учителя;

б) работа учащихся у доски;

в) самостоятельная работа учащихся.

VI. Итоги урока.

VII. Домашнее задание.

ХОД УРОКА:

I. Проверка домашней работы.

№ 507 (а, б, г) [1]

Учащиеся объясняют, с помощью каких преобразований построены графики функций:

а) y = б) y = г) y = (см. рис.1-3)

Графики построены на обратной стороне крыла доски (можно использовать кодоскоп).

а) <Рисунок1>

б) <Рисунок2>

г) <Рисунок3>

Дополнительные вопросы классу:

1. Какая функция называется логарифмической?

2. Укажите область определения логарифмической функции.

3. Укажите область значения логарифмической функции.

4. Когда логарифмическая функция возрастает, когда убывает?

II. Повторение пройденного материала

Учитель включает магнитофон, с которого воспроизводятся задания математического диктанта на один вариант:

  1. Решите уравнение:
  2. Вычислить:
  3. Упростить выражение:
  4. Произведение и равно …
  5. Найти значение выражения:
  6. Найти область определения функции: y = .

После окончания диктанта учитель открывает крыло доски, на котором заранее написаны ответы к математическому диктанту:

  1. ,
  2. y = , x – 12 > 0, x > 12

Учащиеся самостоятельно проверяют свои работы. За верно решенные 4 задания ученики ставят себе оценку “3”. За верно решенные 5 заданий ставят “4”. За верно решенные 6 заданий – оценка “5”. Учитель просит поднять руки тех учащихся, кто написал на “5”, затем тех, кто на “4”, кто на “3” и кто на “2”. Оценки в журнал не заносятся, но они служат учащимся (и учителю) сигналом – какие пробелы надо ликвидировать.

Здесь можно провести небольшой игровой момент. Учитель вызывает к доске ученика, который получил за диктант оценку “5” и предлагает игру “Счастливый случай”. Если ученик за 1 минуту успеет ответить на 5 вопросов, которые задает учитель, то оценка “5” за диктант ставится в журнал. (Можно вызвать любого ученика и предложить повысить на 1 балл оценку, полученную за диктант.)

Ученик может отвечать устно, может записывать ответы, поэтому ему надо заранее взять мел в руки. Заранее нужно подготовить и песочные часы на 1 минуту, по ним очень интересно наблюдать за продолжительностью ответа.

Вопросы тесно связаны с математическим диктантом:

1. Дать определение логарифма числа.

2. Записать основное логарифмическое тождество. Если ученик пишет: , тогда следующий вопрос звучит так:

3. Для каких a и b справедливо это тождество?

4. Формула перехода от одного основания логарифма к другому.

5. Чему равен логарифм произведения?

Если время остается, то можно спросить:

6. Чему равен логарифм частного?

7. Чему равен логарифм числа по этому же основанию?

8. Чему равен логарифм единицы по любому основанию?

III. Проблемная ситуация

Учитель предлагает учащимся внимательно посмотреть видеосюжет с выпускного экзамена по алгебре и началам анализа в 11-ом классе и ответить на вопросы. (Конечно, видеосюжет снят не на самом экзамене, а только моделирует данную ситуацию). Видеосюжет (<Приложение1>) состоит в следующем:

Идет устный экзамен. У доски ученица отвечает на третий вопрос билета: “Построить график функции y = .

Выпускница говорит: ”Применив основное логарифмическое тождество, имеем: y = x. Графиком данной функции является прямая – биссектриса I и III координатных углов.” Выпускница показывает на график, построенный на доске (рисунок 4).

<Рисунок4>

<Рисунок5>

Председатель экзаменационной комиссии говорит, что график построен неверно, и дает время подумать и исправить допущенную ошибку. На экране телевизора остается график функции y = x, а учитель задает классу вопрос: “Где же была допущена ошибка?”. Если учащиеся не смогут быстро ответить на поставленный вопрос, то учитель задает дополнительные вопросы:

1) Верно ли, что графиком функции y = x является биссектриса I и III координатных углов? Ответ: “Да”. – Значит, здесь нет ошибки.

2) Верно ли, что ? Ответ: ”Верно”

– Значит, и здесь нет ошибки.

