54561

Основні методи доведення нерівностей

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Мета: освітня: систематизувати та відкоригувати вміння та навички доводити нерівності різними методами: використання означення нерівності доведення від супротивного використання відомої нерівності виділення квадрата двочлена застосування ключових нерівностей; перевірити та встановити рівень оволодіння учнями способів доведення нерівностей вміння та навички у нестандартних ситуаціях творчість учнів у завданнях найвищого рівня завданнях олімпіадного характеру; повторити глибоко осмислити навчальний матеріал з метою формування...

Украинкский

2014-03-16

255.5 KB

65 чел.

Тема: Основні методи доведення нерівностей.

Мета: освітня: систематизувати та відкоригувати вміння та навички доводити нерівності різними методами: використання означення нерівності, доведення від супротивного, використання відомої  нерівності, виділення квадрата двочлена,  застосування ключових нерівностей; перевірити та встановити рівень оволодіння учнями  способів  доведення нерівностей, вміння та навички у нестандартних ситуаціях, творчість учнів у завданнях найвищого рівня, завданнях олімпіадного характеру; повторити, глибоко осмислити навчальний матеріал з метою формування свідомого, а не формального розуміння застосування основних методів доведення нерівностей;   

розвиваюча: розвивати вміння лаконічно й математично грамотно висловлювати свою думку, навчати учнів правильно будувати виступи, повідомлення, критично сприймати виступи інших учнів;

виховна: виховувати працьовитість, спостережливість, кмітливість.

Тип уроку: узагальнення та систематизації знань.

Обладнання: мультимедійна дошка, проектор, слайди, конверт із завданнями.

Учні повинні вміти та знати: основні методи доведення нерівностей;  доводити нерівність Коші для двох невід’ємних чисел, нерівність для суми двох додатних взаємно обернених чисел,  розв’язувати вправи, у яких передбачено використання основних методів доведення нерівностей.

                               Хід уроку

  1.  Організаційний момент

Слова вчителя. Урок розпочинаю словами Анатоля Франса «Вчитись можна тільки весело. Щоб перетравити знання, треба їх поглинати з апетитом». Наводжу «веселий» приклад.

Коли невстигаючого учня запитали таблицю множення: 9×2=18

                                                                                                9×3=27

                                                                                                9Ч4=36

                                                                                                9Ч5=45

                                                                                                9Ч6=54

                                                                                                9Ч7=63

                                                                                                9Ч8=72

                                                                                                9×9=81,

Він, аби не стояти стовпом, з горя почав у стовпчику відповідей писати:

«Раз не знаю, два не знаю, три не знаю…»

Потім, дійшовши до кінця, у розпачі написав ще й знизу вгору:

«Раз не знаю, два (не знаю, три не знаю…»  І був здивований, коли йому сказали:

«Знає!» А з вами таких курйозів не траплялося?

II. Повідомлення теми й мети уроку, очікуваних результатів. Мотивація навчальної діяльності.

Слова вчителя. Сьогодні ми з вами перевіримо, а на якому рівні засвоїли ми тему «Доведення нерівностей». До нас звернулися за практичною допомогою учасники Всеукраїнського конкурсу «Діти за гуманне ставлення до тварин» – учні нашої школи – з проханням провести розрахунки: з металу потрібно зробити каркас вольєра для безпритульних собак у формі прямокутного паралелепіпеда найбільшого об’єму за наявної кількості матеріалу загальної довжини  

Для того, щоб розв’язати цю прикладну задачу, ми повинні систематизувати та відкоригувати вміння та навички доводити нерівності різними методами. Розпочинаю перехресне опитування трьох учнів, які мають високий рівень знань, з метою відновлення в пам’яті учнів тих розрізнених фактів, які будуть використовуватись на уроці. Вони утворюють так зване «зовнішнє коло»,  члени якого продуктивно працюють протягом уроку, уважно слухають відповіді учнів, не перебиваючи їх, лише піднімають сигнальну картку в разі виявлення помилки, звертають увагу на правильність думок, точність відповіді, раціональність вибору методу розв’язування, включаються в роботу, коли розв’язуємо завдання поглибленого рівня.

III. Актуалізація опорних знань

  1.  Бліцопитування.

Учні дають відповіді на запитання.

Завдання для бліцопитування мають на меті перевірити навички розв’язування та доведення нерівностей. Результати опитування допоможуть далі скоригувати роботу або зупинитися для усунення прогалин у знаннях учнів. (Завдання для бліцопитування проектуються на екран у формі  навчальної презентації).

