Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета

Учителю
  • Быстрый поиск
  • Расширенный поиск
Тип материала:
Разделы:
Темы:

Тип материала

Урок 17 Функция вида корень n-ой степени из x, свойства и график [Шумейко Ю.С.]

Текст урока

  • Конспект

     Название предмета Алгебра
    Класс 11
    УМК  (Алгебра и начала математического анализа. 10-11 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М. Мнемозина 2005 год) 
    Уровень обучения (базовый,) 
    Тема урока: Функция вида y= , свойства и график.
     Место урока в системе уроков по теме (Урок 2: решения ключевых задач)
    Цель урока: Обобщить и систематизировать знания, полученные по теме;
    проверить степень усвоения материала;
    продолжить формирование умения применять полученные знания по теме в процессе решения упражнений;
    воспитывать аккуратность и четкость в работе с графиками.
    Задачи урока
    1. Актуализировать необходимые знания и умения.
    2. Организовать мыслительную деятельность учащихся для решения   проблемы (выстроить необходимую коммуникацию).
    3. Через анализ и присвоение нового способа деятельности воспитывать уважение к чужому мнению и чужому труду.
     4. Проверить уровень усвоения учащимися вопросов темы
      Планируемые результаты: усвоить решение основных задач 
      Техническое обеспечение урока: доска, мел
    Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока (http://interneturok.ru/algebra/11-klass/stepeni-i-korni-stepennye-funktsii/funktsi) 
    Содержание урока  (в соответствии с требованиями к современному уроку).
     I.            Организационный момент.
    1)      Приветствие. Проверка отсутствующих в классе.
    II.            Актуализация знаний учащихся. Проверка домашнего задания.
    1)      Какую тему мы начали изучать на прошлом уроке?
    2)      Сформулируйте определение корня п- степени из числа
    3)      Чему мы научились на прошлом уроке?
    4)      Проверим домашнее задание.
         
    III  Решение основных задач
     На данном уроке мы повторим свойства и графики функций у=√(n&х), решим некоторые типовые задачи.
      1. Функция y=(√x)n при четных n, свойства в общем и частных случаях
    Нач­нем с по­вто­ре­ния функ­ций  для чет­но­го n, т. е. функ­ций  и т. д. Рис. 1.
    Рис. 1. Гра­фик функ­ции  при чет­ных n
    Важно, что любая из этих кри­вых про­хо­дит через две точки: (0;0) и (1;1).Когда ар­гу­мент воз­рас­та­ет от нуля до плюс бес­ко­неч­но­сти, то и функ­ция воз­рас­та­ет от нуля до плюс бес­ко­неч­но­сти.
    Свой­ства дан­ных функ­ций:
    1.      Об­ласть опре­де­ле­ния: ;
    2.      Об­ласть зна­че­ний: ;
    3.      Функ­ция воз­рас­та­ет на луче ;
    4.      Функ­ция про­хо­дит через точки (0;0), (1;1) при любом n.
    Изу­ча­е­мые функ­ции имеют много общих свойств, но каж­дая из них един­ствен­на и непо­вто­ри­ма. Для при­ме­ра рас­смот­рим вза­им­ное рас­по­ло­же­ние двух кри­вых: .
    Пока х из­ме­ня­ет­ся от нуля до еди­ни­цы, кри­вая  на­хо­дит­ся над кри­вой , в точке (1;1) кри­вые пе­ре­се­ка­ют­ся и далее ме­ня­ют свое рас­по­ло­же­ние, когда х ме­ня­ет­ся от еди­ни­цы до плюс бес­ко­неч­но­сти, кри­вая  на­хо­дит­ся над кри­вой .
    Опи­сан­ное рас­по­ло­же­ние можно опи­сать так:
    
    При­мер 1:
    но
    
    При­мер 2:
    но
    
    Рис. 2. Вза­им­ное рас­по­ло­же­ние гра­фи­ков функ­ций 
     2. Функция y=(√x)n при нечетных n, свойства в общем и частных случаях.Пе­рей­дем к функ­ци­ям  для нечет­но­го n, т. е. функ­ци­ям  и т. д., при­чем в дан­ном слу­чае  и .
    
