XI научно-практическая конференция «Грани творчества»
«Свойства функции в решении уравнений»
Работа ученика 11 класса Муниципального бюджетного
общеобразовательного учреждения «Гимназия» Дударева Даниила
Научный руководитель – учитель математики МБОУ «Гимназия» Терехова Надежда Анатольевна 2015 год
Цель работы:
Научиться применять свойства функций при решении комбинированных уравнений
Задачи:
- изложить теоретический материал по свойствам функций;
- научиться решать уравнения из вариантов ЕГЭ с использованием свойства монотонности, ограниченности и чётности.
- в помощь учителю создать приложение, в которое будет входить подборка разных задач ;
Гипотеза
возможно ли научится видеть
применение свойств функций при
решении уравнений?
Объект исследования
комбинированные
уравнения
Метод мажорант
К 11 классу мы с одноклассниками решили сотни различных уравнений и неравенств. Исследуя различные способы их решения, я пришла к выводу, что наиболее красивым, наиболее универсальным способом поиска решений является именно этот метод. Очень возможно, что кто-то из вас и не слышал такое выражение, как «метод мажорант».
На самом деле, вы встречались с этим методом, просто не знали, как он называется. Некоторые математики называют этот метод по-другому: «метод математической оценки», «метод mini-max ». Это очень красивый метод, и ему непременно надо научить всех.
Суть метода мажорант:
Способы нахождения мажоранты
- С помощью производной;
- С использованием ограниченности функций;
- С использованием неравенства Коши;
- С использованием множества значений показательной, тригонометрических, квадратичных функций:
Свойство монотонности функции
Практическая часть:
- Решение уравнений;
- Решение неравенств;
- Задания для самостоятельного решения.
Решение уравнений:
1
2
3
6
7
Решение неравенств:
2
3
Выводы:
Метод мажорант применяется к
комбинированному уравнению, если оно
содержит:
1. Тригонометрические и им обратные функции:
2. Квадратичную функцию
3. Показательную функцию
4. Сумму взаимно обратных функций;
5. Иррациональные функции.
Тест для проверки :
Найдём ОДЗ уравнения: R
Оценим левую и правую части уравнения
с использованием множества значений.
В данном уравнении мажоранта равна 1.
Сведём данное уравнение к системе:
Решая второе уравнение и подставляя найденный корень во второе, получим, что уравнение имеет единственный корень х = 0.
Прежде, чем производить оценку, преобразуем
уравнение, используя формулу разности
квадратов и правило выделения полного
квадрата. Тогда
Оценка выполняется с использованием
множества значений функций.
Мажоранта равна 3, а корень уравнения х = -1,2
В данном уравнении оценку правой части произведём с помощью производной
В левой части , учитываем множество
значений функции
+
-
- 0,2
Таким образом, мы показали, что левая часть уравнения при любом х строго меньше правой части,
т.е. уравнение решений не имеет.
При нахождении мажоранты в этом
уравнении, для оценки правой части
используем оценку суммы двух взаимно
обратных функций. Т.к.
то или .
Левая часть оценивается через множество значений:
Т.о. мажорантами являются числа 2
или – 2, тогда уравнение имеет решение:
Рассмотрим функцию
пусть , так как
,то
Правая часть оценивается с помощью
выделения полного квадрата
т.е.мажоранта равна 2.
Решая систему уравнений, получим х = -3
Остановлюсь на решении 2 и 3 неравенств.
ОДЗ неравенства: R
Оценим каждый множитель:
т.к показательная функция с основанием большим 1
возрастает.
т.к. логарифмическая функция с основанием
меньшим 1 - убывает.
Т.о. при умножении двух чисел меньших 3 никогда не
получится число большее 9, а вот равное 9 получится
может т.т.т, когда
Ответ: 0
Найдём область допустимых значений неравенства
При любом х из ОДЗ
По определению арифметического корня
тогда
при всех значениях х.
Ответ:
следовательно, в силу свойства суммы взаимно обратных положительных функций, получим: