Sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ trong trường THCS

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Một số phương pháp giải phương trình vô tỷ trong trường THCS

1. Phòng giáo dục đào tạo Đan Phượng Trường THCS Phương Đình kinh nghiệm một số phương pháp giải phương trình vô tỷ trong trường thcs Họ và tên: Đinh Công Hải Trường trung học cơ sở Phương Đình Năm học 2008 -2009 1
2. cộng hào xã hội chủ nghĩa việt nam độc lập- tự do- hạnh phúc sáng kiến kinh nghệm giáo dục tiên tiến tên sáng kiến một số phương pháp giải phương trình vô tỷ trong trường thcs sơ yếu lý lịch Họ và tên :Đinh công Hải. Ngày sinh :02/04/1974. Chức vụ :giáo viên. Năm vào ngành:10/1996. Đơn vị công tác:Trường THCS Phương Đình-Huyên Đan Phượng. Trình độ chuyên môn: Đại học toán. Hệ đào tạo :chính quy. 2
3. a. mở đầu . I/. Lí do chọn đề tài : Toán học là môn học có ứng dụng trong hầu hết trong tất cả các ngành khoa học tự nhiên cũng như trong các lĩnh vực khác của đời sống xã hội. Vì vậy toán học có vị trí đặc biệt trong việc phát triển và nâng cao dân trí .Toán học không chỉ cung cấp cho học sinh (người học )những kiến thức cơ bản,những kĩ năng tính toán cần thiết mà còn là điều kiện chủ yếu rèn luyện kĩ năng tư duy logic,một phương pháp luận khoa học . Trong việc dạy học toán thì việc tìm ra phương pháp dạy học và giải bài tập toán đòi hỏi người giáo viên phải chọn lọc hệ thống, sử dụng đúng phương pháp dạy học góp phần hình thành và và phát triển tư duy của học sinh .Đồng thời thông qua việc học toán học sinh được bồi dưỡng và rèn luyện về phẩm chất đạo đức, các thao tác tư duy để giải bài tập toán , đặc biệt là giải phương trình vô tỉ . Hiện nay ngay từ lớp 7 học sinh được hoàn thiện việc mở rộng tập số hữu tỉ Q thành tập số thực R .Trong khi đó giáo viên khi dạy phương trình vô tỉ thì ít khai thác phân tích đề bài , mở rộng bài toán mới, dẫn đến học sinh khi gặp bài toán về giải phương trình vô tỉ là lúng túng hoặc chưa biết cách giải hoặc giải được nhưng chưa chặt chẽ mà còn mắc nhiều sai lầm về tìm tập xác định, khi nâng lên luỹ thừa, đưa biểu thức ra ngoài dấu giá trị tuyệt đối . Vì vậy phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc giải phương trình vô tỉ là cần thiết cho nên tôi xin được trình bày một phần nhỏ để khắc phục tình trạng trên về giải phương trình vô tỉ góp phần nâng cao chất lượng học môn toán của học sinh ở trường THCS. ii/. Mục đích nghiên cứu của đề tài Trang bị cho học sinh một số kiến thức về giải phương trình vô tỉ nhằm nâng cao năng lực học môn toán,giúp các em tiếp thu bài một cách chủ động sáng tạo và là công cụ giải quyết những bài tập có liên quan đến phương trình vô tỉ. Gây được hứng thú cho học sinh khi làm bài tập trong SGK , sách tham khảo giúp học sinh giải được một số bài tập . 3
4. Giải đáp được những thắc mắc, sữa chữa được những sai lầm hay gặp khi giải phương trình vô tỉ trong quá trình dạy học . Giúp học sinh nắm vững một cách có hệ thống các phương pháp cơ bản và áp dụng thành thạo các phương pháp đó để giải bài tập . Thông qua việc giải phương trình vô tỉ giúp học sinh thấy rõ mục đích của việc học toán và học tốt hơn các bài tập về phương trình vô tỉ .