    Рис. 3. Гра­фик функ­ции  для нечет­но­го n, 
    Если ар­гу­мент ме­ня­ет­ся от минус бес­ко­неч­но­сти до плюс бес­ко­неч­но­сти, функ­ция воз­рас­та­ет от минус бес­ко­неч­но­сти до плюс бес­ко­неч­но­сти.
    Ос­нов­ные свой­ства рас­смат­ри­ва­е­мых функ­ций:
    1.      Об­ласть опре­де­ле­ния: ;
    2.      Об­ласть зна­че­ний: ;
    3.      Гра­фи­ки функ­ций про­хо­дят через точки (0;0), (1;1), (-1;-1)
    4.      Функ­ции нечет­ные, гра­фи­ки сим­мет­рич­ны от­но­си­тель­но на­ча­ла ко­ор­ди­нат;
    5.      Функ­ции воз­рас­та­ют от минус до плюс бес­ко­неч­но­сти.
    Рас­смот­рим вза­им­ное рас­по­ло­же­ние двух кри­вых: . Рис. 4.
    
    Рис. 4. Вза­им­ное рас­по­ло­же­ние гра­фи­ков функ­ций 
    На участ­ке  кри­вая  на­хо­дит­ся выше кри­вой , од­на­ко когда  кри­вые рас­по­ла­га­ют­ся на­о­бо­рот,  рас­по­ло­же­на выше :
    
     Решение типовых задач
    При­мер 3 – ре­шить нера­вен­ство:
    
    Чтобы найти ре­ше­ние нера­вен­ства, нужно узнать знак числа, сто­я­ще­го в скоб­ках. По­сколь­ку зна­че­ние си­ну­са лю­бо­го угла мень­ше еди­ни­цы, раз­ность в скоб­ках будет иметь знак минус. Ис­хо­дя из этого, по­лу­ча­ем ре­ше­ние нера­вен­ства: .
    Рас­смот­рим одну из ти­по­вых задач для функ­ции  для чет­но­го n.
    При­мер 4: най­ди­те об­ласть зна­че­ний функ­ции  на ин­тер­ва­ле .
    Ре­ше­ние ос­но­вы­ва­ет­ся на свой­стве дан­ной функ­ции, а имен­но ее мо­но­тон­ном воз­рас­та­нии. Най­дем зна­че­ния в гра­ни­цах ин­тер­ва­ла:
    Таким об­ра­зом, по­лу­ча­ем ответ: .
    Ана­ло­гич­ная за­да­ча су­ще­ству­ет для функ­ции  при нечет­ном n.
    При­мер 5: най­ди­те об­ласть зна­че­ний функ­ции  на ин­тер­ва­ле Дан­ная функ­ция также имеет свой­ство мо­но­тон­но воз­рас­тать при воз­рас­та­нии ар­гу­мен­та.
    Ана­ло­гич­но преды­ду­ще­му при­ме­ру най­дем зна­че­ния функ­ции в гра­нич­ных точ­ках и по­лу­чим ответ.
    
    Таким об­ра­зом, по­лу­ча­ем ответ: .
    По­доб­ные за­да­чи до­пус­ка­ют раз­лич­ные фор­му­ли­ров­ки, рас­смот­рим одну из них.
    При­мер 6: най­ди­те наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции  на ин­тер­ва­ле .
    Ответ оче­ви­ден: наи­мень­ше­го зна­че­ния функ­ция до­сти­га­ет при наи­мень­шем зна­че­нии ар­гу­мен­та, т. е. , наи­боль­шее зна­че­ние со­от­вет­ству­ет наи­боль­ше­му зна­че­нию х, но наш ин­тер­вал за­кан­чи­ва­ет­ся круг­лой скоб­кой, по­это­му наи­боль­ше­го х, а зна­чит, и наи­боль­ше­го у, не су­ще­ству­ет.
    При­мер 7: ре­шить урав­не­ние гра­фи­че­ски.
    
    Раз­би­ва­ем за­дан­ное урав­не­ние на две функ­ции:
    
    Свой­ства дан­ных функ­ций нам из­вест­ны, пер­вая мо­но­тон­но воз­рас­та­ет и обя­за­тель­но про­хо­дит через три из­вест­ные нам точки, вто­рая мо­но­тон­но убы­ва­ет, по­это­му если дан­ная си­сте­ма имеет ре­ше­ние, то оно един­ствен­ное.
    По­стро­им за­дан­ные функ­ции:
    
    Рис. 5. Гра­фи­ки функ­ций  и 
    Оче­вид­но, что ре­ше­ни­ем си­сте­мы яв­ля­ет­ся точка с ко­ор­ди­на­та­ми (1;1). Вы­пол­ним про­вер­ку:
    
    Таким об­ра­зом, по­лу­чи­ли ко­рень урав­не­ния: .
    При­мер 8: най­ди­те об­ласть опре­де­ле­ния функ­ции.
    
