Rèn kĩ năng giải bất phương trình bậc nhất một ẩn qua các dạng bài tập

Một vấn đề được đặt ra là dạy học như thế nào để học sinh không những nắm vững nội dung kiến thức cơ bản một cách có hệ thống mà phải rèn luyện khả năng tư duy lô gic , rèn luyện kỹ năng

A – ĐẶT VẤN ĐỀ

I : Cơ sở lí luận

Cùng với sự phát triển của đất nước ta , sự nghiệp giáo dục cũng không ngừng đổi mới Vì thế các nhà trường phải luôn chú trọng đế chất lượng của học sinh một cách toàn diện Bởi vậy phải có sự đầu tư đích đáng cho nề giáo dục Với vai trò là môn học công cụ , bộ môn toán đã góp phần tạo điều kiện cho các em học tốt bản thân môn toán và các môn học khác

Một vấn đề được đặt ra là dạy học như thế nào để học sinh không những nắm vững nội dung kiến thức cơ bản một cách có hệ thống mà phải rèn luyện khả năng tư duy lô gic , rèn luyện kỹ năng làm bài tập của bộ môn toán cũng như các môn khoa học khác , có thái độ , quan điểm rõ ràng trong các bài tập của mình để tạo được sự húng thú , say mê trong học tập , tiếp thu kiến thức và

có thể đưa các kiến thức đó ra áp dụng vào cuộc sống đời thường là câu hỏi mà mỗi thầy cô luôn phải đặt ra để có thể truyền đạt kiến thức một cách tốt nhất cho học sinh thân yêu của mình

Để đáp ứng được yêu cầu của sự nghiệp giáo dục và nhu cầu học tập của các em trong , quá trình giảng dạy chúng ta phải biết chắt lọc ra những nội dung kiến thức cơ bản một cách rõ ràng ngắn gọn và đầy đủ nội dung , phải đi

từ dễ đến khó , từ cụ thể đến trừu tượng và phát triển rút ra những nội dung kiến thức chính trong bài học đồng thời có thể gợi mở , đặt vấn đề để học sinh phát triển tư duy và kĩ năng phân tích nội dung và làm các bài tập toán học một cáh chặt chẽ, rõ ràng và có hệ thống , đồng thời giúp cho các em nhận ra các dạng bài toán đẫ học một cách nhanh nhất

Qua một thời gian giảng dạy bộ môn toán tại trường THCS Tứ Dân , bản thân tôi đã cố gắng chú trọng rèn luyện tư duy cho học sinh trong qua trình học toán và đạt được một số kết quả , có thể đây là bước đầu trao đổi thành một đề tài về kinh nghiệm rèn tư duy trong học toán của học sinh Tôi mạnh rạn viết thành sáng kiến kinh nghiệm với đề tài ; “ Rèn kĩ năng giải bất phương trình bậc nhất một ẩn qua các dạng bài tập “ của mình để cùng trao đổi

với các đồng nghiệp nhằm mục đích cùng trao đổi học hỏi lẫn nhau trong bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 8 một cách tốt hơn

II : Cơ sở thực tiễn

* Trường THCS Tứ Dân chất lượng cụ thể là :

- 75% mức độ đạt yêu cầu trong đó có 20% học sinh khá giỏi

( kết quả khảo sát chất lượng đầu năm )

* Đối với học sinh lớp 8 :

- Phân chia thành các nhóm tiếp thu kiến thức như sau

+ Nhóm những em tiếp thu nhanh , giải quyết vấn đề nhanh , linh hoạt : 25%

+ Nhóm học sinh biết vận dụng trực tiếp ; 50%

+ Nhóm học sinh chưa biết vận dụng : 25%

( Phân chia các nhóm tiếp thu về bộ môn Toán )

- Về tài liệu : SGK , SGV đầy đủ , sách nâng cao , sách tham khảo của học sinh và giáo viên còn hạn chế , phần lớn là do giáo viên và học sinh tự mua sám

