Урок алгебры и начал анализа в 11-м профильном классе "Методы решения иррациональных, показательных и логарифмических уравнений и неравенств. Метод замены функций"

Разделы: Математика


Цели урока:

  1. Проверка усвоения тем на обязательном уровне;
  2. Изучение нестандартных методов решения неравенств.

Ход урока

1. Организационный момент. /Приложение 1, слайд 1/

Девиз урока: “Нельзя изучать математику глядя на то, как это делает сосед”.

Только свой труд в изучении математики может принести результаты. Перед нами стоит задача: повторить типы, методы и особенности решения иррациональных, показательных и логарифмических уравнений и неравенств; освоить нестандартный метод решения неравенств - метод замены функций.

2. Устный опрос. /Приложение 2/.

Часть А

  • Что называется уравнением? /Уравнение-это равенство, содержащее переменную.
  • Что называется корнем уравнения? / Корень уравнения - это значение переменной, при котором уравнение обращается в верное равенство.
  • Какие уравнения называют равносильными? / Уравнения называют равносильными,
  • если они имеют одни и те же корни или не имеют корней вообще.

Что значит решить уравнение? / Решить уравнение – это значит найти все его корни или доказать, что корней нет.

Часть В

Решить уравнение.

  1. ln x =ln3 (ответ 3)
  2. 2x=7 (ответ log 2 7)
  3. 0,51-X=16X (ответ 1/3)
  4. log 9(x-1)2=1 (ответ 4; -2)
  5. 4X-2X=0 (ответ 0)
  6. xlog 3 x-log 32x=0 (ответ2)
  7. lg(x+5)X=0 (ответ 0; -4; -6)

Часть C

Равносильны ли уравнения?

  1. 2X=256 и 3х2-24х=0 (нет)
  2. (sin2x+1)1/4=1 и sin2x=0 (да)
  3. 2Х=256 и log2 x=3 (да)
  4. lg x2=5 и 2lg x=5 (нет)
  5. lg x2=5 и 2lg IxI=5 (да)

Часть D

Решите неравенство

  1. Ответ:
  2. Ответ:
  3. Ответ:
  4. Ответ:

3. Проверка домашнего задания по теме “Методы решения иррациональных, показательных и логарифмических уравнений и неравенств”.

Класс за две недели до урока был разделен на три группы. Каждая группа выбрала тип уравнений и неравенств. Группы приготовили выступления, содержащие теоретическую и практическую части. Формой выступления была выбрана презентация. /Приложение 3/

4.Решение уравнений с комментированием у доски.

а) Укажите, какому промежутку принадлежит корень уравнения

log4(x+12) logx 2=1

1) (-4; -2);
2) (5; 6);
3) (3; 5);
4) [-5; -3] Ответ: 3.

б) Найдите сумму корней уравнения

(100х)lgX = x3

1) 11;
2) 9;
3)1,1;
4) 0,9. Ответ: 1.
в) Решите уравнение:

22х+1- 3.10х- 52х+1=0 Ответ: -1

г) Найдите произведение корней уравнения

Ответ: 13

5. Самостоятельная работа (с последующей самопроверкой) в виде теста.

Вариант 1.

1. Укажите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

13.
17.
33.
6.

2. Найдите произведение корней уравнения

9) -5;
4) -4;
23) 4;
24) 6.

3. Найдите сумму корней уравнения: lg(4x-3)=2lgx;

3) -2;
16) 4;
10) -4;
30) 2.

4. Сколько корней имеет уравнение ?

4). 4;
20). 2;
15). 1;
29). Ни одного

5. Решите уравнение:

1). ;
31). ;
28). ;
12). .

6. Решите уравнение: .

25). 21;
36). 8;
7) -7;
2). 1.

Вариант 2

1. Найдите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

10). (62;64);
18). (79;81);
6). (-80;-78);
25). (-12;-10).

2. Сколько корней имеет уравнение ?.

9). 0;
13). 1;
15). 2;
32). 4.

3. Найдите сумму корней уравнения

1). -13;
12). -5;
27). 5;
16). 9.

4.Укажите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

30). (-4;-2);
7). (1;2);
20). (2;4);
19). (4;6).

5. Решите уравнение:

28). 5;
21). -1;
14). 5 и -1;
34). -5.

6. Найдите наименьший корень уравнения: .

36). -1;
23). 0;
5). 1;
17). 2.

Вариант 3.