    Мы пом­ним, что под кор­нем чет­ной сте­пе­ни долж­но сто­ять толь­ко по­ло­жи­тель­ное вы­ра­же­ние, в то время как на ко­рень нечет­ной сте­пе­ни ни­ка­ких огра­ни­че­ний не на­кла­ды­ва­ет­ся. По­лу­ча­ем нера­вен­ство:
    Умно­жим нера­вен­ство на минус еди­ни­цу, по­лу­чим:
    
    По­лу­чи­ли нера­вен­ство в стан­дарт­ном виде, вы­пи­шем и по­яс­ним его ре­ше­ния:
    
    
    Рис. 6. Ин­тер­ва­лы зна­ко­по­сто­ян­ства квад­рат­но­го нера­вен­ства
    Таким об­ра­зом, по­лу­чи­ли ответ: .
    При­мер 9: найти наи­боль­шее зна­че­ние функ­ции.
    
    Пом­ним, что под кор­нем чет­ной сте­пе­ни может сто­ять толь­ко неот­ри­ца­тель­ное число:
    
    
    
    Рис. 7. Ин­тер­ва­лы зна­ко­по­сто­ян­ства квад­рат­но­го нера­вен­ства
    
    Опре­де­лим, в каких пре­де­лах из­ме­ня­ет­ся под­ко­рен­ное вы­ра­же­ние . Неслож­но найти, что оно при­над­ле­жит ин­тер­ва­лу [0;1].
    Рас­смот­рим функ­цию . Дан­ная функ­ция мо­но­тон­но воз­рас­та­ет, по­это­му сво­е­го мак­си­му­ма до­стиг­нет при мак­си­маль­ном зна­че­нии х, т. е. по­лу­ча­ем:
    .
    При­мер 10: по­стро­ить гра­фик и найти об­ласть зна­че­ний функ­ции.
    
    
    
    Рис. 8. Гра­фи­ки функ­ций, при­мер 10
    Пер­вая функ­ция  при  убы­ва­ет от двух до нуля. Вто­рая функ­ция  при  воз­рас­та­ет от нуля до еди­ни­цы.Итак, если ар­гу­мент ме­ня­ет­ся в за­дан­ных пре­де­лах , функ­ция при­ни­ма­ет зна­че­ния на ин­тер­ва­ле от нуля до двух, таким об­ра­зом, по­лу­ча­ем ответ: об­ласть зна­че­ний функ­ции .
    Свой­ства функ­ции лежат в ос­но­ве ре­ше­ния раз­лич­ных задач с па­ра­мет­ром, рас­смот­рим одну из них.
    При­мер 11: найти число кор­ней урав­не­ния с па­ра­мет­ром.
    
    При­чем 
    
    На­пом­ним, что ре­ше­ние за­да­чи с па­ра­мет­ром под­ра­зу­ме­ва­ет пе­ре­брать все воз­мож­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра и для каж­до­го из них ука­зать ответ.
    Для ре­ше­ния по­доб­ных задач можно при­ме­нять сле­ду­ю­щий ал­го­ритм:
    1.      По­стро­ить гра­фик функ­ций;
    Гра­фик уже был по­стро­ен в преды­ду­щем при­ме­ре, см. ри­су­нок 8.
    2.      Рас­сечь гра­фик се­мей­ством пря­мых , найти точки пе­ре­се­че­ния и вы­пи­сать ответ;
    Вы­пол­ним рас­се­че­ние:
    
    Рис. 9. Рас­се­че­ние гра­фи­ка пря­мы­ми вида 
    Ис­хо­дя из ри­сун­ка 9, вы­пи­шем ответ:
    Урав­не­ние не имеет кор­ней при: 
    Урав­не­ние имеет един­ствен­ный ко­рень при: .
    Урав­не­ние имеет два корня при: .
    Итак, мы по­вто­ри­ли свой­ства функ­ций  для всех зна­че­ний n, по­стро­и­ли гра­фи­ки и ис­сле­до­ва­ли их. Кроме того, мы на­учи­лись ре­шать раз­но­об­раз­ные ти­по­вые за­да­чи, поль­зу­ясь свой­ства­ми изу­ча­е­мых функ­ций. На сле­ду­ю­щем уроке мы рас­смот­рим свой­ства корня n-й сте­пе­ни из неот­ри­ца­тель­но­го числа.
    Итог урока
     До­маш­нее за­да­ние
    1. Найти ми­ни­маль­ное зна­че­ние функ­ции:
    а) ; б) ; в) 2. Найти ко­ли­че­ство ре­ше­ний урав­не­ния с па­ра­мет­ром , если 
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
     

    Автор(ы): Шумейко Ю. С.

    Скачать: Алгебра 11кл - Конспект.docx