Một số giải pháp hướng dẫn học sinh lớp 10 dùng phương pháp đặt ẩn phụ giải phương trình vô tỉ

Cùng với xu hướng của nhà trường là cho học sinh chọn khối thi đại học từ đầu năm lớp 10 và kết hợp với khả năng của học sinh trường THPT HàmRồng, tôi muốn cung cấp, bổ sung thêm cho các

MỤC LỤC

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lí do chọn đề tài

Giải phương trình là nội dung kiến thức quan trọng, cơ bản đối với học

sinh trung học phổ thông, đặc biệt là học sinh khối 10 Đối với những phươngtrình bậc nhất, bậc hai hoặc phương trình quy về bậc nhất, bậc hai đơn giảnhầu hết học sinh đều nắm được cách giải cơ bản Tuy nhiên khi gặp cácphương trình vô tỷ thì phần lớn học sinh bị lúng túng, không tìm được hướnggiải

Thực tế cho thấy trong những năm gần đây, trong các đề thi cao đẳng, đạihọc, các câu hỏi trắc nghiệm đều có liên quan, lồng ghép phương trình vô tỷvào các câu hỏi trắc nghiệm Trong khi đó chương trình học của sách giáokhoa lại không đề cập đến các dạng phương trình này hoặc nếu có thì chỉ dừnglại ở mức độ quá đơn giản, không đáp ứng được trong các kì thi cao đẳng, đạihọc

Vậy làm thế nào để có thể giúp các em học sinh lớp 10 tiếp cận với cácphương trình đó và dần đi đến giải được các phương trình đã nêu ở trên Cùng với xu hướng của nhà trường là cho học sinh chọn khối thi đại học

từ đầu năm lớp 10 và kết hợp với khả năng của học sinh trường THPT HàmRồng, tôi muốn cung cấp, bổ sung thêm cho các em một số cách giải nhữngphương trình dạng này bằng cách dùng ẩn phụ Đây là một cách giải đòi hỏiphải có tư duy chặt chẽ, lôgic và có hiệu quả cao

Ở đây tôi không tham vọng là các em có thể giải được hết các phươngtrình này tuy nhiên phần nào đó học sinh biết cách định hướng, nhận biết, đểđặt được ẩn phụ và giải được một số dạng tương đối đơn giản

Chính vì vậy tôi chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh lớp 10 dùng phương pháp đặt ẩn phụ giải phương trình vô tỷ” làm đề tài nghiên cứu của mình.

1.2 Mục đích nghiên cứu

Sử dụng phương pháp đặt ẩn phụ giúp học sinh phát hiện được mối quan

hệ giữa các biểu thức trong phương trình, từ đó biết cách đặt ẩn phụ thích hợp

để đưa về giải các phương trình hoặc hệ phương trình quen thuộc

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là học sinh khối 10 qua các năm giảngdạy từ trước đến nay

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Hệ thống lí thuyết, tổng hợp kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy, quansát sai lầm, khó khăn của học sinh trong quá trình học tập, kiểm tra thống kê

và tham khảo sách báo đưa ra các dạng bài tập

2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Ở chương trình lớp 10 chủ yếu là các phương trình chứa căn bậc hai, cănbậc ba Với những phương trình chứa căn cơ bản, đơn giản thì hầu như họcsinh đều đã nắm được cách giải Bên cạnh đó, các em còn gặp nhiều phươngtrình vô tỷ mà không có phương pháp giải cụ thể, mẫu mực, những phươngtrình này thường được giải bằng cách đặt ẩn phụ Ẩn phụ ở đây được hiểu là

ẩn khác với ẩn đã cho của bài toán, ẩn phụ được hiểu theo đúng từ phụ (không

Bước 2: Tìm ẩn phụ rồi quay về tìm ẩn ban đầu

Tuy nhiên cái khó của bài toán là đôi khi các mối liên hệ giữa các đạilượng tham gia trong phương trình không dễ thấy, có khi chúng lại “ẩn nấp”khá kín đáo làm cho người giải toán tưởng chừng là chúng không liên quan gìvới nhau Chính vì vậy đòi hỏi người làm toán phải có cách nhìn sáng tạo,logic mới có thể tìm ra mối liên hệ giữa các yếu tố để đặt được ẩn phụ và giảiphương trình

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

Sách giáo khoa chỉ đơn thuần đưa ra các ví dụ về giải các phương trìnhbậc hai, phương trình chứa căn bậc hai, phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đốiđơn giản Ngay cả các phương trình chứa căn bậc hai, chứa dấu giá trị tuyệtđối cơ bản cũng không đề cập đến cách giải tổng quát, vì vậy học sinh gặp rấtnhiều khó khăn khi đối mặt với các phương trình vô tỷ

