(SKKN mới NHẤT) SKKN hướng dẫn học sinh lớp 11 và học sinh lớp 12 ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia sử dụng một số kĩ thuật tìm nghiệm

MỤC LỤCSỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LÊ LỢI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 11 VÀ HỌC SINH LỚP 12 ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT QUỐC GIA SỬ DỤNG MỘT SỐ

MỤC LỤC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT LÊ LỢI

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TÊN ĐỀ TÀI:

HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 11 VÀ HỌC SINH LỚP 12 ÔN

THI TỐT NGHIỆP THPT QUỐC GIA SỬ DỤNG MỘT SỐ

KĨ THUẬT TÌM NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH

LƯỢNG GIÁC CÓ ĐIỀU KIỆN

Người thực hiện: Đỗ Thị Thủy Chức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Toán

THANH HÓA NĂM 2018

MỤC LỤC Nội dung Trang

1 MỞ ĐẦU …… 2

1.1 Lý do chọn đề tài ……… 2

1.2 Mục đích nghiên cứu ……… 3

1.3 Đối tượng nghiên cứu ……… 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu ……… 3

1.5 Những điểm mới của SKKN ……… 3

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 4

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 4

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 4

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề 4

2.3.1 Đặt vấn đề …… 4

2.3.2 Một số kĩ thật tìm nghiệm của phương trình lượng giác có điều kiện … 4

Kĩ thuật 1: Biểu diễn điều kiện và nghiệm thông qua cùng một hàm số lượng giác ……… 4

Kĩ thuật 2: Kĩ thuật thử trực tiếp ……… 7

Kĩ thuật 3: Kĩ thuật xét mệnh đề đối lập ……… 9

Kĩ thuật 4: Kĩ thuật biểu diễn trên đường tròn lượng giác …….… 12

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giái dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường 16

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 17

- Tài liệu tham khảo 18

- Danh mục các đề tài SKKN mà tác giả đã được Hội đồng Cấp Sở GD&ĐT và các cấp cao hơn đánh giá đạt từ loại C trở lên ……… 19

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài :

Chuyên đề về lượng giác đặc biệt là phương trình lượng giác là phần kiến

thức quan trọng trong chương trình toán THPT nói chung và trong Đại số và Giải tích 11 nói riêng Trong năm học 2017 – 2018 này, Bộ GD & ĐT áp dụng thi phần kiến thức toán 11 vào đề thi trắc nghiệm toán trong kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc gia và dạng toán giải phương trình lượng giác, trong đó loại phương trình lượng lượng giác có điều kiện thường làn cho học sinh bối rối Đa số các em gặp khó khăn trong khâu kết hợp nghiệm của phương trình hệ quả với điều kiện của

phương trình ban đầu

Đặc thù của phương trình lượng giác thường là có vô số nghiệm và công thức nghiệm cho một phương trình lượng giác có thể có những hình thức biểu diễn khácnhau Nội dung kiến thức ở phần này tương đối rộng, số lượng tiết học trên lớp chỉ đảm bảo cho các em nắm vững kiến thức cơ bản Để giải quyết tốt các bài toán giảiphương trình lượng giác có điều kiện ở mức độ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia, họcsinh cần tìm tòi thêm; biến đồi lượng giác thành thạo, linh hoạt từ đó hình thành kỹnăng xử lí các tình huống nâng cao trong đề thi

Nhằm giúp đỡ học sinh có kỹ năng tốt trong việc kết hợp nghiệm với điều kiện của phương trình lượng giác có điều kiện, qua đó có được những phương án giải quyết tối ưu và trọn vẹn cho mỗi bài toán giải phương trình lượng giác có điều

kiện, tôi chọn nghiên cứu chuyên đề : “ Hướng dẫn học sinh lớp 11 và học sinh

lớp 12 ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia sử dụng một số kĩ thuật tìm nghiệm của phương trình lượng giác có điều kiện ”.

