Trong thực tế, khi bồi dưỡng các em trong đội tuyển của trường, sử dụng MTCT để dạy về giải “Một số bài toán về số học và đại số” thì phần lớn các em nắm được kiến thức nhưng sau đó việc[r]
Trang 1SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Phần I: MỞ ĐẦU
I) LÝ DO CHON ĐỀ TÀI:
Cùng với việc đổi mới phương pháp dạy học(PPDH) nhằm mục đích nâng cao chất lượngdạy học và kích thích ham muốn học hỏi tìm tòi khám phá trong học tập và áp dụng vàotrong thực tế cuộc sống, việc hướng dẫn học sinh trung học cơ sở(THCS) nói riêng vàhọc sinh nói chung sử dụng máy tính bỏ túi để hỗ trợ tính toán là việc làm cần thiết trongdạy học Do tính hữu dụng và thiết thực của máy tính bỏ túi(MTBT) và điều kiện kinh tế
xã hội cho phép, hoạt động ngoại khoá toán học nói chung và ngoại khoá MTBT nóiriêng trong các nhà trường nhằm mục đích :
Mở rộng và nâng cao phần tri thức về MTBT của học sinh đã được học ở tiểu học
Phát triển tư duy thuật toán ở HS, hợp lí hoá và tối ưu hoá các thao tác, hỗ trợ đoán nhậnkết quả bằng các phép thử, để kiểm tra nhanh kết quả tính toán theo hướng hình thành cácphẩm chất của người lao động có kĩ năng tính toán
Tạo ra môi trường và điều kiện cho hoạt động ngoại khoá toán phong phú ở bậc họcTHCS và THPT
“…Với máy tính điện tử, một dạng đề thi học sinh giỏi toán mới xuất hiện: kết hợp hữu
cơ giữa suy luận toán học với tính toán trên máy tính điện tử Có những bài toán khókhông những chỉ đòi hỏi phải nắm vững các kiến thức toán (lí thuyết đồng dư, chia hết,
…) và sáng tạo (cách giải độc đáo, suy luận đặc biệt, …), mà trong quá trình giải cònphải xét và loại trừ nhiều trường hợp Nếu không dùng máy tính thì thời gian làm bài sẽrất lâu Như vậy máy tính điện tử đẩy nhanh tốc độ làm bài, do đó các dạng toán này rấtthích hợp trong các kỳ thi học sinh giỏi toán kết hợp với máy tính điện tử”
Trong những năm qua việc sử dụng máy tính cầm tay(MTCT) được sử dụng rộng rãitrong học tập, thi cử Nó giúp cho học sinh rất nhiều trong việc tính toán và những bàitập không thể giải bằng tay
Một trong những dạng bài tập ở trong chương trình THCS có thể dùng MTCT để giải là
“các bài toán về số học vả đại số ” mà hầu hết các cuộc thi giải toán trên MTCT đều cócấu trúc chiếm tỉ lệ từ 70% trở lên trong đề Đồng thời cũng là hai môn học cơ bản củatoán học
Trong thực tế, khi bồi dưỡng các em trong đội tuyển của trường, sử dụng MTCT để dạy
về giải “Một số bài toán về số học và đại số” thì phần lớn các em nắm được kiến thứcnhưng sau đó việc vận dụng ,cũng như kĩ năng trình bày bài giải chưa hợp lý, chính xác
Vì vậy tôi nhận thấy giúp cho các em học sinh có kĩ năng sử dụng MTCT để giải các bàitoán nói chung và về số học và đại số nói riêng một cách thành thạo và chính xác là hếtsức cần thiết
Làm thế nào để cho học sinh nắm được cách giải các bài toán liên quan Đặc biệt là các
đề thi giải toán bằng MTCT đã và đang diễn ra hầu hết các tỉnh thành trong cả nước
Do đó tôi chọn đề tài:“Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Nâng cao hiệu quả hướng dẫn học sinh sử dụng MTCT để giải các bài toán số học, đại số và các bài toán liện quan khác
Đối với giáo viên:
Trang 2SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Có được nội dung ôn tập cho học sinh khi lồng ghép các tiết giảng dạy với sự hỗ trợ củaMTCT và đặc biệt cho đội tuyển đạt hiệu quả hơn.Định hướng được các dạng toán cũng như các phương pháp giải các bài toán về đa thức bằngMTCT
Đối với học sinh:
Nắm được cơ sở lý luận của phương pháp giải các bài toán về số học và đại số.Vận dụng linh hoạt, có kĩ năng thành thạo
III)
PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH:
Đan xen việc giải toán trên MTCT trong các tiết dạy( đưa thêm một số bài tập có số phứctạp,kết hợp nhiều phép tính,…)
Sinh hoạt ngoại khoá thực hành giải toán trên MTCT tại trường THCS Phước Hòa.( Theo
kế hoạch đã được bộ phận chuyên môn nhà trường duyệt)
Bồi dưỡng đội tuyển HSG giải toán trên MTCT của trường
Bồi dưỡng đội tuyển HSG giải toán trên MTCT của Huyện
IV)
CƠ SỞ VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU :
Năm học 2009-2010 lại một năm nữa tôi được nhà trường phân công bồi dưỡng đội tuyểnhọc sinh giải toán bằng Bản thân cũng như các đồng nghiệp khác việc bồi dưỡng họcsinh giải toán bằng MTCT các cấp là một vấn đề có nhiều trăn trở và khó khăn Qua traođổi và học hỏi một số đồng nghiệp như: Thầy Nguyễn Chơn Bộ, Nguyễn Thành Hưng,
Võ Ngọc Phương, Nguyễn Kim Dũng, cô Bùi Thị Anh Thư… Đồng thời thông qua cácbuổi chuyên đề, bồi dưỡng chuyên môn, thao giảng của ngành tổ chức bản thân đã đúckết một số kinh nghiệm giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp Bản thân hìnhthành và thực hiện áp dụng đề tài này từ các lớp học tại trường THCS Phước Hòa
Học sinh trường THCS Phước Hòa.(học sinh ở các khối lớp)
Học sinh trường THCS Phước Hòa.(học sinh được lựa chọn ở các khối 8,9 từ 10/2009đến 11/2009)
Đội tuyển HSG giải toán trên MTCT của trường THCS Phước Hòa( Từ 2/11/2009 đến15/11/2009)
Đội tuyển HSG giải toán trên MTCT của trường THCS Phước Hòa( Từ 10/2010 đến1/2010)
Tổng hợp và viết đề tài từ năm tháng 09/2010-11/2010
Trang 3SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Phần II: KẾT QUẢ.
A-MÔ TẢ TÌNH TRẠNG SỰ VIỆC HIỆN TẠI:
Học sinh không biết giải các bài toán bằng MTCT như thế nào
Nhìn chung số em giải được là nhờ tham khảo đáp án, chưa đưa ra được hướng giảichung cho dạng bài tập này
Trong thực tế khi giảng dạy cho HS một số các bài toán đòi hỏi phải có kĩ năng tính toánhoặc suy luận ở mức độ cao và yêu hoàn thành trong khuôn khổ thời gian hạn hẹp thìphần lớn HS thường có tâm lí căng thẳng hoặc không có hứng thú học tập, bởi lí do làcác em ngại tính toán Vì vậy để giúp HS tính toán nhanh và đơn giản hơn và đỡ lãng phítốn thời gian đồng thời kích thích sự tập trung cao độ của HS vào việc giải toán ta nên
hướng dẫn HS cách sử dụng MTBT hỗ trợ các hoạt động tính toán trong khi học.
Thống kê việc sử dụng MTCT ở trường THCS Phước Hòa trong năm học 2008 – 2009 khi chưa thực hiện đề tài:
- Tuỳ theo cách sử dụng nhưng nhìn chung có hai cách cơ bản dành cho hai dòng
máy:Plus;570ES và 500MS,570MS nhưng đối với dòng máy Plus;570ES thì việc nhập dữ liệu vào máy cũng như kết quả truy xuất hiển thị giống như phép toán ở sách giáo khoa
500ES;500VN Các phím chức năng , các hàm cơ bản được bố trí dưới dạng hiển thị menu rất thông dụng
- Trong phạm vi của đề tài này chúng ta xem như học sinh đã biết cách sử dụng MTCT
B.HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG MÁY TÍNH :
Trang 4SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
I/ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TOÁN SỐ HỌC
A b
,
;7
3-Kiểm tra số nguyên tố:
* Với nguyên tắc mọi số nguyên tố đều là số lẻ
Và một số không chia hết cho thừa số nguyên tố nào là số nguyên tố
Cách 1: (-1) A
A + 2 A:(Số cần xđ) ÷ A bấm = cho đến số cần dừng, nếu kết quả không là số nguyên thì số đó không phải là nguyên tố.
Trang 5SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Ví dụ: Xét xem 8191 là số nguyên tố hay hợp số?
Quan sát các kết quả ta thấy đều không nguyên, cho nên khẳng định 8191 là số nguyên tố.
Ví dụ: Xét xem 99 873 là số nguyên tố hay hợp số?