  1.  Що означає довести нерівність? (переконатися в її справедливості).
    1.  Які нерівності є очевидними, тобто виконуються при всіх значеннях змінних, які до них входять? (а2≥0; -а2-1<0; ; (а-b)4≥0.)
    2.  Довести, що середнє арифметичне двох  невід’ємних чисел не менше, ніж їх середнє геометричне, тобто ≥, покажіть, що рівність можлива, коли а=b .
    3.  Дано доведення нерівності, прокоментувати кожний логічний крок його.

а2b2+ а2+ b2+4≥6аb.

Доведення. а2b2+ а2+ b2+4-6аb= а2b2-4 аb+4+ а2-2 аb+ b2 =( аb -2)2 +(а-b)2≥0. ( аb -2)2≥0, (а-b)2≥0. Отже, нерівність доведена.

  1.  Сформулювати означення нерівності. Навести приклади.
    1.  Про що вам говорять прізвища видатного французького вченого Огюстена Луї Коші та видатного українського вченого Віктора Яковича Буняковського? (повідомлення учнів)

Після бліц-турніру на екран проектується таблиця, що містить короткі відповіді на запропоновані питання.

2.Слова вчителя. Інформацію, яку ми повторили,  на сьогоднішньому уроці ми систематизуємо та конкретизуємо.  З’являється опорна схема:

необхідно       перетворити

  

3. Доведіть нерівність:(коментоване розв’язання).

а) (a-1)( a+3)>( a+4)(a-2);

б) 2a2+b2+с2≥2a(b+с);

в) x2+42≥7(2x-1);

г) a3+b3 ab(a+b), якщо a≥0, b≥0.

Що було використано в ході доведення нерівностей? Учні роблять висновки, представники «зовнішнього»  дають оцінку відповідям.

4.Доведіть нерівність: (усно) учні вказують

а) (а-2)(а+2)+11>0;  б)(а+6)2>12а;  в) х(х+4)+6>4х; г)(а+5)(а-2)>(а-5)(а+8);

д) х(х+10)<(х+5)2;   е)>2х;   ж) (а+b)2b.

Незважаючи на результат діагностики та рівень навчальних досягнень учнів є доцільним повторити, систематизувати й узагальнити знання  та вміння із зазначеної теми.

5.Застосуємо технологію «Асоціативний кущ» – повторимо відомості про методи доведення нерівностей.


 

 


IV
. Узагальнення та систематизація вмінь та навичок. Застосування знань учнів для доведення нерівностей.

1. Ігрове завдання

Захист методів доведення нерівностей

Завдання для групи: доведіть нерівність і захистіть спосіб доведення, що ви обрали

Всі застосовані методи доведення нерівностей (записує вчитель)

Колективне обговорення і розв’язання поставленого завдання

Лідери груп жеребкуванням обирають метод доведення нерівностей для рівняння.

Нерівності для захисту:

а)  для будь-яких дійсних  значень;

б) , якщо

в), якщо >0 і b>0;

г), якщо >0, b>0.

д)для довільних значень змінних.

е)доведіть, що при будь-яких значеннях а, b, с хоча б одна з нерівностей    

є правильною.

Взаємодія з іншими група ми-складання запитань, співпраця груп під час розв’язування спільної для всього класу  задачі (у випадку, коли група не впоралася зі своїм завданням). Учні в групі доводять нерівність, обирають учня, який буде захищати метод доведення.

Запис розв’язання на дошці.

У ході захисту учні з інших груп ставлять запитання, шукають помилки, допущені під час доведення. Представники «зовнішнього кола» дають оцінку роботи групи

2. Розв’язування вправ для захисту.

а) для будь-яких дійсних  значень х.

Розв’язання. Перетворюватимемо ліву частину, подавши  у вигляді , маємо:

= Рівність маємо лише при  і х  4 = 0 одночасно, що неможливо. Отже, остаточно , що і треба довести.  

б) , якщо    

Розв’язання. Розглянемо різницю  

оскільки  і . Тоді, що й треба довести.

в), якщо >0 і b>0;

Розв’язання. Застосуємо до чисел>0 і >0  нерівність Коші. Маємо.  Звідси  тоді , що і треба було довести.

г), якщо >0, b>0.

Розв’язання. Як відомо   Додавши ці нерівності, маємо , що і треба довести.

д) для довільних значень змінних.

Розв’язання. Нехай нерівність, що доводиться є неправильною. Тоді знайдуться такі числа а, а b b  що буде правильною нерівність

 звідси >;

>  ;

+<0;

<0. Остання нерівність є неправильною. Отримана суперечність означає, що нерівність є неправильною.

