Напоминание

Метод рационализации в решении трансцендентных неравенств.

Автор: Павлюк Ирина Владиславовна
Должность: учитель математики
Учебное заведение: МБОУ гимназия №19
Населённый пункт: город Липецк
Наименование материала: методическая разработка урока
Тема: Метод рационализации в решении трансцендентных неравенств.







Вернуться назад       Перейти в раздел





Текстовая часть публикации

Тема урока. Метод рационализации в решении трансцендентных неравенств.

Цели урока:

1.

Выработка творческого подхода к использованию теоретического материала

вообще и свойств монотонных функции в частности.

2.

Овладение новым методом решения трансцендентных неравенств.

3.

Развитие навыков решения неравенств.

План урока:

1) Постановка цели урока.

2) Разбор домашнего задания и постановка проблемы.

3) Актуализация знаний.

4) Формулирование положений нового метода в процессе решения

неравенства №1 (а) новым способом.

5) Решение неравенства №1(б) из домашней.

6) Самостоятельное (с обсуждением и корректировкой) решение неравенств.

7) Анализ домашнего задания (выявление проблем и предложения по их

разрешению).

8) Итоги урока.

Дидактический

материал

(№№1-3

составлены

автором,

№4

из

сборника:

Математика. ЕГЭ-2006. Вступительные экзамены. / Под редакцией Ф.Ф.Лысенко. –

Ростов на Дону: Легион, 2005):

В классе.

№1 а)

log

1

2

(

x

2

6

)−

log

1

2

x

3

x

81

≤0 ;

б)

x

+

2

log

5

(¿)−

1

¿

1

2

¿

( ¿

¿

x

2

2

0,25

)

¿

¿

(

log

3

x

+

2

)

(

x

2

+

x

12

)

¿

.

№2 а)

log

0,2

(

x

2

+

4 x

)

+

1

(

x

2

x

2

)

(

0,3

x

2

2 x

+

0,027

)

≥0 ;

б)

log

( ¿

¿

2

2

(

x

x

2

)

4

)

ln ⁡

(

x

2

x

+

1

)

log

x

+

1

(

2 x

1

)

2

≥0.

¿

Домашнее задание:

№3 а)

log

0,3

(

x

1

)

log

4

(

x

1

)

2

≥ 0

, б)

log

2

2

x

4

64

3 x

2

x

>

0

, в)

(

arccos

5

x

2

π

3

)

(

log

0,5

(

x

2

+

x

)

+

1

)

x

2

x

2

+

x

≤ 0

.

[№4] Функция

f

(

t

)

определена и строго убывает на всей числовой прямой. Найдите

все значения x, удовлетворяющие неравенству

(

f

(

3 x

2

3 x

)

f

(

8 x

6

)

)

(

f

(

log

4

2

x

2

15 log

4

x

+

3

)

f

(

1

+

2log

4

x

)

)

f

(

2

x

)−

f

(

0

)

>

0

.

Ход урока.

Пунк

т

плана

учитель

ученики

интерактивная доска

2

Предлагает

проверить №1(а)

из домашней

работы

В основном

справились,

используя

традиционный

метод решения

№1 (а)

log

1

2

(

x

2

6

)−

log

1

2

x

3

x

81

≤0

[

{

log

1

2

(

x

2

6

)−

log

1

2

x ≤0,

3

x

81

>

0 ;

{

log

1

2

(

x

2

6

)−

log

1

2

x ≥0,

3

x

81

<

0.

2

Предлагает

проверить №1(б)

из домашней

работы

В основном не

справились,

используя

традиционный

метод решения

x

+

2

log

5

(¿)−

1

¿

1

2

¿

( ¿

¿

x

2

2

0,25

)

¿

¿

(

log

3

x

+

2

)

(

x

2

+

x

12

)

¿

?

2

Показывает

равносильный

переход в

соответствии с

традиционным

методом решения.

Сетуют на

трудность и

громоздкость

решения и

выражают

надежду на

возможность

использования

другого метода

(формулируют

проблему).