Quan sát màn hình thấy có kết quả nguyên là 441, cho nên khẳng định 99 873 là hợp số.
Bài tập: Số nào sau đây là số nguyên tố: 403; 569; 1361; 1363 (ĐS: 569 và 1361)
DẠNG 2: TÌM SỐ DƯ CỦA PHÉP CHIA CỦA SỐ A CHO SỐ B.
1-Đối với số bị chia tối đa 10 chữ số:
Số dư
A
A Bx
B phần nguyên của (A chia cho B )
Cách ấn: A B màn hình hiện kết quả số thập phân Đưa con trỏ lên biểu thức sửa lại A B X phần nguyên của A chia cho B và ấn .
VD : Tìm số dư của phép chia 9124565217 123456
Ta có : 9124565217 123456 = 73909,………
Tiếp theo ta ấn 9124565217 – 123456 73909 = 55713
Vậy R = 55713
2- khi số bị chia A lớn hơn 10 chữ số :
Nếu số bị chia A là số bình thường lớn hơn 10 chữ số Ta ngắt ra thành nhóm đầu 9 chữ số ( kể từ bân trái ) Ta tìm số dư như phần a) rồi viết tiếp sau số dư còn lại là tối đa 9 chữ số rồi tìm số dư lần hai Nếu còn nữa thì liên tiếp như vậy.
VD: Tìm dư trong phép chia 2345678901234 4567
3- Tìm số dư của số bị chia được cho bằng dạng lũy thừa quá lớn:
ta dùng phép đồng dư theo công thức sau :
Trang 6SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Vd: Tìm dư của phép chia :
DẠNG 3: TÌM ƯCLN, BCNN CỦA HAI SỐ:
A Phương pháp giải toán
Bài toán 1: Tìm UCLN và BCNN của hai số nguyên dương A và B (A < B).
Thuật toán: Xét thương
A
B Nếu:
1 Thương
A
B cho ra kết quả dưới dạng phân số tối giản hoặc cho ra kết quả dưới dạng số
thập phân mà có thể đưa về dạng phân số tối giản
B cho ra kết quả là số thập phân mà không thể đổi về dạng phân số tối giản
thì ta làm như sau: Tìm số dư của phép chia
A
B Giả sử số dư đó là R (R là số nguyên dương nhỏ hơn A ) thì:
ƯCLN (B, A) = ƯCLN(A, R) ( Chú ý: ƯCLN (B, A) = ƯCLN(A, B))
Đến đây ta quay về giải bài toán tìm ƯCLN của hai số A và R
Tiếp tục xét thương
R
A và làm theo từng bước như đã nêu trên.
Sau khi tìm được ƯCLN(A, B), ta tìm BCNN(A, B) bằng cách áp dụng đẳng thức:
ƯCLN(A.B).BCNN(A, B) = A.B => BCNN(A, B) =
A.BUCLN(A, B)
Bài toán 2: Tìm ƯCLN và BCNN của ba số nguyên dương A, B và C.
Trang 7SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Ta cũng không thể đưa số thập phân này về dạng phân số tối giản được Ta tiếp tục tìm số
dư của phép chia:
Vậy số lớn nhất có dạng 1 2 3 4x y z chia hết cho 7 là 1929354
Tương tự số nhỏ nhất có dạng 1 2 3 4x y z chia hết cho 7 là 1020334
DẠNG 5: TÌM CẶP NGHIỆM (x;y) NGUYÊN DƯƠNG THỎA MÃN PHƯƠNG TRÌNH.