1.2 Mục đích nghiên cứu :

- Góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn toán nói chung và môn Đại số

và giải tích 11 nói riêng theo phương hướng phát huy tính tích cực, chủ động vàsáng tạo của học sinh, tăng cường ứng dụng thực tế, giúp học sinh có phương pháphọc tốt thích ứng với xu hướng hiện nay

- Góp phần gây hứng thú học tập môn Toán cho học sinh, một môn học đượccoi là khô khan, hóc búa, không những chỉ giúp giáo viên lên lớp tự tin, nhẹ nhàng,

học sinh lĩnh hội được tri thức một cách đầy đủ, khoa học mà còn giúp các emcủng cố và khắc sâu các tri thức

- Chuyên đề nhằm rèn luyện cho học sinh kĩ năng tiếp cận vấn đề từ nhiều góc

độ khác nhau, từ đó chọn một phương pháp kết hợp nghiệm với điều kiện phù hợpnhất đối với mỗi bài toán phương trình lượng giác cụ thể Qua đó có thể rút ngắnđáng kể thời gian để nhanh chóng đi đến kết quả

1.3 Đối tượng nghiên cứu :

Đối tượng nghiên cứu là một số kĩ thuật tìm nghiệm của phương trình lượng

giác chứa điều kiện

Phạm vi : Giới hạn trong việc giải phương trình lượng giác chứa điều kiện

1.4 Phương pháp nghiên cứu :

Để thực hiện đề tài này, tôi đã sử dụng các phương pháp sau :

1.4.1 Nghiên cứu tài liệu :

- Đọc các tài liệu sách, báo, tạp chí giáo dục, có liên quan đến nội dung đề tài

- Đọc SGK, sách giáo viên, các loại sách tham khảo

2 Nghiên cứu thực tế :

- Dự giờ, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp nội dung về kĩ thuật tìm nghiệm trongphương trình lượng giác có điều kiện

- Tổng hợp kiến thức, kiểm nghiệm qua thực tế dạy học

- Tập hợp những vấn đề nảy sinh, những băn khoăn, lúng túng của hoc sinh trongquá trình giải quyết bài toán phương trình lượng giác có điều kiện Từ đó đề xuấtphương án giải quyết, tổng kết thành bài học kinh nghiệm

1.5 Những điểm mới của SKKN :

Đề tài tập trung hướng dẫn học sinh giải phương trình lượng giác có điều kiện bằng một số kĩ thuật kết hợp nghiệm Đặc biệt cố gắng giúp học sinh nhận định được nên áp dụng kĩ thuật nào cho mỗi bài toán cụ thể Đề tài cũng chú ý rèn luyện cho học sinh biết kết hợp một số kĩ thuật kết hợp nghiệm với điều kiện trong một bài toán phương trình lượng giác

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm :

Phương pháp giáo dục hiện đại là phải làm sao phát huy được tính tích cực,chủ động của học sinh và bồi dưỡng cho học sinh có năng lực tư duy sáng tạo,năng lực giải quyết vấn đề Nhằm phục vụ cho lý luận này tôi dựa theo lý luận rằng: bồi dưỡng cho học sinh những kiến thức cơ bản nhất của vấn đề rồi sau đó mớitạo cho học sinh khả năng tự học và độc lập trong suy nghĩ, từ đó học sinh có thể

tự mình phân loại các dạng bài tập theo chuyên đề Có như thế thì học sinh mới dễdàng làm tốt bài thi trong kỳ thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm :

Trong quá trình giảng dạy chương trình Đại số và Giải tích lớp 11 cùng vớikhi ôn thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia về phần lượng giác cho học sinh lớp 12, tôinhận thấy rằng khi giải phương trình lượng giác có điều kiện học sinh thường lúngtúng sau khi tìm được họ nghiệm của phương trình hệ quả không biết đối chiếu vớiđiều kiện ban đầu, dẫn đến kết luận họ nghiệm không chính xác Bài viết này tôimuốn giới thiệu một số kĩ thuật tìm nghiệm của phương trình lượng giác có điềukiện thông qua ví dụ cụ thể

2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề :

2.3.1 Đặt vấn đề :