3) Для каких x справедливо основное логарифмическое тождество?

Ответ: “Для x > 0” – Про что же забыла девочка? Ответ: ”Про область определения функции y = : x (0; + image02.jpg (2294 bytes))”.

Значит, на чертеже надо оставить ту часть графика, которая соответствует x > 0. Точку с координатами (0;0) “выкалываем”, она не принадлежит графику. Верный график строится на доске (рис.5).

Далее учитель говорит: ”Чтобы уберечь вас от таких ошибок на выпускных и вступительных экзаменах, я и провожу сегодняшний урок по теме: “Область определения и графики функций, содержащих логарифмы”.

Наша задача: 1) Найти область определения функции.

2) Упростить данную функцию, если это возможно.

3) Построить график полученной функции, совпадающей с исходной на найденной области определения.

IV. Устные упражнения

Задание: установить, какие графики соответствуют функциям, заданным формулами:

  1. y = .
  2. y
  3. y
  4. y

(Графики изображены заранее на плакате (рис.6), его легче чертить на миллиметровой бумаге, можно использовать кодоскоп.)

<Рисунок6>

Решение:

1) , если x2 > 0; значит x(- ?;0)(0; + ?) Ответ: п. а)

2) , если x3 > 0; значит x(0; + ?) Ответ: п. в)

3) , если > 0; значит x(0; + ) Ответ: п. б)

4) , при этом , значит x image13.jpg (720 bytes) 0, x image13.jpg (720 bytes) ±1. Ответ: п. г).

V. Построение графиков функций

а) №1 (решает учитель)

Построить график функции:

1. D(y): D(y) = (;1)(1; + image02.jpg (2294 bytes))

2.

3. <Рисунок7>

б) работа учащихся у доски

№2 Построить график функции

1. D(y):

x(0;1)(1; + image02.jpg (2294 bytes)) ;

2.

3.

<Рисунок8>

№3 Построить график функции

1. D(y):

x(0;1) (1;3) (3;4)

2.

3. <Рисунок9>

№4 Построить график функции

1. D(y): x ±1, x 0

x(-image02.jpg (2294 bytes);-1) (-1;0) (0;1) (1;+ image02.jpg (2294 bytes))

2.

3. <Рисунок10>

№5 Построить график функции

1. D(y):

x (0;1)(1;+image02.jpg (2294 bytes))

2. так как |x|=x при x > 0

3. <Рисунок11>

в) самостоятельная работа учащихся

Выполняется на заранее приготовленных для учащихся листах в клетку под копирку.

I вариант [2]

Совпадают ли графики функций и y = x2 ? Ответ обосновать.

II вариант [2]

Совпадают ли графики функций и y = |x| ? Ответ обосновать.

Решение I вариант

1) , но x2 > 0, значит x(- ;0)(0; + ). Графиком данной функции является парабола с “выколотой” точкой (0;0).

2) y = x2 – графиком функции является парабола, где x – любое число.

Ответ: не совпадают.

II вариант

1) если |x| > 0, т.е. x 0.

2) Для функции y = |x| область определения – вся числовая прямая.

Ответ: не совпадают.

Дополнительное задание для тех учащихся, кто решает быстрее других:

Построить график функции

Решение.

,

если x2 – 3x – 4 > 0, т.е. x(- ;-1)(3; + ).

<Рисунок12>

VI. Итоги урока

Выполнив самостоятельную работу, учащиеся один экземпляр сдают учителю на проверку, а другой оставляют у себя. Учитель демонстрирует на кодоскопе решения первого и второго вариантов. Ученики тут же проверяют, верно или нет выполнены задания. Учитель подводит итоги урока.

VII. Домашнее задание.

Построить графики функций:

1)

2)

3)

4) 

5)

Литература

1. Алгебра и начала анализа: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений. Под ред.

А.Н. Колмогорова. – М.: Просвещение, 2002.

2. Пособие для подготовки к аттестационному тестированию. Алгебра и начала анализа. Центр Всероссийского тестирования, 2001.

3. Логарифмы и графики функций в 10 классе. В. Кривоногов. Математика (Приложение к газете “Первое сентября”) №25, 1996.