Khi hướng dẫn học sinh giải bài toán hệ phương trình này ta không thể dùng các cách giải hệ phương trình học ở lớp 10 như: Biến đổi tương đương thông thường để đưa về hệ thức Viet
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT BÌNH XUYÊN
BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
Tên sáng kiến ỨNG DỤNG HÀM SỐ VÀO GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH
Tác giả sáng kiến: Lê Văn Vượng
Mã sáng kiến: 31.52.02
Vĩnh Phúc, năm 2019
Trang 2BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
1 Lời giới thiệu:
Trong các đề thi THPT Quốc gia năm học 2015 - 2016, năm học 2016 - 2018 cũng như đề thi Tuyển sinh Đại học năm học 2014 - 2015 trở về trước, đề thi học sỉnh giỏi Toán lớp 12 Tỉnh Vĩnh Phúc và các tỉnh trên toàn quốc những năm gần đây, đề thi thử THPT Quốc gia của các trường THPT trên toàn quốc chúng ta hay gặp bài toán giải phương trình và hệ phương trình Các bài toán này đều là bài toán ở mức độ vận dụng Khi hướng dẫn học sinh giải bài toán hệ phương trình này ta không thể dùng các cách giải hệ phương trình học ở lớp 10 như: Biến đổi tương đương thông thường để đưa về hệ thức Viet, hệ phương trình đối xứng loại I, loại II,…để giải Trong đề thi THPT quốc gia 2017 thi Toán bằng hình thức trắc nghiệm kiến thức thi trong chương trình 12, đề thi THPT quốc gia 2018 thi Toán bằng hình thức trắc nghiệm kiến thức thi trong chương trình lớp 11,12, đề thi thử Toán 12 THPT quốc gia
2019 theo hướng dẫn của Bộ Giáo dục và Đào tạo thi Toán bằng hình thức trắc nghiệm kiến thức thi trong chương trình Toán 11, 12 trọng tâm là kiến thức Toán 12
Khi hướng dẫn học sinh giải các bài toán hệ phương trình sử dụng hàm số để học sinh hiểu bài và tìm tòi lời giải người thầy khuyến khích học sinh học tập theo hướng tích cực , tư duy, sáng tạo trong giải toán
Với mỗi người giáo viên việc đổi mới phương pháp dạy học đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm học sinh học được cái gì đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng được cái gì qua việc học
Trong SKKN này tôi sẽ nêu hai vấn đề chính:
+ “ Ứng dụng hàm số vào giải hệ phương trình ” Giáo viên hướng dẫn học
sinh giải toán
+ “ Cách ra hệ phương trình sử dụng hàm số ” Giáo viên ra đề.
2 Tên sáng kiến:
“Ứng dụng hàm số vào giải hệ phương trình”
3 Tác giả sáng kiến:
- Họ và tên: Lê Văn Vượng
- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Giáo viên trường THPT Bình Xuyên
- Số điện thoại: 0988560979, E_mail: levuongc3bx@gmail.com
4 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Lê Văn Vượng GV THPT Bình Xuyên.
5 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Bài tập Đại số 12, bồi dưỡng học sinh giỏi, thi
THPT quốc gia theo lộ trình
6 Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: 10/12/2017
7 Mô tả bản chất của sáng kiến:
7.1 Nội dung của sáng kiến:
7.1.1 Nội dung:
Trang 3NỘI DUNG ỨNG DỤNG HÀM SỐ VÀO GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH
I Cơ sở lý thuyết
tập D:
3/ Khi cho hệ phương trình hai ẩn (x;y) sử dụng hàm số thường bài toán có hướng giải sau:
a/ Từ một phương trình của hệ dùng hàm số lập mối quan hệ x và y thế vào phương trình còn lại để giải phương trình một ẩn
b/ Từ một phương trình của hệ dùng biến đổi tương đương lập mối quan hệ x và y thế vào phương trình còn lại để giải phương trình một ẩn bằng phương pháp hàm số
II Áp dụng
A/ Từ một phương trình của hệ dùng hàm số lập mối quan hệ x và y thế vào phương trình còn lại để giải phương trình một ẩn.
Cho hàm số luôn đồng biến ( hoặc luôn nghịch biến) và liên tục trên tập D nếu tồn tại sao cho thì trên D phương trình có nghiệm duy nhất
Ta thấy x =0 không là nghiệm của hệ phương trình
Xét Từ phương trình (1) chia hai vế cho ta được
đồng biến và liên tục trên R
hoặc
Trang 4+ Với
+ Với
Bài tập 2 Giải hệ phương trình:
và liên tục trên R
Vậy nghiệm của hệ phương trình
Bài tập 3 Giải hệ phương trình:
Hướng dẫn:
Phương trình (1)
Hàm số luôn đồng biến và liên tục trên R
Vậy nghiệm của hệ phương trình
Trang 5Bài tập 4 Giải hệ phương trình:
Xét
Phương trình (1)
biến và liên tục trên R
(4)
Hàm số luôn đồng biến và liên tục trên R
Bài tập 5 Giải hệ phương trình:
Ta nhận thấy
Hàm số luôn đồng biến và liên tục trên R
Trang 6thỏa mãn (*).
