Sáng kiến kinh nghiệm Một số giải pháp giúp học sinh Lớp 10 có kỹ năng giải phương trình vô tỉ

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Một số giải pháp giúp học sinh Lớp 10 có kỹ năng giải phương trình vô tỉ

1. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ I/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. - Căn cứ vào chủ trương đường lối, chính sách pháp luật của Đảng và nhà nước. Căn cứ vào phương hướng, nhiệm vụ và kế hoạch chuyên môn của trường THPT TRẦN CAO VÂN năm học 2010-2011. - Năm học 2010-2011, tôi được phân công trực tiếp giảng dạy các lớp 10C 1,10C4, 10C9. Đa số học sinh yếu kém, nhận thức còn chậm nên giáo viên cần có phương pháp cụ thể cho từng dạng toán để học sinh nắm được bài tốt hơn. - Trong chương trình toán THPT, mà cụ thể là phân môn Đại số 10, các em học sinh đã được tiếp cận với phương trình chứa ẩn dưới dấu căn và được tiếp cận với một vài cách giải thông thường đối với những bài toán cơ bản đơn giản. Tuy nhiên trong thực tế các bài toán giải phương trình chứa ẩn dưới dấu căn rất phong phú và đa dạng và đặc biệt là trong các đề thi Đại học - Cao đẳng -THCN, các em sẽ gặp một lớp các bài toán về phương trình vô tỷ mà chỉ có số ít các em biết phương pháp giải nhưng trình bày còn lủng củng chưa được gọn gàng, sáng sủa thậm chí còn mắc một số sai lầm không đáng có trong khi trình bày. Tại sao lại như vậy? - Lý do chính ở đây là: Trong chương trình SGK Đại số lớp 10 hiện hành được trình bày ở phần đầu chương III (Giữa học kỳ I) rất là ít và hạn hẹp chỉ có một tiết lý thuyết sách giáo khoa, giới thiệu sơ lược 1 ví dụ và đưa ra cách giải khá rườm rà khó hiểu và dễ mắc sai lầm, phần bài tập đưa ra sau bài học cũng rất hạn chế. Mặt khác do số tiết phân phối chương trình cho phần này quá ít nên trong quá trình giảng dạy, các giáo viên không thể đưa ra được nhiều bài tập cho nhiều dạng để hình thành kỹ năng giải cho học sinh. Nhưng trong thực tế, để biến đổi và giải chính xác phương trình chứa ẩn dưới dấu căn đòi hỏi học sinh phải nắm vững nhiều kiến thức, phải có tư duy ở mức độ cao và phải có năng lực biến đổi toán học nhanh nhẹn thuần thục. GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 1
2. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN II/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Từ lý do chọn đề tài, từ cơ sở thực tiễn giảng dạy khối lớp 10 ở trường THPT, cùng với kinh nghiệm trong thời gian giảng dạy. Tôi đã tổng hợp , khai thác và hệ thống hoá lại các kiến thức thành một chuyên đề: ‘’Một số giải pháp giúp học sinh lớp 10 có kỹ năng giải phương trình vô tỉ’’. III/ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU : - Phương trình vô tỉ (Phương trình chứa ẩn dưới dấu căn). IV/ PHẠM VI NGHIÊN CỨU : - Nội dung phần phương trình vô tỉ và một số bài toán cơ bản, nâng cao nằm trong chương trình đại số 10. - Một số bài giải phương trình chứa ẩn dưới dấu căn trong các đề thi Đại học - Cao đẳng - TCCN. V/ NHIỆM VỤ- YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI: - Nhiệm vụ : người giáo viên phải hướng cho học sinh biết các dạng toán và phân biệt được điều kiện nào là điều kiện cần và đủ của phương trình, khi nào thì ta có phép biến đổi tương đương, khi nào thì ta có phép biến đổi hệ quả và lưu ý đến việc loại bỏ nghiệm ngoại lai của phương trình. - Yêu cầu của sáng kiến kinh nghiệm: Nội dung giải pháp rõ ràng, không rườm rà , lôgíc, phù hợp với trình độ của học sinh yếu kém. Giới thiệu được các dạng phương trình cơ bản, đưa ra được giải pháp và một số ví dụ minh hoạ. VI/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: * Phương pháp: - Nghiên cứu lý luận chung. - Khảo sát điều tra từ thực tế dạy và học . - Tổng hợp so sánh , đúc rút kinh nghiệm. GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 2
3. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN * Cách thực hiện: - Trao đổi với đồng nghiệp, tham khảo ý kiến giáo viên cùng bộ môn - Liên hệ thực tế trong nhà trường, áp dụng đúc rút kinh nghiệm qua quá trình giảng dạy. VII/ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Trong suốt thời gian trực tiếp giảng dạy khối lớp 10 từ năm 2009 đến nay. PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG I : CỞ SỞ LÝ LUẬN Trong sách giáo khoa Đại số 10 chỉ nêu phương trình dạng : f(x) = g (x) và trình bày phương pháp giải bằng cách biến đổi hệ quả, trước khi giải chỉ đặt điều kiện f(x) 0 . Nhưng chúng ta nên để ý rằng đây chỉ là điều kiện đủ để thực hiện được phép biến đổi cho nên trong quá trình giải học sinh dễ mắc sai lầm khi lấy nghiệm và loại bỏ nghiệm ngoại lai vì nhầm tưởng điều kiện f (x) 0 là điều kiện cần và đủ của phương trình. Tuy nhiên khi gặp bài toán giải phương trình vô tỉ, có nhiều bài toán đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng kết hợp nhiều kiến thức kĩ năng phân tích biến đổi để đưa phương trình từ dạng phức tạp về dạng đơn giản Trong giới hạn của SKKN tôi chỉ hướng dẫn học sinh hai dạng phương trình thường gặp một số bài toán vận dụng biến đổi cơ bản và một số dạng bài toán không mẫu mực (dạng không tường minh) nâng cao. * Dạng 1: phương trình f(x) = g(x) (1) g(x) 0 Phương trình (1) 2 f(x) g (x) GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 3
4. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN Điều kiện g x) 0 là điều kiện cần và đủ của phương trình (1) sau khi giải 2 phương trình f(x) = g (x) chỉ cần so sánh các nghiệm vừa nhận được với điều kiện gx) 0 để kết luận nghiệm mà không cần phải thay vào phương trình ban đầu để thử để lấy nghiệm. f(x) 0 * Dạng 2: Phương trình f(x) = g(x) (2) f(x) g(x) Điều kiện f(x) 0 là điều kiện cần và đủ của phương trình (2). Chú ý ở đây không nhất thiết phải đặt điều kiện đồng thời cả f(x) và g(x) không âm vì f(x) = g(x) . * Dạng bài toán không mẫu mực: Loại này được thực hiện qua các ví dụ cụ thể. CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI Qua việc khảo sát kiểm tra định kỳ và việc học tập, làm bài tập hàng ngày nhận thấy học sinh thường bỏ qua hoặc không giải được hoặc trình bày cách giải đặt điều kiện và lấy nghiệm sai ở phần này.Khi giảng dạy cho học sinh tôi nhận thấy: 1. Khi gặp bài toán: Giải phương trình 2x 3 = x - 2 (1) Sách giáo khoa đại số 10 đã giải như sau 3 Điều kiện pt(1) là x (*) . Pt (1) 2x - 3 = x2 - 4x + 4 x2 - 6x + 7 = 0 2 Phương trình cuối có nghiệm là : x = 3 + 2 và x = 3 - 2 . Cả hai nghiệm đều thoả mãn điều kiện (*) của phương trình (1) nhưng khi thay các giá trị của các nghiệm tìm được vào phương trình (1) thì giá trị x = 3 - 2 bị loại . Vậy nghiệm phương trình (1) là x = 3 + 2 . GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 4
5. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN Mặt khác, một số học sinh còn có ý kiến sau khi giải được nghiệm ở phương trình 3 cuối chỉ cần so sánh với điều kiện x (*) để lấy nghiệm và nghiệm phương 2 trình là x = 3 + 2 và x = 3 - 2 . Theo tôi cách giải vừa nêu trên rất phức tạp ở việc thay giá trị của nghiệm vào phương trình ban đầu để thử sau đó loại bỏ nghiệm ngoại lai và dễ dẫn đến sai lầm 3 của một số học sinh khi lấy nghiệm cuối cùng vì nhầm tưởng điều kiện x là 2 điều kiện cần và đủ. 2. Khi gặp bài toán: Giải phương trình 5x2 6x 7 = x 3 5x2 6x 7 0 Học sinh thường đặt điều kiện sau đó bình phương hai vế để x 3 0 giải phương trình Điều chú ý ở đây là học sinh cứ tìm cách để biểu thị hệ điều kiện của phương trình mà không biết rằng chỉ cần điều kiện x + 3 0 là điều kiện cần và đủ mà không cần đặt đồng thời cả hai điều kiện . 3. Khi gặp bài toán: Giải phương trình (x + 4)x 2 = 0 Một số HS đã có lời giải sai như sau: x 4 0 x 4 Ta có: (x + 4)x 2 = 0  x - 2 = 0 x 2 Nhận xét: Đây là một bài toán hết sức đơn giản nhưng nếu giải như vậy thì đã mắc một sai lầm mà không đáng có. Rõ ràng x = - 4 không phải là nghiệm của phương B 0 trình trên.Chú ý rằng: A B 0 A 0 B 0 ở đây đã bị bỏ qua mất điều kiện là: B ≥ 0 (x ≥ 2). 4. Khi gặp bài toán: Giải phương trình 54x2 12x 11 = 4x2 - 12x + 15 GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 5
6. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN Một số học sinh thường đặt điều kiện rồi bình phương hai vế đi đến một phương trình bậc bốn và rất khó để giải được kết quả cuối cùng vì phương trình bậc bốn chưa có cách giải cụ thể đối với học sinh bậc phổ thông . CHƯƠNG III: MỘT SỐ GIẢI PHÁP Qua nghiên cứu trao đổi và đúc rút kinh nghiệm từ thực tế và ý kiến của đồng nghiệp tôi mạnh dạn đưa ra hướng gải quyết các vấn đề trên của học sinh với những giải pháp: Đưa ra một số giải pháp giúp học sinh hình thành kĩ năng khi biến đổi và giải phương trình chứa ẩn dưới dấu căn. 1/ Giải pháp 1: * Hướng dẫn học sinh giải phương trình dạng 1 : f(x) = g(x) (1) A . Phương pháp: Giáo viên: chỉ cho học sinh thấy được rằng nếu khi bình phương hai vế để đi đến phương trình tương đương thì hai vế đó phải không âm : g(x) 0 f pt (x) = g(x) 2 f(x) g (x) 2 Điều kiện gx) 0 là điều kiện cần và đủ vì f(x) = g (x) 0 . Không cần đặt thêm điều kiện fx) 0 B . Các ví dụ: + Ví dụ 1: Giải phương trình : 3x 4 = x - 3 . (1) x 3 0 2 3x 4 x 3 x 3 9 29 9 29 2 x 9 29 2 2 GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 6
7. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NĂM HỌC 2010-2011 TRƯỜNG THPT TRẦN CAO VÂN + Ví dụ 2: Giải phương trình : 3x2 2x 1 = 3x +1 . (2) Nhận xét : Biểu thức dưới dấu căn là biểu thức bậc hai, nên nếu sử dụng phương pháp biến đổi hệ quả sẽ gặp khó khăn khi biểu thị điều kiện để 3x 2 - 2x -1 0 và thay giá trị của các nghiệm vào phương trình ban đầu để lấy nghiệm.Ta có thể giải như sau: 1 Điều kiện: x - ( ) . Khi đó pt(2) 3x2 - 2x - 1 = (3x + 1)2 3 x 1 3x2 - 2x - 1 = 9x2 + 6x + 1 3x2 + 4x + 1 = 0 1 x 3 đối chiếu với điều kiện ( ) ta thu được nghiệm pt(2) là x = - 1 3 + Ví dụ 3: Giải phương trình : 54x2 12x 11 = 4x2 - 12x + 15 . (3) Nhận xét: Biểu thức ngoài dấu căn là biểu thức bậc hai, nếu ta bình phương hai vế thì sẽ đi đến một phương trình bậc bốn rất khó giải.Ta có thể giải bài toán như sau: Chưa vội đặt điều kiện ở bước giải này , ta biến đổi : pt(3) 4x2 - 12x + 11 - 54x2 12x 11 + 4 = 0 Đặt 4x2 12x 11 = t ; đk t 0 , ( ) . 2 t 1 Phương trình trở thành: t - 5t + 4 = 0 (thoả mãn điều kiện ( ) ) t 4 Với t = 1 4x2 12x 11 = 1 4x2 - 12x + 10 = 0 phương trình này vô nghiệm. 3 56 x 2 4 Với t = 4 4x 12x 11 = 4 4x2 - 12x - 5 = 0 3 56 x 4 Vậy nghiệm của phương trình là: x = 3 56 V x = 3 56 4 4 GIÁO VIÊN: Bùi Nhật Lam - TỔ TỰ NHIÊN Page 7