Урок алгебры в 11-м классе по теме "Методы решения иррациональных уравнений"

Разделы: Математика


Цели и задачи урока:

Развивающие: Активизация мыслительной деятельности учащихся. Развитие познавательной активности и интереса к предмета.

Воспитательные: Развитие культуры математической речи при ответах на вопросы и при объяснении решения уравнений; зрительной памяти; внимательности и самостоятельности; творческого отношения к выполнению заданий.

Тип урока: Комбинированный.

Формы методы и педагогические приемы: Фронтальная беседа, комментирование решений, устная проверочная работа, создание проблемных ситуаций, дифференцированная самостоятельная работа, подготовка и защита плакатов с методами решения иррациональных уравнений, работа с учебником.

Оборудование: Магнитная доска, откидные доски, тетради, чистые листы, раздаточный материал (карточки с вариантами самостоятельной работ), плакаты с решениями иррациональных уравнений методом возведения в степень и замена переменных.

План урока:

1. Организационный момент.
2. Работа с учебником, и устный опрос в форме фронтальной беседы.
3. Защита плакатов.
4. Устная проверочная работа.
5. Решение уравнений.
6. Самостоятельная работа.
7. Итоги урока.
8. Домашнее задание.

Содержание урока.

Работа с учебником: Учитель предлагает еще раз вспомнить понятие иррационального уравнения, примеры их решения (образцы в тексте), какими методами решали уравнения, какими понятиями при этом пользовались.

Устный опрос в форме фронтальной беседы с целью проверки теоретических знаний:

  1. Что такое уравнение? [Уравнение – это равенство двух алгебраических выражений].
  2. Что называется корнем уравнения? [Корнем уравнения называется, то значение переменной, при котором данное уравнение обращается в верное равенство].
  3. Что значит решить уравнение? [Решить уравнение – значит найти все его корни или доказать, что уравнение не имеет корней].
  4. Какие уравнения называются равносильными? [Два уравнения равносильны на множестве, если они имеют одни и те же корни из этого множества или не имеют корней на данном множестве].
  5. Какие уравнения называют иррациональными уравнениями? [Уравнения, содержащие переменную под знаком корня, называют иррациональными уравнениями].
  6. Каковы методы решения иррациональных уравнений? [Часто используемый прием решения иррациональных уравнений – это возведение в степень (чаще всего возведение в квадрат). Другой метод – это метод замены переменных].

 Защита плакатов.

№1 Метод возведения в степень.

Решить уравнение

Решение: I способ : Возведем обе части уравнения в квадрат.

Проверка: 1) х=0, то (неверно);

2) х=3, то (верно)

II способ:

Ответ: 3.

№2 Метод замены переменных.

Решить уравнение

Решение: Пусть t=

Значит, 2=

Ответ: 6

Плакаты ученики делали дома на ватмане. Прикрепив плакат на магнитной доске учащиеся поочередно защищают свой метод решения иррациональных уравнений.

Учащиеся задают вопросы докладчикам.

Почему при решении уравнения на плакате №1 в 1 способе поставлен всюду знак

(следствия), и в другом способе знак (равносильности)?[ Уравнение х2+5х+1=(2х-1)2 имеет 2 корня – х2=0, х2=3, а уравнение имеет только один корень х=3, следовательно уравнения не равносильны и каждая следующая запись является следствием предыдущей в первом способе решения.

Во втором способе решения областью определения уравнения является множество чисел х0,5, а число х=3 принадлежит этому множеству, значит все переходы, равносильны.

2. Почему при решение уравнения не делали проверку корня?

[ Так как все переходы при решении уравнения равносильны, то проверка корня не требуется].

Устная проверочная работа: На откидной доске учителем заранее записаны задания

1. Является ли уравнение:

иррациональным?

2. Какие из чисел 5; 0;-3 являются корнями уравнений?

а) [x=0]

б) [x=5]

3. Решите уравнения

1) [x=83]

2) [x=±5]

3) [O]

4) [x=±3]

5) х-6 [x=9]

6) [x=5]

 

7) lg([-12)=0, [O]

Ответы и комментарии:

Нет, потому что в нем переменная х не содержится под знаком корня или дробной степени.