Bài tập 6 Giải hệ phương trình:
Hàm số luôn nghịch biến và liên tục trên
Thỏa mãn (*)
Bài tập 7 Giải hệ phương trình:
Hướng dẫn: Rút 3y từ (1) thay vào (2) ta được
hàm số luôn đồng biến và liên tục trên
Bài tập 8 Giải hệ phương trình
Hướng dẫn:
Trang 7Xét hàm số với ,
Hàm số luôn nghịch biến và liên tục trên R
Trừ vế với vế ta được
Bài tập 9 Cho hệ phương trình:
A 10 B 15 C D
Hàm số luôn đồng biến trên R
Thay vào (2) ta được
đồng biến trên Từ (2) ta có
Trang 8Chọn (D)
Có bao nhiêu nghiệm? A.1 B.2 C.3 D.4
Bằng cách nhân hai vế phương trình (1) với ta được
Hàm số luôn đồng biến trên
nên hệ phương trình có 2 nghiệm chọn (B)
Nhận xét:
Trong 10 bài tập đã cho khi hướng dẫn học sinh giải hệ phương trình trước tiên cần hướng cho học sinh nhìn nhận bài toán ở góc nhận biêt, thông hiểu như:
Từ một phương trình của hệ có chuyển về phương trình đơn giản ngay được không, có phân tích nhân tử được không … Tiếp theo ta thấy có 1 phương trình của hệ có thể dùng phương pháp hàm số để giải đưa về mối quan hệ x và y sau đó thế vào phương trình còn lại để được phương trình 1 ẩn để giải…
Bài tập Giải các hệ phương trình sau
2/
4/
Trang 95/
B/ Từ một phương trình của hệ dùng biến đổi tương đương lập mối quan hệ
x và y thế vào phương trình còn lại để giải phương trình một ẩn dùng phương pháp hàm số để giải.
Cho hàm số luôn đồng biến ( hoặc luôn nghịch biến) và liên tục trên tập D nếu tồn tại sao cho thì trên D phương trình có nghiệm duy nhất
Bài tập 11 Giải hệ phương trình:
Phương trình (1)
Thay vào (2) ta được
Bảng biến thiên:
Bài tập 12 Giải hệ phương trình:
Hướng dẫn:Ta thấy y =0 không là nghiệm của hệ phương trình
thay vào (2) ta được
(3)
x y’
y
0
-2
Trang 10Xét hàm số: liên tục trên R
Hàm số luôn đồng biến và liên tục trên R
Bài tập 13 Giải hệ phương trình:
Hướng dẫn: Phương trình (1)
Xét hàm số
Vậy nghiệm của hệ phương trình
Bài tập 14 Giải hệ phương trình:
Hướng dẫn: Điều kiện
Xét x=y vế trái bằng vế phải
của phương trình Vậy nghiệm của hệ phương trình (x;y)=(2;2)
Bài tập 15 Giải hệ phương trình:
Trang 11Hướng dẫn: Điều kiện (*)
Ta thấy y=0 không là nghiệm hệ phương trình
đồng biến trên R Từ phương trình (4) ta có
Vậy nghiệm của hệ phương trình là
Bài tập 16 Cho hệ phương trình:
MN bằng?
Phương trình (1) coi x là ẩn, y là tham số ta được
Với x=y thay vào (2) ta được
Trang 12Từ phương trình (2) ta có
là nghiệm cần tìm Với
Bài tập 17 Cho hệ phương trình:
trung điểm của MN có tọa độ là? A.(0;0) B.(1;2) C.(3;-1) D.(2;-3)
Phương trình (1) coi x là ẩn, y là tham số ta được
Với x=y thay vào (2) ta được
Tọa độ trung điểm của MN là (0;0) Chọn (A)
nghiệm? A.0 B.1 C.2 D.3
Hướng dẫn: Ta thấy y=0 không là nghiệm hệ phương trình
thay vào (2) ta được Xét hàm số
Trang 13Xét , g(t) là hàm số đồng biến trên R
Vậy hệ phương trình có một nghiệm (x;y) =(1;1) Chọn (B)
Bài tập 19 Cho hệ phương trình:
trong các khoảng sau?