- Qua qua trình trực tiếp giảng dạy các khối lớp từ các tiết luyện tập , kiểm tra , các tiết bồi dưỡng học sinh giỏi , học sinh yếu kém và các tiết dự giờ của các đồng nghiệp tôi nhận thấy : Học sinh thường lúng túng , không tìm ra hướng giải quyết hoặc tìm ra hướng giải quyết nhưng không biết làm thế nào , làm từu đâu ,các bài làm của các trong các giờ kiểm tra trên lớp cũng như các bài kiểm tra một tiết thường không chặt chẽ , không hợp loogic làm cho lời giải của các em trở nên rời rạc , không hợp lí đặc biệt là những bài toán khó , những tình huống toán học mang tính thực tiễn

- Bên cạnh đó một số khá lớn các em học sinh phụ hynh đi làm ăn xa không có thời gian quan tâm đến việc học tập của các em , không đôn đóc các

em học được làm cho các em ngày càng mải chơi và không chịu học làm cho kiến thức của các em bị hổng dẫn đến kết quả học tập kém và làm cho cac em càng trỏ nên lười học

B – GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I : Các giải pháp thực hiện

1 Hình thành thái độ yêu thích bộ môn Toán cho các em học sinh

2 Phân loại bài tập và yêu cầu đối tượng học sinh qua từng dạng bài tập

để phù hợp và hiệu quả khi giải bài tập có liên quan đến bất phương trình bậc nhất một ẩn

3 Rèn cho học sinh khả năng suy luận , tư duy , vận dụng các kiến thức

đã học vào các bài tập liên quan

4 Rèn kĩ năng giải toán cho học sinh

5 Tham khảo các tài liệu trong thư viện , trên báo chí cũng như thông qua mạng internet , ý kiến của các đồng nghiệp , các chuyên gia ,điều tra , thống kê kết quả học tập của các em , hiệu quả công tác giảng dạy , đúc rút kinh nghiệm kịp thời … Về các vấn hiên cứu và một số vấn đề liên quan

II: Các biện pháp thực hiện

*: Hình thành thái độ học tập bộ môn

Học sinh ở cấp THCS đang ở lứa tuổi hiếu động , bồng bột , giải quyết vấn đề hầu như dựa vào cảm tính nắm được sự phát triển tâm lí này , giáo viên cần phải tạo cho học sinh một thái độ học tập đúng đắn , nghiêm túc nhằm tạo cho học sinh có tính kỉ luật , khoa học … đồng thời kích thích sự hứng thú say mê học tập của các em trong quá trình học môn toán Cho học sinh thấy được tầm quan trọng của môn toán trong thức tế cuộc sống và trong các môn học khác

Để làm được điều này là một giáo viên cần có nhiều biện pháp như : Cho học sinh tổ chức các nhóm học tập để rèn luyện tính tập thể , tổ chức trò chơi , tiến hành đo đạc , giới thiệu các bài học lí thú …Đặc biệt là phải phân rõ dạng bài tập để học sinh dễ hình dung và tiếp thu nó

* Phân loại và yêu cầu các đối tượng học sinh qua từng bài tập cụ thể để phù hợp và hiệu quả khi giải bài tập

Được chia làm hai phần ;

+ Giới thiệu kiến thức cơ bản

+ Các dạng bài tập áp dụng

Giáo tùy từng đối tượng học sinh mà cho bài tập có nội dung phù hợp để có hiệu quả khi giảng dạy

* Rèn cho học sinh khả năng suy luận , tư duy , vận dụng các kiến thức

đã học vào các bài tập liên quan

Sau khi đã cho học sinh làm các bài tập ở dạng tổng quát thì giáo viên cho những bài tập tưng tự nhưng cách hỏi khác nhau để cho học sinh tư duy Hoắc có thể đưa những bài tập không có dạng tổng quát nhưng có thể sử dụng kiến thức cơ bản đã học để giải quyết nó với mục đích làm cho các em phải biết tư duy , phân tích để có hướng giải quyết đúng tạo cho các em cảm giác như mình vừa có được một thành công và chính điều đó làm cho các em hiểu sâu vấn đề và biết vận dụng vấn đề một cách thành thạo