 

Каждое из чисел надо подставить вместо переменной х в каждое из уравнений. Если равенство будет равным, то число является решением уравнения, если равенство неверно, то число является решением иррационального уравнения.

 

 


Возведем обе части уравнения в квадрате

х-2=81х=83 и выполним проверку (верно).

х2=25х=±5

Уравнение решений не имеет, т.к. корень четной степени не может быть отрицательным числом.

Возведем обе части уравнения в третью степень 1-х2=-8; х2=9; х=±3.

Корень уравнения легко найти подбором, это число 9, т.к. 9-6+9=0.


Возведем обе части уравнения в квадрат и решим показательное уравнение

3х-1=34; х=5.

Если то х=11, тогда lg(-1), чего быть не может, т.к. логарифмы отрицательных чисел не определены.

 Решение иррациональных уравнений на доске и в тетрадях.

На доске заранее учителем записаны следующие уравнения:

1. ;

2.

3.

4. ;

Решение: Обе части уравнения возведем в квадрат и учтем область определения уравнения, при этом будем использовать знак .

Ответ: 15

Вопрос учителя: Почему область определения уравнения записана не равенством х>11, а не х11? [При х=11 знаменателем дроби равен 0, а на 0 делить нельзя].

2.

Решение: Так как под знаком записаны одинаковые выражения, то удобно применить метод замены.

Пусть тогда Решая квадратное уравнение относительно переменной Z, получим Z1=5; Z2=-2. Учитывая область определения уравнения х2+5х+1>0, заметим, что при Z=5 25+25+1>0 (да), а при Z=-2 4-10+1>0 (неверно), то Z2=-2 посторонний корень. Вернемся к переменной х,

х1=3; х2=-8.

Проверка: х=3, (верно)

х=-8, (верно)

Ответ: 3; -8.

3.

Решение: Решим уравнение методом замены переменных.

Пусть тогда Чтобы составить вопрос уравнения с переменными img1.gif (63 bytes) и , возведем обе части уравнений в квадрат 3х+1=u2 и 3х-6=img1.gif (63 bytes)2, заметим, что 3х+1-3х+6=7, т.е. u2-img1.gif (63 bytes)2=7. Получили систему уравнений относительно переменных u и , решаем ее:

Возвращаемся к переменной х.

; (или )

3х+1=163х=15х=5

(3х-6=93х=15х=5)

Проверка:

4 + 3 =7 (верно)

Ответ: х=5.

Комментарий учителя: некоторые учащиеся выбрали другой способ решения – возведения в квадрат, но он приводит к громоздким вычислениям, поэтому метод замены в данном уравнении более удачный.

4.

Решение: Уединим в левой части уравнения и возведем обе части уравнения в квадрат.

Д=192-4*84=25; х1= х2= 7.

Проверка:

х=12, (неверно)

х=7, (верно)

х=12 – посторонний корень

Ответ: х=7.

5.

Решение: Будем использовать метод возведения обеих частей уравнения в нечетную третью степень, при котором посторонние корни не появляются.

Ответ: 10

6.

Решение: Обе части уравнения возведем в квадрат и запишем область определения данного уравнения.

Ответ: -1

На данном этапе урока наблюдалась ошибка при возведении двучлена в квадрат. Например: (х-7)22-49, а надо (х-7)22-14х+49. При выборе метода решения в уравнении №4 многие предпочитают метод возведения в квадрат, что не рационально.

Самостоятельная работа.

Каждый учащийся получает карточку с одним из трех вариантов. Первый вариант для слабоуспевающих учеников, второй и третий для более успешных учащихся.

Вариант 1

Решите уравнения: а)

б)

в) х-

Вариант 2

Решите уравнения: а)

б)

в)

Вариант 3

Решите уравнения: а)

б)

в)

Решения уравнений из самостоятельной работы. См. в приложении №1.

Итоги урока:

1) Перечислите методы решения иррациональных уравнений.
2) В чем заключается смысл каждого метода?
3) Оценки за урок.

Домашнее задание.