Phương trình (1) coi x là ẩn, y là tham số ta được
Hàm số luôn đồng biến trên
Bài tập 20 Giải hệ phương trình:
Hướng dẫn: Phương trình (1)
Trang 14Phương trình (3) có vậy phương trình (3)
Vậy nghiệm của hệ phương trình (x;y)=(6;6)
Bài tập 21 Giải phương trình
Xét x=y vế trái bằng vế phải
Giải phương trình (4) Điều kiện
có bảng biến thiên
x f’(x) f(x)
-6 26
x y’
y
1
0
8 6
Trang 15Vậy (x;y)=(0;0)
Hướng dẫn: Điều kiện
Hướng dẫn: Ta thấy y=0 không là nghiệm hệ phương trình
thay vào (2) ta được
Ta thấy x=0 không là nghiệm phương trình (3)
Xét x>0 chia hai vế của phương trình (3) cho ta được:
Hàm số luôn đồng biến trên R
Từ phương trình (2) ta có
Vậy nghiệm của hệ phương trình là (x;y)=(1;1)
Nhận xét:
Trong 12 bài tập đã cho khi hướng dẫn học sinh giải hệ phương trình trước tiên cần hướng cho học sinh nhìn nhận bài toán ở góc nhận biêt, thông hiểu như:
Có biến đổi 1 phương trình của hệ phương trình tìm mối liên hệ x,y có phân tích nhân tử được không … khi đã có mối quan hệ x và y ta thay vào phương trình còn lại của hệ và dùng hàm số để giải
Cách ra “Hệ phương trình sử dụng hàm số để giải”
Bước 1: Xây dựng một phương trình hai ẩn để tại mối quan hệ x và y sử dụng
1/ Viét đảo
2/ Đẳng cấp ví dụ
3/ Đánh giá được mối quan hệ x và y
Trang 16Bước 2:
Xây dựng một phương trình hai ẩn để thay mối quan hệ x và y sử dụng ở bước
1 thay vào được phương trình 1 ẩn sử dụng hàm số
1/
là hàm số luôn đồng biến hoặc luôn nghịch biến trên R
5/
Bước 3:
Với phương trình đã lập ở bước 2 ta giải bài toán này bằng cách biến đổi theo chiều xuôi kiểm tra tính chính xác, mức độ đề để điều chỉnh và kết thúc ra đề
Bài tập Giải các hệ phương trình sau
2/
4/
5/
7.1.2 Danh mục tài liệu tham khảo:
[1] Đề thi tuyển sinh Đại học và đề thi THPT quốc gia môn Toán
[2] Đề thi HSG Toán 12 Tỉnh Vĩnh Phúc
[3] Sách giáo khoa Bài tập giải tích 12 nâng cao Nxb.Giáo dục
[4] Các đề thi thử ĐH của khối chuyên ĐHSP Hà Nội
Trang 177.2 Khả năng áp dụng của sáng kiến:
SKKN này đã được áp dụng cho học sinh 12, bồi dưỡng học sinh giỏi Toán 12 SKKN này đã được áp dụng cho giáo viên: Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên cách ra bài tập hệ phương trình vô tỷ sử dụng hàm số
8 Những thông tin cần được bảo mật (nếu có):
9 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:
Học sinh lớp 12 sau khi học tính đơn điệu hàm số, bồi dưỡng học sinh khá giỏi, kiến thức áp dụng thi THPT quốc gia theo lộ trình Tài liệu cho giáo viên bồi dưỡng thường xuyên
10 Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả và theo ý kiến của tổ chức, cá nhân đã tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể cả áp dụng thử (nếu có) theo các nội dung sau:
- So sánh lợi ích kinh tế, xã hội thu được khi áp dụng giải pháp trong đơn so với trường hợp không áp dụng giải pháp đó, hoặc so với những giải pháp tương tự đã biết ở cơ sở (cần nêu rõ giải pháp đem lại hiệu quả kinh tế, lợi ích xã hội cao hơn như thế nào hoặc khắc phục được đến mức độ nào những nhược điểm của giải pháp đã biết trước đó - nếu là giải pháp cải tiến giải pháp đã biết trước đó);
- Số tiền làm lợi (nếu có thể tính được) và nêu cách tính cụ thể.
10.1 Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả:
Đề tài này đã được tác giả dạy cho học sinh lớp 12 lớp đầu cao, bồi dưỡng học sinh giỏi, ôn thi THPT quốc gia năm học trước Giúp học sinh làm tốt các bài toán giải phương trình vô tỷ sử dụng phương pháp hàm số
Sáng kiến kinh nghiệm này là tài liệu tham khảo có ích cho giáo viên và học sinh Độc giả quan tâm có thể bổ sung thêm làm cho tài liệu thêm phong phú và hấp dẫn hơn
10.2 Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tổ chức, cá nhân:
11 Danh sách những tổ chức/cá nhân đã tham gia áp dụng thử hoặc áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có):
Số
TT
Tên tổ
chức/cá nhân
áp dụng sáng kiến
1
Trang 18, ngày… tháng năm
Thủ trưởng đơn vị/
Chính quyền địa phương
(Ký tên, đóng dấu)
Bình Xuyên, ngày 18.tháng 01 năm 2019
Tác giả sáng kiến
(Ký, ghi rõ họ tên)
Lê Văn Vượng