Trong quá trình giảng dạy bộ môn toán lớp 10, tôi nhận thấy, khi dạy vềgiải phương trình bậc nhất, bậc hai hoặc các phương trình quy về bậc hai đơngiản, đây là những phương trình cơ bản, học sinh đều nắm được cách giải.Tuy nhiên, khi gặp phương trình vô tỷ khác lạ trong phạm vi lớp 10 thì họcsinh bị bế tắc, không định hướng được cách giải Các phương trình dạng này,phần lớn là phức tạp và hầu như không được giải theo cách phổ thông mà ởmỗi phương trình các biểu thức có mối liên hệ đặc biệt, đòi hỏi học sinh phảiphát hiện được và đặt ẩn phụ thích hợp để đưa về giải hệ phương trình quenthuôc

Thực tế chỉ có khoảng 5% - 10% học sinh biết cách giải theo cách đặt ẩnphụ đưa về phương trình hoặc hệ phương trình quen thuộc để giải, hầu hết các

em không hề nghĩ bài toán sẽ được giải theo cách này và không định hướngđược cách giải

Với sức ép của chương trình, qui chế chuyên môn, thời lượng thực hiệnchương trình sát sao, đã làm cho giáo viên chỉ đủ thời gian chuyển tải các nộidung trong sách giáo khoa, ít có thời gian mở rộng kiến thức cho học sinh,phần mở rộng chủ yếu ở các tiết phụ đạo, bồi dưỡng

Trong đề tài này, tôi tôi xin trình bày :

*) những kiến thức cớ bản nhất về phương trình và hệ phương trình

*) 2 dạng bài toán :

Dạng 1: Giải phương trình vô tỷ bằng cách đặt một ẩn phụ

Dạng 2: Giải phương trình vô tỷ bằng cách đặt nhiều ẩn phụ(hai, ba …ẩn) và đưa về giải hệ phương trình

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

2.3.1 Trang bị cho học sinh các kiến thức cần thiết

Giáo viên trang bị cho học sinh dưới dạng bảng hệ thống các kiến thức

để học dễ nhớ, dễ vận dụng

2.3.2 Phân tích cách đặt ẩn phụ và hướng dẫn giải qua một số bài toán

Phần này giới thiệu 2 dạng bài toán :

Dạng 1: Giải phương trình vô tỷ bằng cách đặt một ẩn phụ

Dạng 2: Giải phương trình vô tỷ bằng cách đặt nhiều ẩn phụ(hai, ba …ẩn)

và đưa về giải hệ phương trình

NỘI DUNG2.3.1 Trang bị cho học sinh các kiến thức cần thiết

2.3.1.1 Các kiến thức cơ bản về giải phương trình chứa căn bậc hai.

[ ]2

( ) 0( ( ) 0)

1 ( ) ( )

( ) ( )( ) 0

Chú ý: Trong nhiều trường hợp ta cần đặt ẩn phụ để giải

2.3.1.2 Các kiến thức cơ bản về giải hệ phương trình

- phương pháp thế, từ phương trình bậc nhất ta tính ẩn này theo ẩn kia

- Thế vào phương trình còn lại, tính được giá trị ẩn đó

- Suy ra giá trị ẩn còn lại

4 Hệ đối xứng loại I

Dạng:

( , ) 0( , ) 0

Với mỗi cặp nghiệm (S0; P0) của (II) thì x; y là nghiệm của phươngtrình:

X2 – S0X + P0 = 0

Điều kiện tồn tại x, y là: S02 – 4P0

≥0

Trừ vế theo vế của hai phương trình của hệ ta được phương trình có dạng: (x -y) h(x; y) = 0

Hệ đã cho tương đương với hệ:

( ; ) 00( ; ) 0( ; ) 0

2 11 13 0

11 174

2 7 8 0

t − − =t

(*)

Giải phương trình (*) ta được t=8

Thay vào phương trình đã cho ta được phương trình

t + − =t

(*)

có thể giải bằng phương pháp trên với

⇔ =

Vậy phương trình có hai nghiệm

5 372

nên 2x2 - 5x + 2 ≥

27 > 0 Nếu bình phương lần nữa ta thu được phương trình mới tương đương nhưng cóbậc 4 nên việc giải bị khó khăn

Để khắc phục điều đó, ta đi phân tích và phát hiện mối liên hệ giữa các biểuthức có mặt trong hai vế của (*)

2u2 -5u + 3 = 0

1 3 2

u u

+) u = 1 =>

5 61 2

4

x= x= −

Kết hợp với điều kiện x≥5

ta được nghiệm của phương trình: x = 8; x

(x2 + 3 + 10 – x2 = 0) nên bài toán được giải như sau

u v

=



 =

(cả hai nghiệm đều thoả mãn *)

Trường hợp 1:

23

u v



Trường hợp 2:

32

u v



Chú ý: Bài toán trên vẫn có thể giải theo cách bình phương hai vế, tuy nhiên

cách giải này không hiệu lực lắm vì lời giải phức tạp, học sinh phải bìnhphương hai lần và đưa về giải phương trình bậc 4(may mắn đây là phươngtrình trùng phương, học sinh đã biết cách giải).Như vậy nếu nhận biết đượcmối quan hệ giữa các biểu thức trong phương trình và đặt ẩn phụ như đã trìnhbày ở trên, bài toán trở nên rõ ràng và đơn giản hơn nhiều

Thay vào (*) ta được x = 1 là nghiệm duy nhất của phương trình.