Ví dụ: tìm cặp số (x;y) nguyên dương sao cho x 2 = 27 y 2 +1
Ta có x2= 27 y2+1 nên y < x suy ra x = 37y 2 1
Trang 8SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Do đó gán: Y = 0, X= 0; nhập Y=Y+1:X = 37Y 2 1
ấn phím = liên tục cho tới khi X nguyên
KQ: x =73; y= 12
Bài tập:
1 Tìm cặp số (x;y) nguyên dương sao cho x2= 47y2+1 KQ: x= 48; y= 7
2 Tìm cặp số (x;y) nguyên dương thỏa mãn phương trình 4x3 + 17(2x-y)2 = 161312
X
ấn dấu liên tục cho tới y nguyên
KQ: x = 30; y = 4
DẠNG 6: SỐ THẬP PHÂN HỮU HẠN – SỐ THẬP PHÂN VÔ HẠN TUẨN HOÀN
VD : phân số nào sinh ra số thập phân tuần hoàn sau :
a, 0,123123123123 = 0, (123) đó là số
123999
b, 4,353535353535 = 4, (35) đó là
35499
VD : Tính chữ số thập phân thứ 105 của số thập phân
1713
Ta có : 17 13 = 1,307692308
( thực ra kết quả của nó là 1,307962307962 )
Ta thấy chu kì của kết quả là 1,(307692)
Mặt khác 105 3 ( mod 6 )
chữ số thứ 105 trong phần thập phân của kết quả phép chia 17 13 là số 7
VD : tìm n N nhỏ nhất sao cho n có ba chữ số biết n121 có 5 chữ số đầu đều là chữ số 3
Ta không thể dùng máy tính bỏ túi để tính n121
Nhưng ta có 123121 , 12 3121 , 1 23121 có các chữ số giống nhau ta tính :
1 00121 =1
1 01121 = 3,333390164
n = 101
DẠNG 7: LÀM TRÒN SỐ Máy có hai cách làm tròn số:
Làm tròn số để đọc ( máy vẫn lưu trong bộ nhớ đến 12 chữ số để tính toán cho các bài toán sau ) ở NORM hay FIXn
Làm tròn và giữ luôn kết quả số đã làm tròn cho các bài toán tính sau ở FIX và RnD
Trang 9SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Nếu chọn FIX 4 và ấn tiếp SHIFT RnD máy sẽ hiện kết quả 1,3077 và giữ kết quả này trong
bộ nhớ ( chỉ có 4 chữ số ở phần lẻ đã làm tròn )
Ans 13 = 17,0001
II/ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐẠI SỐ Ở THCS:
DẠNG 1: TÍNH GIÁ TRỊ CỦA BIỂU THỨC:
1.1.TÍNH GIÁ TRỊ CỦA BIỂU THỨC SỐ:
VD : Tính :
a, A =
8080808091919191343
149
17
11
27
29
23
22:343
449
47
4
4
27
19
13
11
045,02,1:965,11,267,088,33,503,0632
,
0
5,2:15,0:9,04,0:
1.2 TÍNH GIÁ TRỊ CỦA BIỂU THỨC CHỨA BIẾN
Ta có 2 cách tính: Sử dụng cách gán giá trị (phím STO) Hoặc tính trực tiếp bằng nút Ans
VD1: Tính giá trị của biểu thức: 20x2 -11x – 2006 tại
a) x = 1; b) x = -2; c) x =
− 1
2 ; d) x =
0,12345 1,23456;
Cách làm: Gán 1 vào ô nhớ X:
Nhập biểu thức đã cho vào máy: (Ghi kết quả là -1 997)
Trang 10SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Sau đó gán giá trị thứ hai vào ô nhớ X:
Rồi dùng phím # để tìm lại biểu thức, ấn để nhận kết quả (Ghi kết quả là -1 904)
Làm tương tự với các trường hợp khác (ĐS c)
119952
; d) -2006,899966).
VD2: Tính giá trị của biểu thức: x3 - 3xy2 – 2x2y - 32 y3 tại:
Cách làm: Gán 2 vào ô nhớ X: Gán -3 vào ô nhớ Y: Nhập biểu thức đã cho vào máy
(Ghi kết quả là - 4 )
Sau đó gán giá trị thứ hai vào ô nhớ X:
Dùng phím # # để tìm lại biểu thức, ấn để nhận kết quả (Ghi kết quả là 25,12975279) Làm tương tự với trường hợp c) (Ghi kết quả là -2,736023521)
Phương pháp: Tính từ dưới lên hoặc tính từ trên xuống.