* Rèn luyện kĩ năng giải toán cho các em qua các dạng bài tập

1- Giới thiệu kiến thức cơ bản

a) Khái niệm bất phương trình bậc nhất một ẩn

- Bất phương trình bậc nhất một ẩn là phương trình có dạng : ax + b > 0 ( hoặc ax + b < 0 : ax + b  0 ; ax + b  0) trong đó x là ẩn a , b là các số đã cho

a  0

b) Bất phương trình tương đương

ĐN : hai bất phương trình được gọi à tương đương nếu chúng có cùng một

tập hợp nghiệm

Các phép biến đổi tương đương

+ Định lí 1 : Nếu cộng cùng một đa thức của ẩn vào hai vế của một bất

phương trình thì được một bất phương trình mới tương đương

- Hệ quả 1 ; Nếu xóa hai hạng tử giống nhau ở hai vế của một bất phương

trình thì được một bất phương trình tương đương

- Hệ quả 2 : Nếu chuyển hạng tử từ vế này sang vế kia và đổi dấu của nó

thì được một bất phương trình tương đương

+ Định lí 2 :

- Nếu nhân hai vế của một bất phương trình với một số dương thì được một bất phương trình tuơng đương

- Nếu nhân hai vế của một bất phương trình với một số âm và đổi chiều của bất phương trình thì được một bất phương đương

2- Các dạng bài tập

Dạng 1 : Giải bất phương trình bậc nhất một ẩn

Bài 1 : Giải các bất phương trình sau

a) x – 4 < - 8 b ) x + 3 > - 6

c ) -2x > -3x +d ) -4x -2 > -5x +6

Với bài tập này học sinh có thể giải rễ ràng bằng cách sử dụng các phếp biến đổi tương đương

Giải

a ) x – 4 < - 8 ↔ x < -8 + 4 ↔ x < - 4

Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là S = {x / x < - 4 }

b ) x + 3 > - 6 ↔ x > - 6 – 3 ↔ x > -9

Vậy tập nghiệm cuả bất phương trình đã cho là S = {x / x > - 9 }

c ) -2x > - 3x + 3 ↔ -2x + 3x > 3 ↔x > 3

Vậy tập nghiệm của bất phương trình đã cho là S = {x / x > 3 }

d) – 4x – 2 > -5x + 6 ↔ - 4x + 5x > 6 + 2 ↔ x > 8

Vậy bất phương trình đã cho có nghiệm là : S = {x / x > 8 }

Bài 2 : Giaỉ các bất phương trình sau ;

a ) (x + 2 ) 2 < 2x ( x + 2) +4

b ) (x + 2 ) ( x + 4 ) > ( x – 2 ) (x + 8) + 26

Bài tập này sẽ làm cho học sinh hơi bối rối vì các em thấy lũy thừa của x không là bậc nhất nên không biết làm như thế nào vì vậy giáo viên đưa ra một gợi ý nhỏ cho các em : Hãy thực hiện các phép tính ở hai vế và thu gọn

Giải

a) ( x + 2 ) 2 < 2x ( x + 2) + 4

↔ x2 + 4x + 4 < 2 x2 + 4x + 4

↔ x2 < 2 x2 ↔ x2 > 0 ↔ x > 0 hoặc x < 0

Sau khi giải đến bất phương trình x2 > 0 sẽ có nhiều học sinh biến đổi như sau ; x2 > 0 ↔ x > 0 như vậy thì khi kết luận nghiệm thì sẽ thiếu nghiệm của bất phương trình vì vậy cần nhắc lại cho các em lũy thừa chẵn của một số , biểu thức bao giờ cũng lớn hơn hoặc bằng 0 do vậy thay cho việc tìm các gía trị của x để x2 > 0 ta đưa về tìm x để x2 = 0 khi đó những giá trị còn lại của x sẽ làm cho x2 > 0

b ) ( x + 2) ( x + 4 ) > ( x – 2 ) ( x + 8 ) + 26

↔ x2 + 6x + 8 > x2 + 6x -16 + 26

↔0 > 2 ( vô lí )