Đồng thời góp phần nâng cao chất lượng giáo dục . iii. Phạm vi nghiên cứu- Đối tượng nghiên cứu : Phát triển năng lực, tư duy của học sinh thông qua các bài toán giải phương trình vô tỉ đối với học sinh THCS. Đề tài áp dụng đối với học sinh THCS chủ yếu là học sinh khối 9 trong các giờ luyện tập ,ôn tập cuối kì ,cuối năm và cho các kì thi ở trường ,thi vào cấp 3. iv. Các phương pháp nghiên cứu và tiến hành : 1. Phương pháp nghiên cứu : Tham khảo thu thập tài liệu Phân tích,tổng kết kinh nghiệm . Kiểm tra kết quả chất lượng học sinh . 2.Phương pháp tiến hành : Thông qua các dạng phương trình vô tỉ cơ bản đưa ra phương pháp giải và khắc phục những sai lầm hay gặp , các dạng bài tập tự giải . b- nội dung đề tài i/ Cơ sở lý luận: Trong đề tài được đưa ra một số phương trình vô tỉ cơ bản phù hợp với trình độ của học sinh THCS. Trang bị cho học sinh một số phương pháp giải phương trình vô tỉ cơ bản áp dụng để làm bài tập . Rút ra một số chú ý khi làm từng phương pháp . Chọn lọc một số bài tập hay gặp phù hợp cho từng phương pháp giải , cách biến đổi. Vận dụng giải các bài toán có liên quan đến phương trình vô tỉ . 4
5. Tôi hi vọng đề tài này sẽ giúp ích cho học sinh ở trường THCS trong việc học và giải phương trình vô tỉ. Qua đó các em có phương pháp giải đúng, tránh được tình trạng định hướng giải bài toán sai hoặc còn lúng túng trong việc trình bày lời giải, giúp học sinh làm việc tích cực hơn đạt kết quả cao trong kiểm tra. ii/ Tình hình thực tế 1.Kết quả tình trạng khi chưa thực hiện : Qua kết quả khảo sát, kiểm tra trớc khi áp dụng đề tài với 40 học sinh tôi thấy kết quả tiếp thu về giải phương trình vô tỉ như sau: Điểm dưới 5 Điểm 5 - 6 Điểm 7 - 8 Điểm 9 - 10 SL % SL % SL % SL % 20 50% 14 35% 5 12,5% 1 2,5% 2. Nguyên nhân của thực tế trên: Đây là dạng toán tương đối mới lạ và khó với học sinh, học sinh chưa được trang bị các phương pháp giải , nên việc suy luận còn hạn chế và nhiều khi không có lối thoát dẫn đến kết quả rất thấp và đặc biệt đối với học sinh trung bình các em càng khó giải quyết. iii/ Nội dung và phương pháp tiến hành 1/. Khái niệm phương trình vô tỉ Phương trình vô tỉ là phương trình chứa ẩn trong dấu căn 2/. Các ví dụ : a) x 1 1 c) x x 3 x 2 x 1 =3 x3 x 1 3 x 2 1 4 b) 3x 7 x 1 2 d) 3 x 2 1 3 x 1 3/.Phương pháp chung : Để giải phương trình chứa dấu căn ta tìm cách khử dấu căn . Cụ thể : - Tìm ĐKXĐ của phương trình . - Biến đổi đưa phương trình về dạng đã học. - Giải phương trình vừa tìm được . 5
6. - So sánh kết quả với ĐKXĐ rồi kết luận nghiệm . 4/. Một số phương pháp giải phương trình vô tỉ cơ bản: a/. Phương pháp1: nâng lên luỹ thừa (Bình phương hoặc lập phương hai vế phương trình ): • Giải phương trình dạng : f (x) g(x) + / các ví dụ : Ví dụ 1: Giải phương trình : x 1 x 1 (1) ĐKXĐ : x+1 0 x -1 Với x -1 thì vế trái của phương trình không âm .Để phương trình có nghiệm thì x-1 0 x 1.Khi đó phương trình (1) tương đương với phương trình : x 0 x+1 = (x-1)2 x2 -3x= 0 x(x-3) = 0 x 3 Chỉ có nghiệm x =3 thoả mãn điều kiện x 1 Vậy phương trình đã cho có nghiệm là x =3 . Ví dụ 2: Giải phương trình: x x 1 13 x 1 13 x x 1 0 x 1 ( 1) ĐKXĐ : 1 x 13 (2) 13 x 0 x 13 Bình phương hai vế của (1) ta được : x 1 (13 x) 2 x 2 27x 170 0 Phương trình này có nghiệm x1 10 và x2 17 .Chỉ có x1 10 thoã mãn (2) . Vậy nghiệm của phương trình là x 10 * Giải phương trình dạng : f (x) h(x) g(x) Ví dụ 3: Giải phương trình: 1 x 2 x 1 1 x 1 2 x (1) 1 x 0 x 1 ĐKXĐ: 2 x 1 2 x 0 x 2 Bình phương hai vế của phương trình (1) ta được : 1 x 1 2 2 x 2 x x 2 x 1 0 6