1. Укажите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

6). (1;2);
11). (2;4);
18). (0;1);
24). (4;6).

2.Найдите произведение корней уравнения .

13). -99;
9). -9;
22). 33;
30). -33

3. Найдите сумму корней уравнения

4). -1;
35). 1;
21). 4;
16). 5.

4. Укажите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

20). (19;20);
7).(-1;1);
19). (-11;-9);
31). (9;11).

5. Найдите корень уравнения:

28). 0;
14). Нет корней;
1). 0и1;
25). 2.

6. Найдите корень уравнения

36). 0;
12). -3;
2). 0 и -3;
32). Нет корней.

Вариант 4.

1. Найдите сумму корней уравнения:

19). -1;
30). 1;
8). 4;
6). 5.

2. Укажите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

29). (-7;-5);
4). (-5;-3);
21). (2;4);
9). (5;7).

3. Укажите промежуток, которому принадлежит корень уравнения

31). (-4;-2);
23). (-2;-1);
16). (-1;0);
27). (1;2).

4. При каких значениях аргумента значение функции равно 96?

2). 5;
26).Таких значений нет;
15). -7;
20). 4.

5. Найдите корень уравнения

35). 0,1;
28). 0,1 и ;
17). ;
12). Нет решения.

6. Сколько решений имеет уравнение?

5). 1;
36). 2;
11). 3;
24). 4

Код правильных ответов:

Учащиеся сдают только номера ответов. Затем сверяются с кодом правильных ответов и выставляют себе оценку.

Критерии отметок: за 6 правильных заданий-“5”; за 5 заданий- “4”; за 3-4 задания-“3”

6. Нестандартные методы решения неравенств. Метод замены функций.

Основные методы решения неравенств /Приложение 1, слайд 2/

- равносильные преобразования;

- разложение на множители;

- замена переменной;

-метод интервалов.

Решение некоторых логарифмических неравенств основано на переходе к новому, не зависящему от переменной, основанию.

При решении большинства логарифмических неравенств с переменным основанием нужно рассматривать либо два случая (, ), либо использовать метод интервалов, либо применять метод замены функций. Рассмотрим метод замены функций.

Опираясь на свойства логарифмической функции, необходимо заметить, что знак совпадает со знаком произведения (а-1)(в-1). Действительно:

Если a>1и b>1, то и

Если и , то и .

Если и , то и

Если и , то и .

Пример 1. Решить неравенство .

Решение.

.

Ответ:

Пример 2.

Решение: данное неравенство равносильно системе неравенств:

1<x<5. Ответ:

Теорема 1. Для чисел a, b и c таких, что и верны следующие утверждения:

1) ;

2) ;

3)

4)

Доказательство: рассмотрим утверждение 2, (остальные случаи доказываются аналогично).

1. Покажем, что на О.Д.З. из неравенства следует неравенство

Если , то из неравенства .

Если , то из неравенства

2. Теперь покажем, что на О.Д.З. из неравенства следует неравенство .

Так как и , то либо , либо .

Тогда из неравенства в случае , а в случае

.

Если , то логарифмическая функция с а>1 возрастающая и .Если , то логарифмическая функция убывающая и. Равносильность доказана.

Рассмотрим пример:

Пример 3:

Решение: неравенство равносильно системе

Ответ:

Следствие из теоремы 1

При всех допустимых значениях a,b и c верны утверждения

1)

2)

3)

4)

Пример 4

Решение:

Ответ: (5;6).

Пример 5.

Решение. Ответ:

Теорема 2. При всех допустимых значениях a, b, c и d

1).

2).

3).

4).

Задание: доказать теорему самостоятельно.

Теорема 3. При всех допустимых значениях a, b и c верны утверждения:

1).

2).

3).

4).

Доказательство:

а это равносильно . Ч.т.д

Пример 6:

Решение:

Ответ: (1; 2).

Аналогичные свойства можно обнаружить и у неравенств, содержащих степени.

Теорема 4. При всех допустимых значениях и справедливы утверждения

Теорема 5. При всех допустимых , и справедливы утверждения:

Следствие: При всех допустимых значениях , и

7. Домашнее задание /Приложение 1, слайд 3/

1) Выучить теоремы, доказать теорему 2.

2) Ознакомиться с изложением темы на учебном электронном диске 1С-Репетитор.

Математика. Часть I.

3) Решите неравенства:

а)

б)

в)