Ví dụ 3: Giải phương trình

3 24+ +x 12− =x 6

Nhận xét: Lập phương của biểu thức thứ nhất cộng với bình phương của biểu

thức thứ hai là một số không đổi (không phụ thuộc vào x)

u v

u v

11

1

x u

x x

0 (*)

0 1

11

2

x x

Với diều kiện u; v; t; z≥

Ví dụ 7: Giải phương trình:

x3 - 3

3 3x+ 2

= 2 (1) Giải

2 ( 1) ( 2) 0 1

2

x x

= −



⇔  =Vậy nghiệm của phương trình là: S = {-1; 2}

1 1

1 5

1 5

2 2

x x

x x

1 (2) 1

Nhận xét: Cách giải 1 có vẻ phổ thông hơn nhưng rõ ràng kém hiệu lực vì nếu

thay phương trình (1) bởi phương trình:

2

, 1

thì phương trìnhbậc 4 hữu tỉ thu được có dạng: x4 -2ax2 – x + a2 – a = 0

Trong khi đó với cách giải thứ 2 ta thu được hệ:

2 2

Cách giải tương tự như giải hệ 2 đã nêu ở trên

2.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm

Khi chưa áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

2.5 Bài học kinh nghiệm

Từ thực tế giảng dạy chuyên đề này, rút ra kinh nghiệm được là bước đầuhọc sinh phải nắm chắc các kiến thức cơ bản, thành thạo vận dụng kiến thứcnày thực hiện kĩ năng giải bài toán cơ bản, từ đó mới dạy các chuyên đề mở

rộng, khắc sâu kiến thức một cách hợp lý với các đối tượng học sinh nhằm rèn

kỹ năng cho học sinh

Sau một thời gian nghiên cứu, thực hiện trên các lớp dạy khối 10 qua cácnăm và được sự đóng góp ý kiến của đồng nghiệp đề tài hoàn thành đã đạtđược những yêu cầu đặt ra ở phần đặt vấn đề

Tìm hiểu và đưa ra hệ thống lí thuyết và bài tập tương đối đầy đủ có lờigiải chi tiết

Phần lớn bài tập đưa ra phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh khá THPT

-Đa số học sinh tỏ ra tự tin khi giải quyết các bài tập về giải phương trìnhkhi được tiếp cận với phương pháp đặt ẩn phụ được nêu trong sáng kiến kinhnghiệm

3.2 Kiến nghị

Sáng kiến kinh nghiệm đã trình bày một cách khái quát về lý thuyếtcũng như hai dạng bài tập đặt một ẩn phụ và đặt nhiều ẩn phụ để giải phươngtrình vô tỷ Với cách phân loại như trên, tôi đã cố gắng giới thiệu một cách cụthể phương pháp đặt ẩn phụ giải phương trình vô tỷ qua các ví dụ minh họaphần nào giúp các thầy cô giáo và các em học sinh tham khảo để có thể giảiquyết tốt các bài toán thuộc loại này trong qua trình học tập, trong các đề thiĐại học, cao đẳng Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo tổ Toán trường

THPT Hàm Rồng- Thanh Hóa đã hết sức giúp đỡ tôi, đóng góp những ý kiếnquý báu

Do kinh nghiệm còn hạn chế nên bài viết chắc chắn còn nhiều thiếu sót,rất mong nhận được sự đóng góp của các bạn đọc và đồng nghiệp để bài viếtđược hoàn thiện hơn

XÁC NHẬN CỦA THỦ

TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 25 tháng 05 năm 2020

Tôi xin cam đoan đây là sáng kiến kinhnghiệm của mình viết, không sao chép nộidung của người khác

Người viết SKKN

Lê Thị Bích

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Toán nâng cao Đại số 10(NXBGD) Tác giả: Nguyễn Huy Đoan.

[2] Phương pháp giải toán Đại số 10(NXB TP Hồ chí Minh)

[3] Bồi đưỡng Đại số 10(NXB Đại học quốc gia Hà Nội) Tác giả Phạm Quốc Phong [4] Dùng ẩn phụ để giải toán(NXBGD) Tác giả: Nguyễn Thái Hoè

DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC TỈNH XẾP LOẠI TỪ C

TRỞ LÊN

Họ và tên tác giả: Lê Thị Bích

Chức vụ và đơn vị công tác: Trường THPT Hàm Rồng

Cấp đánh giá xếp loại

(Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh )

Kết quả đánh giá xếp loại

(A, B, hoặc C)

Năm học đánh giá xếp loại

1 Một số phương pháp hướng

dẫn học sinh lớp 12 trường

THPT quảng Xương I trả lời

nhanh câu hỏi trắc nghiệm

nhận dạng đồ thị hàm số

Ngành giáo dụccấp tỉnh C 2017

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT HÀM RỒNG

- SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIÚP HỌC SINH LỚP 10 DÙNG PHƯƠNG PHÁP ĐẶT ẨN PHỤ GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VÔ TỶ

Người thực hiện: Lê Thị Bích Chức vụ: Giáo viên

SKKN (thuộc lĩnh vực môn): Toán

THANH HÓA NĂM 2020