→ Bất phương trình vô nghiệm

Khi làm xong bài tập 2 giáo viên có thể cho học sinh rút ra các bước làm : Bước 1 : Thực hiện các phép tính ở hai vế của bất phương trình

Bước 2 : Chuyển các hạng tử chứa ẩn sang một vế , các hạng tử bằng số sang một vế rồi thu gọn bất phương trình

Bước 3 : Giải bất phương trình sau khi thu gọn

Bài 3 : Giải các bất phương trình sau :

a

b

 

Giáo viên cho học sinh nhận xét các bất phương trình trên có đặc điểm gì và gợi ý học sinh hãy quy đồng và khử mẫu

Giải

      

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là : S = {x / x ≤ 15}

b)

Vậy tập nghiệm của bất phương trình là ; S = {x / x ≤ -115}

Qua bài tập này giáo viên cho học sinh rút ra cách giải bất phương trình có chứa mẫu :

Bước 1 : Quy đồng và khử mẫu

Bước 2 : Chuyển các hạng tử chứa ẩn sang một vế và các hạng tử bằng số sang một vế và thu gọn bất phương trình

Bước 3 : Giải bất phương trình sau khi thu gọn

Bài 4 : Giải bất phương trình :

mx + 1 ≥ m2 + x ( với m là tham số )

Học sinh có thể biến đổi tương đương bình thường

    

mx m xmx x m   m x m m

Đến bước này sẽ có nhiều em vội vàng suy ra x ≥ ( m + 1 ) bàng cách chia (m-1)(m+1) cho (m-1) mà quên mất điều kiện để một phép chia có nghĩa là số chia phải khác không và quy tắc chia hai vế của bất phương trình cho một số âm phải đổi chiều bất phương trình Vậy giáo viên phải hướng dẫn các em phân chia trường hợp của m- 1 là ( m-1) > 0 ; (m – 1 ) <0 ; ( m- 1 ) = 0 và học sinh

có thể giải tiếp như sau :

+ Nếu m < 1 thì nghiệm của bất phương trình là x ≤ m + 1

+ Nếu m > 1 thì nghiệm của bất phương trình là x ≥ m + 1

+ Nếu x = 1 thì bất phương trình có dạng 0x ≥ 0 nghiệm đúng với mọi giá trị của x

Bài 5 : Giải bất phương trình ( với a là hằng số )

x 1 ax

a



 > x 2 2x

a



 Đây là bất phương trình có chứa mẫu do đó cần phải tìm điều kiện để cho mẫu có nghĩa sau đó biến đổi và rút gọn bất phương trình

Giải

Bất phương trình có nghĩa khi a ≠ 0

x 1 ax

a



 > x 2 2x

a





x 1 ax

a a

   > x 2 2x

aa

 ax 2x > 2 1

aa (a 2)x 1

a

- Nếu a > - 2 : a ≠ 0 thì nghiệm của bất phương trình là : x > 1

( 2)

a a 

- Nếu a < - 2 thì nghiệm của bất phương trình đã cho là : 1

( 2)

x

a a





- Nếu a = -2 thì bất phương trình có dạng 0x > -1

2 nghiệm đúng với mọi x

Bài 6 : Giải bất phương trình :

2 5 8 11

Với bài tập này phần lớn học sinh sẽ vận dụng cách làm một cách máy móc

đó là quy đồng , rút gọn rồi mới giải bất phương trình , làm như vậy thì các em

sẽ khá vất vả hoặc có em thì lại tách thành

8 9 8 9 8 6 8 6 8 3 8 3 8 0 80

Làm như vậy cũng rất phức tạp nên giáo viên có thể cho học sinh nhận xét về mối quan hệ giữa tử và mẫu của mỗi phân thức và hướng dẫn học sinh tạo ra các phân thức có tử giống nhau bằng cách cộng thêm vào mỗi phân thức với 1 khi đó ta có :