№1 (б)

x

+

2

log

5

(¿)−

1

¿

1

2

¿

( ¿

¿

x

2

2

0,25

)

¿

¿

(

log

3

x

+

2

)

(

x

2

+

x

12

)

¿

[

{

log

3

x

+

2 ≤0,

x

2

+

x

12≥ 0;

{

log

3

x

+

2 ≥0,

x

2

+

x

12≤ 0;

log

5

(

x

+

2

)

1

>

0,

1

2

¿

¿

log

5

(

x

+

2

)

1

<

0,

1

2

¿

¿

¿

¿

¿

¿

{

¿

[

{

log

3

x

+

2 ≥0,

x

2

+

x

12 ≥;

{

log

3

x

+

2 ≤0,

x

2

+

x

12≤ 0;

log

5

(

x

+

2

)

1

<

0,

1

2

¿

¿

log

5

(

x

+

2

)

1

>

0,

1

2

¿

¿

¿

¿

¿

¿

¿

¿

¿

[

{

¿

¿

¿

¿

¿

¿

3

Спрашивает:

какие функции

задействованы в

обсуждаемых

неравенствах?

Что их

объединяет?

Называют

функции и

приходят к

выводу, что все

они монотонные.

3

Просит

сформулировать

определения

возрастающей и

убывающей

функций.

Приводят верные

формулировки.

Анимация: бегущий вверх (по графику) человечек

Опр.1: Функция

y

=

f

(

x

)

называется возрастающей, если для

x

1

D

(

f

)

и

x

2

D

(

f

)

имеет место

x

1

<

x

2

f

(

x

1

)<

f

(

x

2

)

.

Анимация: бегущий вниз (по графику) человечек

Опр.2: Функция

y

=

f

(

x

)

называется убывающей, если для

x

1

D

(

f

)

и

x

2

D

(

f

)

имеет место

x

1

<

x

2

f

(

x

1

)>

f

(

x

2

)

.

4

Задаёт вопросы

по заполнению

ячеек таблицы

(для анализа

неравенства

№1(а)) и

заполняет её в

соответствии с

ответами детей.

Отвечают на

конкретные

вопросы.

Выражение

(множитель) из

неравенства

Соответствующая функция

Эквивалентное

выражение

Условия

f(t)

D(f)

монотонность

log

1

2

(

x

2

6

)−

log

1

2

x

log

1

2

t

(

0 ;

+

)

убывающая

x

−(¿ ¿

2

6

x

)

¿

{

x

2

6

>

0,

x

>

0

3

x

3

4

3

t

R

возрастающая

x

4

нет

4

Предлагает

осуществить

равносильный

переход в рамках

рационализации

неравенства.

«Доброволец»

записывает на

ИД равносильное

неравенство.

log

1

2

(

x

2

6

)

log

1

2

x

3

x

3

4

≤ 0

x

−(¿¿

2

6

x

)

x

4

≤0,

{

¿

x

2

6

>

0,

x

>

0 ;

4

Предлагает

учащимся

самостоятельно

закончить

решение

неравенства.

Открывает

окончание

решения и ответ

для проверки.

Самостоятельно

заканчивают

решение

неравенства в

тетрадях.

Проверяют это

решение по

образцу на ИД.

{

x

2

x

6

x

4

≥0,

(

x

+

6

)

(

x

6

)>

0,

x

>

0 ;

{

(

x

+

2

)

(

x

3

)

x

4

≥0,

x

>

6.

Ответ.

6

¿

;3]

(

4 ;

+

)

.

4

Предлагает

учащимся

сформулировать

возникшие у них

вопросы.

Выносит на доску

эти вопросы и

предлагает

желающим на них

ответить.

Предлагает

вернутся к

вопросам, на

которые не

нашлось ответа

позже.

Формулируют

вопросы и

отвечают на них.

На основе этих

ответов

формулируются

последующие

вопросы, с

ответами на

которые

возникают

затруднения.

1.

Для каких неравенств применяется этот метод?

+

2.

Что такое трансцендентное неравенство?

+

3.

Почему этот метод называется «рационализация»?

+

4.