е)доведіть, що при будь-яких значеннях а, b, с хоча б одна з нерівностей є правильною

.

Вказівка. Нехай твердження, що доводиться, хибне. Тоді правильними є нерівності

Додавши ці нерівності, отримаємо суперечність.

  1.  Представники «зовнішнього кола» демонструють розв’язування олімпіадних завдань.

1. Нехай   х та у – додатні дійсні числа. Доведіть нерівність

Розв’язання. Різниця між лівою і правою частинами дорівнює

 

Нерівність доведена.

2. Нехай х Доведіть, що

Доведення. Нехай  то наша нерівність еквівалентна нерівності >   з якої одержимо  Остання нерівність справедлива, бо    при х >0.

Якщо -1  то  

3. Нехай  і - додатні дійсні числа, для яких , .

Доведіть, що      

Доведення. Оскільки , , то за нерівністю між середнім арифметичним і середнім геометричним для двох додатних чисел маємо:                

, тобто  тому

Рівність досягається тоді і тільки тоді коли

  1.  Практичне застосування  методів доведення нерівностей.

Повертаємось до прикладної  задачі. У вигляді чого ми повинні змайструвати вольєри для безпритульних тварин, щоб вони мали найбільший об’єм?

Розв’язання. Позначимо довжину, ширину і висоту вольєра відповідно а, b, с. Тоді т=4 за умовою об’єм V= повинен бути найбільшим. Оскільки z, то вважаючи, що  z, маємо:  Тоді    Рівність можлива, коли а=b=с.

У  цьому випадку об’єм буде найбільшим. Тому вольєр повинен мати форму куба, довжину ребра якого знаходимо з рівняння   Звідки  х=

Задача 2. Вартість трактора дорівнює А, а його капітальний ремонт – r. Відомо, що трактор без ремонту може працювати n місяців, а з ремонтом m місяців. При яких співвідношеннях між А,  r   n  m  витрати після ремонту є рентабельними? При цьому треба врахувати, що після ремонту потужність трактора дорівнює потужності нового трактора.

Розв’язування.  середня вартість місячної експлуатації нового трактора;

(А+r) –  сумарна вартість трактора і ремонту;

             -  середня вартість місячної експлуатації трактора після ремонту.

      Капітальний ремонт трактора буде рентабельним , тобто виправдає себе, тільки в тому випадку, коли середня місячна вартість експлуатації трактора після ремонту буде не більша ніж середня вартість експлуатації до ремонту.  Тому отримаємо нестрогу нерівність.

звідки

«Аукціон» доведення нерівностей. ( Кожен учень обирає  й доводить  по чотири нерівності, за що отримує відповідну кількість балів). Ця робота розпочинається в класі, а закінчується вдома).

Увага на екран!

Група А (по 2 бали)

Група Б (по 3 бали)

Довести нерівність

Довести нерівність

А)

А)

Б)  

Б) де

В)

В) де  , ,

Г) ;

Г) Відомо, що  Довести, що

Д)          

Д)

Ж)

Ж)   

 VI. Підбиття підсумків

Прес-конференція. Обговорення того, наскільки продуктивною була робота по систематизації та корекції знань  та вміння доводити нерівності.

  •  Чи вносив вдалі пропозиції, які були враховані в ході розв’язування?
  •  Чи активно працював у групі?
  •  Чи узагальнював думки інших та просував роботу класу вперед?
  •  Чи змогли б ви, не володіючи методами доведення нерівності, доводити нерівності?
  •  Чи продуктивною була ваша робота? Що нового ви дізналися?
  •  Що на уроці було головним, цікавим?
  •  Чого ви навчилися? Чи поповнили свої знання? 

У  кожного учня є лист самоконтролю, який вони отримали на початку уроку,  заповніть його. Для цього треба дати відповіді на запитання.

Лист самоконтролю.

  1.   Чи досяг я мети уроку?

Так.____                                Ні____

  1.  Я працював на  ____ % і заслуговую  оцінку_____

Зявляються на екрані слова: «Не махай на все рукою, не лінуйся, а учись, бо чого навчишся в школі знадобиться ще колись».


