Методика формирования умений решать уравнения и неравенства с параметрами в курсе основной общеобразовательной школе

курсовая работа

2. Методические рекомендации к решению уравнений и неравенств с параметрами

Решение задач с параметрами является одним из самых трудных разделов школьной математики. При решении задач с параметрами требуется, кроме хорошего знания стандартных методов решений уравнений и неравенств, умение проводить довольно разветвленные логические построения, аккуратность и внимательность для того, чтобы не потерять решений и не приобрести лишних. Это требует от школьника более развитого логического мышления и математической культуры, но, в свою очередь, эти задачи сами способствуют их развитию. Опыт вступительных экзаменов показывает, что учащиеся, владеющие методами их решения, обычно успешно справляются и с другими задачами.

К сожалению, в программах по математике для неспециализированных школ задачам с параметром практически не отводится места, а, например, в учебнике для учащихся школ и классов с углубленным изучением курса математики («Алгебра и математический анализ для 10 и 11 классов», Н.Я. Виленкин, О.С. Ивашев-Мусатов, С.И. Шварцбурд) им отведено место только в 11-м классе. Между тем, задачи с параметрами можно и нужно использовать уже начиная с линейных и квадратных уравнений и неравенств. Это могут быть задачи нахождения решений в общем виде, определения корней, удовлетворяющих каким-либо свойствам, исследования количества корней в зависимости от значений параметра. Так сделано в «Сборнике задач по алгебре для 8-9 классов», 1994 г. (авторы: М.Л. Галицкий, А.М. Гольдман, Л.И. Звавич). Важно, чтобы школьники уже на первых простых примерах усвоили: во-первых, необходимость аккуратного обращения с параметром - фиксированным, но неизвестным числом, поняли, что оно имеет двойственную природу (с одной стороны, это некоторое число, с другой стороны, степень свободы общения с ним ограничивается его неизвестностью); во-вторых, что запись ответа существенно отличается от записи ответов аналогичных уравнений и неравенств без параметра.

Методически было бы правильно каждый пройденный тип уравнений (неравенств) завершать задачами с использованием параметра. Во-первых, школьнику трудно привыкнуть к параметру за два-три занятия - нужно время; во-вторых, использование подобных задач улучшает закрепление пройденного материала; в-третьих, оно способствует развитию его математической и логической культуры, а также развитию интереса к математике, поскольку открывает перед ним новые методы и возможности для самостоятельного поиска.

Понятие параметра является математическим понятием, которое часто используется в школьном курсе математики и в смежных дисциплинах.

7 класс - при изучении линейной функции и линейного уравнения с одной переменной.

8 класс - при изучении квадратных уравнений.

Общеобразовательная программа школьного курса математики не предусматривает решение задач с параметрами, а на вступительных к заменах в вузы и на ЕГЭ по математике задачи с параметрами присутствуют, решение которых вызывает большие затруднения учащихся.Задачи с параметрами обладают диагностической и прогностической ценностью, которые позволяют проверить знания основных разделов школьного курса математики, уровень логического мышления, первоначальные навыки исследовательской деятельности.

При решении уравнения (неравенства) можно пользоваться следующим алгоритмом.

Алгоритм решения уравнения или неравенства с параметром

1. Определяют ограничения, налагаемые на значения неизвестного и параметра , вытекающие из того, что функции и арифметические операции в или имеют смысл.

2. Определяют формальные решения, записываемые без учета ограничений. Если при решении возникают контрольные значения параметра, то их наносят на числовую ось . Эти значения разбивают область допустимых значений параметра на подмножества. На каждом из подмножеств решают заданное уравнение..

3. Исключают те значения параметра, при которых формальные решения не удовлетворяют полученным ограничениям.

4. На числовую ось . добавляют значения параметра, найденные в п.3. Для каждого из промежутков на оси . записывают все полученные решения в зависимости от значений параметра . (В случае достаточно простых уравнений п.4 можно опустить).

5. Выписывают ответ, т.е. записывают решения в зависимости от значений параметра .

Наличие параметра в задаче предполагает специальную форму записи ответа, позволяющую установить, каков ответ для любого допустимого значения параметра. Недопустимые значения также указываются в ответе, и считается, что при этих значениях параметра задача не имеет решения. При записи ответа обычно значения параметра перечисляются в порядке возрастания от ?? до +?, но иногда для компактности ответа объединяют промежутки для параметра, на которых формулы решения совпадают.

В случае ветвления решения удобно использовать числовую прямую ., на которую наносятся контрольные значения параметра, а на промежутках, на которые эти значения разбили прямую, указываются ответы задачи. Данный прием позволяет в дальнейшем не потерять найденные ответы и четко указать значения параметра, которым они соответствуют.

Продемонстрируем сказанное выше на примере.

Пример 10: Решить неравенство .

Решение:

Контрольные значения параметра получаются из условия , так как при неравенство не содержит переменной x.

Нанесем на числовую ось Oa контрольные значения. Они разбивают ось Oa на промежутки:

1) a<0; 2) 0< a <2; 3) a>2

На каждом из этих промежутков решим данное неравенство. Значения a=0 и . a=2 требуют отдельного рассмотрения.

Если a<0, то a(a-2)>0. Разделив обе части неравенства на множитель a(a ? 2) ? 0 , получим x>.

Если 2>a>0, a(a ? 2) < 0 и, следовательно, x<.

Если a>2, a(a ? 2) > 0 и x>/

Нанесем получаемые в ходе решения ответы на соответствующие промежутки числовой оси Oa и запишем ответ.

Промежуток, к которому относится соответствующее решение, помечается на рисунке дугой. На ее конце ставится стрелочка в том случае, если это решение не относится к крайней точке промежутка.

Рис. 3

Ответ: Если a<0, то x>; если 0<a<2, то x<; если a>2, то x>; если a=0 и a=2, то решений нет.

Главная особенность задач с параметрами - ветвления решения в зависимости от значений параметров. Другими словами, процесс решения осуществляется классификаций частных уравнений (неравенств) по типам с последующим поиском решений каждого типа.

Одновременно решение бесконечной совокупности частных уравнений и неравенств с учетом требования равносильности преобразований возможно лишь при развитии достаточного уровня логического мышления. С другой стороны, формирование методов решения уравнений и неравенств с параметрами обеспечивает значительный процесс в развитии математической культуры учащихся. Развивающий характер уравнений и неравенств с параметрами определяется их способностью реализовывать многие виды мыслительной деятельности учащихся:

1. Выработка определенных алгоритмов мышления.

2. Умение определить наличие и количество корней в уравнении.

3. Решение семейств уравнений, являющихся следствием данного.

4. Выражение одной переменной через другую.

5. Нахождение области определения уравнения.

6. Повторение большого объема формул при решении.

7. Значение соответствующих методов решения.

8. Широкое применение словесной и графической аргументации.

9. Развитие графической культуры учащихся.

Все вышесказанное позволяет говорить о необходимости изучения решений задач с параметрами.

уравнение неравенство параметр

Делись добром ;)