В чём состоит эта рационализация?

+

5.

Каковы рамки применения нового метода?

+ /-

6.

Обязательна ли разность функций?

-

7.

Обязательна ли монотонность функций?

-

5

Предлагает

учащимся

заполнить

таблицу для

анализа

неравенства

№1(б)

Заполняют

таблицу,

используя

раздаточный

материал и

проверят работу,

выполненную на

ИД (трое

учащихся

последовательно

заполняют на ИД

по одной строке

в таблице).

Выражение

(множитель) из

неравенства

Соответствующая функция

Эквивалентно

е выражение

Условия

f(t)

D(f)

монотонность

log

3

x

log

3

1

9

log

3

t

(

0 ;

+

)

возрастающая

x

1

9

x

>

0

log

5

(

x

+

2

)

log

5

5

log

5

t

(

0 ;

+

)

возрастающая

x

+

2

5

x

+

2

>

0

0,5

¿

¿

¿

(

0,5

)

t

R

убывающая

x

¿

−¿

¿

)

нет

5

Предлагает,

используя

таблицу,

осуществить

равносильный

переход

(рационализацию

) и решить

неравенство.

Решают

неравенство и

проверяют

решение,

выполненное на

обычной доске

одним из

учащихся.

x

+

2

log

5

(¿)−

log

5

5

¿

0,5

¿

( ¿

¿

x

2

2

−(

0,5

)

2

)

¿

¿

(

log

3

x

log

3

1

9

)

(

x

2

+

x

12

)

¿

{

(

x

1

9

)

(

x

2

+

x

12

)

(

x

+

2

5

)

(

x

2

2

2

)

≤ 0,

x

>

0,

x

+

2

>

0 ;

{

(

x

1

9

)

(

x

+

4

) (

x

3

)

(

x

3

) (

x

+

2

)

(

x

2

)

≥0,

x

>

0 .

Ответ.

0;

1

9

¿

]

(

2 ; 3

)

(

3 ;

+

)

.

6

Предлагает для

решения два

неравенства.

Спрашивает,

какие трудности

можно

предвидеть.

Формулируют

проблемы.

А) Не все множители

являются разностями.

Б) Не все функции

монотонны.

№2

(

а

)

log

0,2

(

x

2

+

4 x

)

+

1

(

x

2

x

2

)

(

0,3

x

2

2x

+

0,027

)

≥ 0

№2(б)

log

( ¿

¿

2

2

(

x

x

2

)

4

)

ln ⁡

(

x

2

x

+

1

)

log

x

+

1

(

2 x

1

)

2

≥0 ;

¿

6

Предлагает найти

решение первой

проблемы (вопрос

6) для

неравенства

№2(а):

представить

каждый из

множителей в

виде разноси

монотонных

функций.

Спрашивает:

можно ли

представить в

виде разности

логарифмов

сумму

log

0,2

(

x

2

+

4 x

)

+

1

?

Отвечают, что

можно и

показывают как.

log

0,2

(

x

2

+

4 x

)−

log

0,2

5

6

Спрашивает:

можно ли

представить в

Отвечают, что

это невозможно и

объясняют

виде разности

сумму

0,3

x

2

2x

+

0,027

?

Возможно ли

другое решение

этой проблемы?

почему.

Предлагают

другое решение

этой проблемы.

6

Предлагает

самостоятельно

решить

неравенство

№2(а), учитывая

выработанные

рекомендации.

Через некоторое

время открывает

на ИД образец

для проверки.

Самостоятельно

решают

неравенство в

тетрадях.

№2(а)

log

0,2

(

x

2

+

4 x

)

+

1

(

x

2

x

2

)

(

0,3

x

2

2 x

+

0,027

)

≥0

×

(

0,3

x

2

2 x

+

0,027

)

,

причём

(

0,3

x

2

2 x

+

0,027

)>

0

при

x

R

{

x

2

+

4 x

5

x

2

x

2

x

2

+

4 x

>

0;

≥ 0,

{

(

x

+

5

)

(

x

1

)

(

x

+

1

) (

x

2

)

≤ 0,

x

(

x

+

1

)

>

0.

x

¿

[

1 ; 2

)

.