Література

  1.  Капіносов А.М.  Основи технології навчання: Посібник, Б-ка журналу «Математика в школах України», – Харків: Видавнича група «Основа», 2006.
  2.  Ковтонюк  М.М. Алгебра та початки аналізу.  Б-ка журналу «Математика в  школах України».Харків: Видавнича група  «Основа», 2006 р.
  3.  Маркова І.С.  Інтерактивні технології на уроках математики: Посібник.–Харків: «Основа», 2006.
  4.  Мерзляк А.Г., Полянський В.Б., Якір М.С. Алгебра: Підручник для класів з поглибленим вивченням математики, 9 клас – Харків, «Гімназія», 2009.  
  5.  Програма для класів з поглибленим вивченням математики, 8-11 класи (Уклад: Бурда М., Жалдак М. , Колесник Т., Хмара Т.,  Ядренко М. К.: «Шкільний світ», 2001р.
  6.  Прокопенко Н.С., Щекань Н.П. Відкриті уроки з математики. – Харків.: Видавнича група «Основа»,  2006.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78907. Научные школы 22.5 KB
  Научные школы. Внутри науки существуют научные школы функционирующие как организованная и управляемая научная структура объединенная исследовательской программой единым стилем мышления и возглавляемая как правило личностью выдающегося ученого. В науковедении различают классические научные школы и современные. Классические научные школы возникли на базе университетов.
78908. Характеристики взаимодействия науки, экономики и власти 31.5 KB
  Характеристики взаимодействия науки экономики и власти Отношения науки и экономики всегда представляли собой большую проблему. Традиционное представление о том что технология является неотъемлемым приложением науки сталкивается с эмпирическими и практическими возражениями. Однако если прикладные науки обслуживая производство могут надеяться на долю в распределении его финансовых ресурсов то фундаментальные науки напрямую связаны с объемом бюджетного финансирования и наличием тех планов и программ которые утверждены государственными...
78909. Философия как интегральная форма научных знаний. Статус СГН 28.5 KB
  Статус СГН Первоначально философия выступала как интегральная форма научного знания поэтому знания об обществе культуре истории и человеке носили до конца XVIII в. С одной стороны они так же как законы естествознания носят объективный характер то есть появляются на исторической сцене функционируют на ней и сходят с нее независимо от воли и сознания людей будучи причинно обусловленными соответствующими объективными обстоятельствами. Это отличие отнюдь не отменяет тесной связи социальногуманитарного знания с практикой в особенности...
78910. Зависимость СГН от социокультурного контекста 28 KB
  в науке преобладала классическая рациональность которая реализовывалась по схеме: Субъект познания Способы познания Объект познания. ни способы которыми он пользуется не оказывают влияния на искомый результат познания и мы получаем образ объекта в чистом виде на схеме это обозначено скобками. Второй этап характеризующийся формированием неклассической рациональности начинается тогда когда науки переходят к исследованию объектов воздействие на которые способов познания является неустранимым и сказывается на результате...
78911. Сходства и отличия наук о природе и об обществе 28.5 KB
  Проблема разграничения наук о природе и социальногуманитарных наук и определение предмета гуманитарного знания которым посвящен первый вопрос является важнейшей методологической проблемой современного наукознания. Сложность ее решения связана с тем что относительно предмета социальногуманитарных наук не существует единства мнений. Чаще всего различные исследователи пытаются выделить среди этих наук какуюто ключевую дисциплину вокруг которой можно было бы объединить все другие науки о духе.
78912. Специфика объекта СГП 21.5 KB
  Вовторых в структуру и содержание объекта социальногуманитарного познания с необходимостью входит субъект познания. Объективация предмета познания оказывается в этом случае неполной и сопряжена с большими методологическим трудностями. Втретьих исследование объекта осуществляется в социальногуманитарном знании с ценностных позиций поскольку субъект познания будучи сам частью социальной системы оказывается нагруженным идеологическими предпосылками предрассудками некритически воспринятыми установками и т.
78913. Социокультурная обусловленность дисциплинарной структуры социально-гуманитарного знания 25 KB
  Прежде всего речь идет о различении социальных наук как наук об обществе и гуманитарных наук как наук в фокусе которых находится человек индивидуальная и социальная психология этика и т. Разделение наук по предмету о чем речь уже шла выше. Разделение наук по методу: в социальных науках используется метод объяснения тогда как в гуманитарных базовой методологической процедурой выступает понимание сразу же заметим что такое разделение грешит противопоставлением понимания объяснению. Разделение наук одновременно по предмету и методу...
78914. Конвергенция естественно-научного и СГН в современой науке 24 KB
  Логику развития методологии гуманитарного познания можно представить следующим образом: сначала проблематика методологии гуманитарных наук развивалась в направлении выявления и обоснования их специфики по сравнению с науками о природе. Главной на этом этапе является проблема идентификации социальногуманитарных наук и их демаркации от наук естественных. Обоснованию специфики социальногуманитарного познания посвящены работы Дильтея Описательная психология Гадамера Истина и метод Фуко Слова и вещи Рикера Герменевтика и...