7. 1 5 Phương trình này có nghiệm x thoã mãn (2) 2 1 5 Vậy nghiệm của phương trình là x 2 Ví dụ 4: Giải phương trình: 3 x 1 3 7 x 2 (1) Lập phương trình hai vế của (1) ta được: x 1 7 x 33 (x 1)(7 x).2 8 (x-1) (7- x) = 0 x =-1 (đều thoả mãn (1 ) x =7 (đều thoả mãn (1 ) Vậy x 1; x 7 là nghiệm của phương trình . * Giải phương trình dạng : f (x) h(x) g(x) Ví dụ5: Giải phương trình x 1 - x 7 = 12 x x 1 = 12 x + x 7 (1) x 1 0 x 1 ĐKXĐ: 12 x 0 x 12 1 x 12 x 7 0 x 7 Bình phương hai vế ta được: x- 4 = 2 (12 x)(x 7) (3) Ta thấy hai vế của phương trình (3) đều thoã mãn (2) vì vậy bình phương 2 vế của phương trình (3) ta được : (x - 4)2 = 4(- x2 + 19x- 84) 5x2 - 84x + 352 = 0 44 Phương trình này có 2 nghiệm x1 = và x2 = 8 đều thoả mãn (2) . 5 44 Vậy x1 = và x2 = 8 là nghiệm của phương trình. 5 * Giải phương trình dạng : f (x) h(x) g(x) + q(x) Ví dụ 6: Giải phương trình : x 1 + x 10 = x 2 + x 5 (1) x 1 0 x 1 x 10 0 x 10 ĐKXĐ : x ≥ -1 (2) x 2 0 x 2 x 5 0 x 5 7
8. Bình phương hai vế của (1) ta được : x+1 + x+ 10 + 2 (x 1)(x 10) = x+2 + x+ 5 + 2 (x 2)(x 5) 2+ (x 1)(x 10) = (x 2)(x 5) (3) Với x -1 thì hai vế của (3) đều dương nên bình phương hai vế của (3) ta được (x 1)(x 10) = 1- x Điều kiện ở đây là x -1 (4) Ta chỉ việc kết hợp giữa (2) và (4) x 1 x = 1 là nghiệm duy nhầt của phương trình (1). x 1 + / Nhận xét : Phương pháp nâng lên luỹ thừa được sử dụng vào giải một số dạng phương trình vô tỉ quen thuộc, song trong quá trình giảng dạy cần chú ý khi nâng lên luỹ thừa bậc chẵn Với hai số dương a, b nếu a = b thì a2n = b2n và ngược lại (n= 1,2,3 ) Từ đó mà chú ý điều kiện tồn tại của căn, điều kiện ở cả hai vế của phương trình đó là những vấn đề mà học sinh hay mắc sai lầm, chủ quan khi sử dụng phương pháp này. Ngoài ra còn phải biết phối hợp vận dụng phương pháp này với cùng nhiều phương pháp khác lại với nhau . + / Bài tập áp dụng: 1. x 2 4 = x- 2 4. 3 x 45 - 3 x 16 =1 2. 1 x x 2 4 = x+ 1 5. 1 x = 6 x - (2x 5) 3. 1 x + 4 x =3 6. 3 x 1 + 3 x 2 = 3 2x 3 b /. Phương pháp 2 : đưa về phương trình chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối : +/ . Các ví dụ : Ví dụ1: Giải phương trình: 9x 2 24x 16 x 4 (1) 9x2 24x 16 0 (3x 4)2 0x ĐKXĐ: x ≤ 4 x 4 0 x 4 Phương trình (1) 3x 4 = -x + 4 3x 4 x 4 x 2 3x 4 x 4 x 0 8
9. Với x= 2 hoặc x = 0 đều là nghiệm của phương trình (đều thoả mãn x 4 ). Ví dụ 2 : Giải phương trình : x 2 4x 4 + x 2 8x 16 = 5 ĐKXĐ: x R Phương trình tương đương : x 2 + x 4 = 5 Lập bảng xét dấu : x 2 4 x- 2 - 0 + + x- 4 - - 0 + Ta xét các khoảng : + Khi x 4 ta có (2) 2x – 6 =5 x =5,5 (thoả mãn x > 4 ) Vậy phương trình đã cho có 2 nghiệm là x = 0,5 và x = 5,5 Ví dụ 3 : Giải phương trình: x 4 x 1 3 + x 6 x 1 8 = 1 ; ĐKXĐ: x 1 Phương trình được viết lại là : (x 1) 4 x 1 4 + (x 1) 6 x 1 9 = 1 ( x 1 2) 2 + ( x 1 3) 2 = 1 x 1 2 + x 1 3 =1 (1) - Nếu 1 x 10 thì (1) -5 = 1 phương trinh vô nghiệm Vậy phương trình có vô số nghiệm : 5 x 10 + Nhận xét : Phương pháp đưa về phương trình chứa ẩn trong dấu giá trị tuyệt đối được sử dụng giải một số dạng phương trình vô tỉ quen thuộc như trên song trong thực tế cần lưu ý cho học sinh : -áp dụng hằng đẳng thức A2 = A - Học sinh thường hay mắc sai lầm hoặc lúng túng khi xét các khoảng giá trị của ẩn nên giáo viên cần lưu ý để học sinh tránh sai lầm . 9