2 5 8 11

 

89 86 83 80

91 0 91

x

x

x

  

Bên cạnh các bài toán với yêu cầu cụ thể là giải bất phương trình thì còn những bài toán mà để giải được nó thì phải đưa về bài toán giải bất phương trình Bài toán này đòi hỏi học sinh phải có sự tư duy logic , phân tích chặt chẽ

Bài 7 : Tìm giá trị của x thỏa mãn cả hai bất phương trình

2 3 2 3 2

Học sinh phải hiểu các giá trị cần tìm của x chính là nghiệm chung của cả hai bất phương trình và để tìm được thì ta phải đi giải 2 bất phương trình và tìm phần chung trong tập nghiệm của chúng

*

2 3 2 3 2

12 30 20 45 30

(1)

* 3 2 3 5

4

x

( 2)

Từ (1) và (2) ta có x  0

Bài 8: Tìm các số nguyên x thỏa mãn cả hai bất phương trình

3 2

0, 8

  và 1 2 5 3

x  x

Giải

Xét bất phương trình : 3 2

0,8

 

1 2

x

(1)

Xét bất phương trình : 1 2 5 3

1 2 4 1 0 9 3

1 3

1 3

x x

   

(2)

Từ (1) và (2) ta có 12 ≤ x <13

Sau khi tìm được các giá trị của x thỏa mãn cả hai bất phương trình thì học sinh lại thêm bước lựa chọn các giá trị nguyên của x

Vì x € Z nên x = 12

Nhận xét : Khi cho bài tập thì giáo viên có thể cho những bài tập tương tự nhau nhưng tập sau phải đòi hỏi cao hơn bài tập trước để tạo cho các em vừa biết lợi dụng các bài tập đã biết để làm tương tự nhưng lại phải tư duy thêm để trả lời được câu hỏi của bài như vậy sẽ tạo cho các em sự hứng thú và say mê học tập

Bài 9 : tìm số nguyên x lớn nhất thỏa mãn mỗi bất phương trình sau

a) 5,2 + 0,3x < - 0,5

b) 1,2 – ( 2,1 – 0,2x ) <4,4

Giải

a) 5,2 + 0,3x < - 0,5

0, 3 0, 5 5, 2

19

x x x

Học sinh khi làm đến đây có nhiều em sẽ không biết vậy x sẽ nhận giái trị nào thì giáo viên có thể gợi ý : Số nguyên nhỏ hơn -19 và gần với -19 nhất là bao nhiêu thì học sinh sẽ tìm được đó là -20

b) 1,2 – ( 2,1 – 0,2x ) < 4,4

1, 2 2,1 0, 2 4, 4

0, 2 4, 4 0, 9

26, 5

x x

x

Vậy số nguyên x lớn nhất thỏa mãn bất phương trình là 26

Bài 10: Với giá trị nào của x thì

a) Giá trị phân thức 5 2

6

x



lớn hơn giá trị phân thức 5 2

3

x 

b) Giá trị phân thức 1, 5

5

x

 nhỏ hơn giá trị phân thức 4 5

2

x 

Ở bài tập này học sinh phải thiết lập được mối quan hệ giữa các phân thức và đưa về giải bất phương trình

Giải

a) Giá trị phân thức 5 2

6

x



lớn hơn giá trị phân thức 5 2

3

x 

nghĩa là

3 4

x

Vậy giá trị của phân thức 5 2

6

x



lớn hơn giá trị phân thức 5 2

3

x 

khi x < 3

4

b) Giá trị phân thức 1, 5

5

x



nhỏ hơn giá trị phân thức 4 5

2

x 

nghĩa là

2

5 4

5

5 ,



 3  2 x  20 x  25