Phương trình lượng giác có điều kiện ( chủ yếu là phương trình chứa ẩn ởmẫu số hoặc chứa ẩn trong hàm số tan hoặc cot ) là dạng cơ bản hay và khá phứctạp ` Đối với giáo viên việc dạy cho học sinh hiểu và có kĩ thuật đối chiếu nghiệmtìm được với điều kiện không hề dễ dàng Điều khó khăn cơ bản là số nghiệm củaphương trình thường là vô hạn và được biểu diễn dưới dạng Hơn nữa cùng một phương trình lượng giác nếu dùng các phép biến đổi khácnhaucos thể thu được các phương trình lượng giác cơ bản khác nhau và từ đó thuđược số họ nghiệm cũng như hình thức các họ nghiệm rất khác nhau

Qua quá trình giảng dạy và thực nghiệm sư phạm, để giải quyết phần nàonhững khó khăn, lúng túng của học sinh khi giải phương trình lượng giác có điềukiện tôi đưa ra một số kĩ thuật tìm nghiệm của phương trình lượng giác có điềukiện thông qua một số ví dụ cụ thể

2.3.2 Một số kĩ thuật tìm nghiệm của phương trình lượng giác có điều kiện:

Kĩ thuật 1: Biểu diễn điều kiện và nghiệm thông qua cùng một hàm số lượng giác

VÍ DỤ MINH HỌA

Hướng dẫn: Các em thấy điều kiện là sinx ≠ 0.

Với kĩ thuật này, các em không cần làm bước mà chỉ cần viếtsinx ≠ 0 là được

Nhận xét : Trong phương trình (1), ta đã biến đổi điều kiện và nghiệm tìm được

thông qua hàm số y = sinx Từ đó chuyển việc đối chiếu điều kiện của x về đối chiếu điều kiện của y đơn giản hơn nhiều ( giống như phương trình đại số )

Hướng dẫn: Điều kiện :

Ta có :

Đối chiếu với điều kiện, ta chọn được:

Vậy PT(2) có nghiệm là : ;

Hướng dẫn: Điều kiện :

Ta có :

Đối chiếu với điều kiện, ta chọn được:

Vậy PT(2) có nghiệm là : ;

Hướng dẫn: Điều kiện :

Ta có:

Đối chiếu với điều kiện, ta chọn được:

Vậy PT(4) có nghiệm là : ;

Ví dụ 5: Giải phương trình sau: (5)

Hướng dẫn: Điều kiện :

Kĩ thuật 2: Kĩ thuật thử trực tiếp

Đối với những phương trình lượng giác mà điều kiện và nghiệm tìm được khó đưa về cùng một hàm số lượng giác, ta có thể tìm nghiệm cụ thể, rồi thay vào điều

để kiểm tra lại

VÍ DỤ MINH HỌA

Ví dụ 1: Giải phương trình sau: (1)

Hướng dẫn: Điều kiện: cos5x ≠ 0.

Ta có:

Hướng dẫn: Điều kiện:

Hướng dẫn: Điều kiện: cos2x ≠ 0 ; cos3x ≠ 0 ; cos5x ≠ 0.

Vậy PT(1) có nghiệm là : ; ;

Nhận xét : Giả sử rằng :

- Điều kiện xác định là trong đó f(x) là hàm số tuần hoàn với chu kì T

- Phương trình hệ quả có nghiệm với và n là số nguyên dương xác định Khi đó ta đối chiếu điều kiện như sau :

+ Nếu thì ta chỉ cần thử trực tiếp cung x ứng với n giá trị tự nhiên đầu tiên của k là 0, 1, 2, , n – 1

+ Nếu thì ta cần thử trực tiếp cung x ứng với ln giá trị tự nhiên đầu tiên của k là 0, 1, 2, , ln-1

Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ hiểu, phù hợp với đại trà nhất

là học sinh có lự học trung bình Tuy nhiên, với n càng lớn thì việc đối chiếu sẽ mất nhiều thời gian

