Урок по алгебре и началам анализа по теме "Методы решения показательных неравенств"
Класс: 11
Тип урока: Урок формирования знаний
Цели урока:
- познакомить обучающихся с новыми для них видами показательных неравенств, формирование знаний об основных методах решения показательных неравенств.
- развитие умений сравнивать, выявлять закономерность, обобщать, развитие логики, памяти.
- воспитание ответственного отношения к учебному труду
Этапы урока и их содержание
1. Организационный этап.
2. Постановка цели.
На уроке будут рассмотрены новые для обучающихся неравенства - показательные, решение которых требует хорошего знания теоретического материала. Данные неравенства ежегодно присутствуют в вариантах ЕГЭ по математике.
3. Актуализация знаний.
Теоретический опрос:
а) определение показательной функции;
б) какова область определения показательной функции;
в) какова область значений показательной функции;
г) в каком случае показательная функция является возрастающей, убывающей;
д) как расположен график;
е) каковы основные методы решения показательных уравнений (метод замены, однородное уравнение, разложение левой части уравнения на множители и переход к совокупности, функционально-графический, метод интервалов);
ж) что называется решением неравенства, что значит решить неравенство.
4. Введение знаний.
1) Простейшие показательные неравенства имеют вид ![]()
решений не имеет, а неравенство
выполняется при всех значениях аргумента, поскольку
(Рассказ сопровождается графической иллюстрацией)
При
выполняется равенство
. Если
, то в силу возрастания
показательной функции неравенство
выполняется при
, а
неравенство
выполняется при
. (Рассказ сопровождается графической
иллюстрацией)
Если
, то в силу убывания показательной функции
неравенство
выполняется при
а неравенство
выполняется при
. .
(Рассказ сопровождается графической иллюстрацией)
Рассмотреть примеры: ![]()
Используя свойство монотонности показательной функции делаем
вывод, что неравенство
при
равносильно неравенству
а при
равносильно неравенству ![]()
2) Рассмотрим методы решения показательных неравенств, не являющихся простейшими. При их решении используются приёмы преобразования выражений, стоящих в левой и правой частях неравенства, аналогичные тем, которые использовались и при решении показательных уравнений.
а) Метод замены переменной. В этом случае новая неизвестная подбирается так, чтобы относительно неё неравенство не было показательным.
Пример 1: Сведение к квадратному неравенству.

.
Ответ: ![]()
Пример 2: Сведение к рациональному неравенству, которое решаем применяя метод интервалов для непрерывных функций.
![]()


Ответ: ![]()
б) Решение однородных неравенств. При решении однородных
неравенств используется свойство показательной функции
,
производим деление обеих частей неравенства на положительную
величину и вводим новую переменную. Однородное неравенство первой
степени
+n
решается делением обеих частей неравенства на
,
а однородное неравенство второй степени
решается делением на
![]()
Пример: ![]()
Решение:
![]()
Так как
для любых x, то разделив обе части неравенства на
,
получим неравенство, равносильное данному:
-
![]()
Ответ: (-![]()
в) Метод интервалов.
Пример:
Решение.
Рассмотрим функцию f(x)
, областью определения которой
является множество неотрицательных чисел. Находим нули функции,
решив уравнение
. Делим обе части уравнения на
, после
преобразований получим уравнение
откуда
Последнее уравнение не имеет
решения, а уравнение
имеет единственный корень, равный 4. Нуль
функции разбивает область определения на промежутки
и
, в
которых функция (в силу своей непрерывности) сохраняет знак.
f(1)![]()
f(9)![]()
Итак, исходное неравенство выполняется при ![]()
Ответ:![]()
г) Функционально-графический метод.
Пример: ![]()
Решение. Функции
и
определены на всём множестве действительных
чисел. Функция
возрастающая на R, а функция
убывающая на R, значит, уравнение
имеет не более одного корня. Не
сложно убедиться в том, что 1 является единственным корнем
уравнения. Таким образом, графики функций имеют одну точку
пересечения. Неравенство имеет решение тогда, когда график функции
лежит не выше графика функции
то есть при ![]()
Ответ: (![]()
5. Первичное осмысление изученного.
Из предложенных неравенств выбрать наиболее рациональный способ для их решения:
а) ![]()
Ответ: однородное неравенство, делим обе части, например, на
и введение новой переменной
.
б)![]()
Ответ: с помощью замены
сводим к решению дробно-рационального
неравенства.
в) ![]()
Ответ: решается функционально-графическим способом.
г) ![]()
Ответ: использование свойства монотонности показательной функции.
6. Подведение итогов обучения. Домашнее задание и его инструктаж (конспект, неравенства из пункта 5)