Ответ.

[

6 ;

5

]

[

5 ;

4

)

.

6

Предлагает

решить первую

проблему для

неравенства

№2(б).

Самостоятельно

в тетрадях

переписывают

неравенство,

представив

каждый из

множителей в

виде разности, а

один из

учащихся делает

это на ИД.

x

2

x

+

1

ln

(

¿−

0

)

¿

(

log

2

(

x

x

2

)−

2

)(

log

2

(

x

x

2

)

+

2

) ¿

¿

(

log

2

(

x

x

2

)−

log

2

4

)(

log

2

(

x

x

2

)

log

2

1

4

) (

ln

(

x

2

x

+

1

)

ln 1

)

log

x

+

1

(

2 x

1

)

log

x

+

1

(

x

+

1

)

2

≥ 0

.

6

Предлагает

решить вторую

проблему (вопрос

7).

Советует

присмотреться к

условиям,

необходимым для

решения

неравенства.

Замечают, что

для решения

неравенства

необходимо

выполнения

условия

x

(

0; 1

)

и

делают

соответствующие

выводы.

Для

существования

решения

неравенства

необходимо

выполнение

условия

x

x

2

>

0

, то есть

x

(

0; 1

)

. А при

x

(

0; 1

)

:

x

+

1

>

1

и

логарифмическая

функция

с

соответствующим

основанием возрастает на своей области определения.

6

Предлагает

самостоятельно

решить

неравенство

№2(б), учитывая

выработанные

рекомендации.

Через некоторое

время открывает

на ИД образец

для проверки.

Самостоятельно

решают

неравенство в

тетрадях.

{

(

x

x

2

4

)

(

x

x

2

1

4

)

(

x

2

x

+

1

1

)

2 x

1

−(

x

+

1

)

2

≥ 0 ;

x

x

2

>

0 ;

x

2

x

+

1

>

0

(

верно при

x

R

)

;

2 x

1

>

0

{

(

x

2

x

+

4

) (

4 x

2

4 x

+

1

)

(

x

2

x

)

x

2

2

≥ 0;

x

(

x

1

)

<

0 ;

x

>

0,5.

У ч и т ы в а я ,

ч т о

x

2

x

+

4

>

0при

x

R

и

x

2

2

<

0 при

x

R ,

получим

{

(

x

0,5

)

2

x

(

x

1

)

≤ 0 ;

0,5

<

x

<

1.

x

(

0,5 ; 1

)

.

Ответ.

x

(

0,5 ; 1

)

.

6

Предлагает

вернуться к

вопросам

5). Каковы рамки

применения

нового метода?

6). Обязательна

ли разность

функций?

7). Обязательна

ли монотонность

функций?

Формулируют

четкие ответы на

эти вопросы.

7

Предлагает

проанализировать

неравенства из

№3 домашнего

задания,

представленного

в раздаточных

материалах и

сформулировать

проблемы,

возникающие при

их решении.

Выражает

уверенность в

том, что задания

из №3 будут

успешно

выполнены в ходе

выполнения ДР, а

также надежду,

что и хитрое

дополнительное

задание (№4)

также удастся

решить.

Формулируют

проблему и

намечают пути её

решения.

Как представить x в виде квадратного корня?

Если

x ≥0

,

x

=

x

2

.

Если

x ≤0

,

x

=−

x

2

.

Б)

log

2

2

x

4

64

3 x

2

x

>

0

Как представить

3 x

2

x

в виде разности значений

монотонной функции

y

=

t

? И почему?

В)

(

arccos

5

x

2

π

3

)

(

log

0,5

(

x

2

+

x

)

+

1

)

x

2

x

2

+

x

≤ 0

.

Как представить

x

2

x

2

+

x

в виде разности значений

монотонной функции

y

=

t

? И почему?

8

Предлагает

оценить новый

метод и

перспективы его

применения.

Дают методу

высокую оценку

и предполагают,

что он с успехом

может быть

применён при

решении заданий

№17 на ЕГЭ.