Kĩ thuật 3: Kĩ thuật xét mệnh đề đối lập

Đối với những phương trình lượng giác mà điều kiện và nghiệm tìm được khó đưa về cùng một hàm số lượng giác cũng như việc thử nghiệm tìm được của

phương trình hệ quả vào điều kiện cũng khó khăn, phức tạp, khi đó ta sẽ đi xét mệnh đề đối lập với điều kiện ban đầu như sau :

Giả sử điều kiện là x ≠ a , ta xét mệnh đề đối lập là x = a và thay vào phương trình cơ bản (*) thu được cuối cùng xem có thỏa mãn không từ đó có kết luận nghiệm phù hợp :

- Nếu x = a thỏa mãn PT (*) thì nghiệm của PT(*) không phải là nghiệm của phương trình đã cho

- Nếu x = a không thỏa mãn PT (*) thì nghiệm của PT(*) cũng là nghiệm của phương trình đã cho

VÍ DỤ MINH HỌA

Hướng dẫn: Điều kiện: cosx ≠ 0

Ta có:

Xét mệnh đề đối lập sinx = ± 1 thế vào PT (*) đều không thỏa mãn nên các

nghiệm của PT (*) cũng chính là nghiệm của PT (1)

Vậy PT(1) có nghiệm là : ;

Nhận xét : Trong PT(1), điều kiện cosx ≠ 0 biến đổi thành sinx ≠ ± 1, rồi thay

sinx = ± 1 vào PT(*) đều không thỏa mãn dẫn đến nghiệm của PT(*) chính là nghiệm của PT (1) Như vậy không cần tìm nghiệm cụ thể, ta vẫn có thể đối chiếuđược điều kiện

Hướng dẫn: Điều kiện: sinx ≠ 0

Hướng dẫn: Điều kiện: cosx ≠ 0

Tacó:

Xét mệnh đề đối lập cosx = 0 thay vào PT(*) không thỏa mãn nên các nghiệm của PT (*) cũng chính là nghiệm của PT (3)

Vậy PT(2) có nghiệm là : ;

Hướng dẫn: Điều kiện: cosx ≠ 0

Ví dụ 5: Giải phương trình sau: (5)

Hướng dẫn: Điều kiện:

Tacó:

+ Xét mệnh đề đối lập : giả sử

Do nên

Lại do nên

Từ đó k = 7s + 3 Suy ra , với thỏa mãn phương trình

Suy ra điều kiện luôn được thỏa mãn

Vậy PT(4) có nghiệm là : , với

Bài 3 : Phương trình có nghiệm là :

A B C D

Kĩ thuật 4: Kĩ thuật biểu diễn trên đường tròn lượng giác

Đây là kỹ thuật rất hay và khá thông dụng, ta sẽ dùng đường tròn lượng giác để tìm nghiệm và loại nghiệm Ta quy ước :

- Biểu diễn trên đường tròn lượng giác :

+ Những điểm không thỏa mãn điều kiện ( đánh dấu “×” )

+ Những điểm là nghiệm tìm được ( đánh dấu “○” )

Khi đó những điểm đánh dấu “○” mà không trùng với điểm đánh dấu “×” thì những điểm đó biểu diễn nghiệm cần tìm

Kĩ thuật này có hiệu quả khi số điểm không thỏa mãn điều kiện là ít và ở vị trí đặc biệt, đồng thời các kĩ thuật đã nêu tỏ ta không hiệu quả

- Cách biểu diễn: Mỗi cung ( hoặc góc ) lượng giác được biểu diễn bởi một điểm

trên đường tròn lượng giác ( quy định gọi tắt là đường tròn )

i) được biểu diễn trên đường tròn bởi một điểm ( thay k = 0 ) ii) được biểu diễn trên đường tròn bởi hai điểm đối xứng nhau qua gốc O ( thay k = 0, k = 1 )

iii) được biểu diễn trên đường tròn bởi ba điểm cách đều nhau, tạo thành ba đỉnh của một tam giác đều nội tiếp đường tròn (thay k= 0, k= 1, k= 2)