Vấn đề đặt ra: hãy biểu diễn liên phân số
0 1
n 1 n
b Dạng toán này được
gọi là tính giá trị của liên phân số Với sự trợ giúp của máy tính ta có thể tính một cách nhanhchóng dạng biểu diễn của liên phân số đó
Qui trình ấn máy (fx-500MS và fx-570 MS)
Ấn lần lượt an 1 1 ab/ c an an 2 1 ab/ c Ans a0 1 ab/ c Ans
Ví dụ: Viết A ra phân số thường và số thập phân
53
42
52
42
523
Trang 11SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Cách 2: Tính từ trên xuống
Nhập: 3 ( 5 (2 (4 (2 (5 (2 (4 (2 5 3))))))))
BIỂU DIỄN PHÂN SỐ RA LIÊN PHÂN PHÂN SỐ
Liên phân số (phân số liên tục) là một công cụ toán học hữu hiệu được các nhà toán học sử dụng
để giải nhiều bài toán khó
Bài toán: Cho a, b (a > b)là hai số tự nhiên Dùng thuật toán Ơclit chia a cho b, phân số
1
A
a b
Trang 12SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
Ghi vào màn hình: 329 1051 và ấn
ấn tiếp x1 (máy hiện 3 64 329)
ấn tiếp 3 (máy hiện 64 329)
ấn tiếp x1 (máy hiện 5 9 64)
ấn tiếp 5 (máy hiện 9 64)
ấn tiếp x1 (máy hiện 7 1 9) KQ: a=7; b=9
1 3
1 3
4/ Tính C =
1 5
1 1
1 3
1 1 4
1 3
1 8
1 a b
Trang 13SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
DẠNG 2: GIẢI PHƯƠNG TRÌNH – HỆ PHƯƠNG TRÌNH
Ghi nhớ: Trước khi thực hiện giải nên viết phương trình (hệ phương trình) dưới dạng chính tắc
để khi đưa các hệ số vào máy không bị nhầm lẫn
Dạng 3.1 Giải phương trình bậc hai ax + bx + c = 0 (a≠0) 2
3.1.1: Giải theo chương trình cài sẵn trên máy
giá trị mới được ghi vào trong bộ nhớ của máy tính
Chú ý: Khi giải bằng chương trình cài sẵn trên máy nếu ở góc trái màn hình máy hiện R I
thì nghiệm đó là nghiệm phức, trong chương trình Trung học cơ sở nghiệm này chưa được học
do đó không trìn bày nghiệm này trong bài giải Nếu có một nghiệm thực thì phương trình cónghiệm kép, cả hai nghiệm đều là nghiệm phức coi như phương trình đó là vô nghiệm
3.1.2: Giải theo công thức nghiệm
Tính b2 4ac
+ Nếu > 0 thì phương trình có hai nghiệm: 1,2
bx
2a
+ Nếu < 0 thì phương trình vô nghiệm
Ví dụ: (Sở GD Đồng Nai, 1998) Giải phương trình 2,354x2 – 1,542x – 3,141 = 0
Trang 14SKKN Giải một số bài toán về số học và đại số ở bậc THCS bằng MTCT
( 1 542 ALPHA A ) 2 2 354
(x1 = 1,528193632)
( 1 542 ALPHA A ) 2 2 354
(x2 = - 0,873138407)
Chú ý: Nếu đề bài không yêu cầu nên dùng chương trình cài sẵn của máy tính để giải.
Hạn chế không nên tính trước khi tính các nghiệm x1, x2 vì nếu vậy sẽ dẫn đến sai
số xuất hiện trong biến nhớ sau 10 chữ số làm cho sai số các nghiệm sẽ lớn hơn
Dạng toán này thường rất ít xuất hiện trực tiếp trong các kỳ thi gần đây mà chủ yếudưới dạng các bài toán lập phương trình, tìm nghiệm nguyên, chứng minh nghiệm đa thức, xácđịnh khoản chứa nghiệm thực của đa thức, … Cần nắm vững công thức nghiệm và Định lí Viét
để kết hợp với máy tính giải các bài toán biến thể của dạng này
Dạng 3.2 Giải phương trình bậc ba ax 3 + bx 2 + cx + d = 0 (a≠0)
3.2.1: Giải theo chương trình cài sẵn trên máy
giá trị mới được ghi vào trong bộ nhớ của máy tính
Ví dụ: (Sở GD Cần Thơ, 2002) Tìm tất cả các nghiệm gần đúng với 5 chữ số thập phân của
Chú ý: Khi giải bằng chương trình cài sẵn trên máy nếu ở góc trái màn hình máy hiện R I
thì nghiệm đó là nghiệm phức, trong chương trình Trung học cơ sở nghiệm này chưa được học
do đó không trìn bày nghiệm này trong bài giải
3.2.2: Giải theo công thức nghiệm
Ta có thể sử dụng công thức nghiệm Cardano để giải phương trình trên, hoặc sử dụng sơ đồHorner để hạ bậc phương trình bậc 3 thành tích phương trình bậc 2 và bậc nhất, khi đó ta giảiphương trình tích theo các công thức nghiệm đã biết
Chú ý: Nếu đề bài không yêu cầu, nên dùng chương trình cài sẵn của máy tính để giải.
Dạng 3.3 Giải hệ phương trình bậc nhất 2 ẩn
hệ số ấn phím giá trị mới được ghi vào trong bộ nhớ của máy tính
Ví dụ: (Thi vô địch toán Flanders, 1998)
Nếu x, y thỏa mãn hệ phương trình
83249x 16751y 10824916751x 83249y 41715