Tổng quát: được biểu diễn trên đường tròn bởi n điểm cách đều nhau, tạo thành n đỉnh của một đa giác đều nội tiếp đường tròn ( thay k lần lượt bằng 0; 1; 2; ; n-1 )

VÍ DỤ MINH HỌA

Ta có:

Trên đường tròn lượng giác :

+ Biểu diễn các nghiệm và bởi 3 điểm ( đánh dấu “○” ) + Biểu diễn và bởi 2 điểm ( đánh dấu “×” )

Ta thấy có 1 điểm đánh dấu “○” không trùng với điểm đánh dấu “×”

Vậy PT(1) có nghiệm là :

Ta có:

23



3



2

2

y

Trên đường tròn lượng giác :

+ Biểu diễn các nghiệm bởi 2 điểm ( đánh dấu “○” )

+ Biểu diễn và bởi 2 điểm ( đánh dấu “×” )

Ta thấy có 1 điểm đánh dấu “○” không trùng với điểm đánh dấu “×”

Vậy PT(2) có nghiệm là :

Ví dụ 3: Giải phương trình sau: (3)

Ta có:

34



54



4



xO

y

Trên đường tròn lượng giác :

+ Biểu diễn các nghiệm và bởi 6 điểm ( đánh dấu “○” ) + Biểu diễn bởi 6 điểm ( đánh dấu “×” )

Ta thấy có 2 điểm đánh dấu “○” không trùng với điểm đánh dấu “×”

y

2



23

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường :

* Trước khi thực hiện đề tài: Tôi cho học sinh lớp 11A1 có lực học trung bình

khá làm bài kiểm tra sau trong 15 phút:

ĐỀ KIỂM TRA TRƯỚC TÁC ĐỘNG :

Giải phương trình :

Kết quả không khả quan lắm như sau :

Lớp 11A1

(Sĩ số 42 )

* Sau khi thực hiện đề tài:

Kết thúc đề tài này tôi đã tổ chức cho các em học sinh cũng lớp 11A1 đólàm một đề kiểm tra 15 phút với mức độ nâng cao hơn và nội dung là giải phươngtrình lượng giác có điều kiện thuộc dạng có trong đề tài :

ĐỀ KIỂM TRA SAU TÁC ĐỘNG

Kết quả rất khả quan, cụ thể như sau:

Lớp 11A1

(Sĩ số 42 )

Rõ ràng là đã có sự khác biệt giữa trước và sau khi thực hiện đề tài Như vậy

là việc hướng dẫn cho học sinh lớp 11 và học sinh lớp 12 ôn thi tốt nghiệp THPTQuốc Gia sử dụng một số kĩ thuật tìm nghiệm của phương trình lượng giác có điềukiện đã giúp các em tỏ ra rất say mê, hứng thú học tập, đó có thể coi là một thànhcông của người giáo viên chắc chắn một số kĩ thuật mà tôi nêu ra trong đề tài đã

giúp các em không cảm thấy lúng túng khi giải phương trình lượng giác có điềukiện, giúp các em tự tin hơn trong học tập cũng như khi đi thi Tốt nghiệp THPTQuốc Gia.

3 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận:

* Kết quả áp dụng:

Qua việc thực hiện chuyên đề trên đối với lớp 11A1 có học lực trung binhkhá, kết quả thu được rất khả quan, học sinh nắm vững kĩ thuật tìm nghiệm khi giảiphương trình lượng giác có điều kiện, học tập say mê và hứng thú

3.2 Kiến nghị:

Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ đề cập đến những kĩ thuật cơ bản về kết

hợp nghiệm với điều kiện của phương trình lượng giác có điều kiện Đề tài có thểnghiên cứu để mở rộng với các bài toán giải phương trình kết hợp giữa hàm sốlượng giác và các hàm số mũ, hàm số logarrit và hàm chứa ẩn dưới dấu căn …

XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 25 tháng 5 năm 2018

CAM KẾT KHÔNG COPY

Người viết SKKN :

Đỗ Thị Thủy