Чупахин А.В. – учитель математики МОУ «Курасовская СОШ»
Тема урока: Решение тригонометрических уравнений.
Цель: обеспечить систематизацию и обобщение знаний по данной теме, создать условия для развития творческих способностей и познавательной активности учащихся, содействовать развитию у школьников исследовательской культуры, помочь учащимся осознать ценность совместной деятельности.
(Урок обобщения и систематизации знаний).
Ход урока.
I. Постановка цели урока и мотивация учебной деятельности учащихся.
II. Повторение и проверка ранее изученного материала. 1. Индивидуальная работа (работа по карточкам у доски).
К – 1. Решить уравнение.
= sin ().
| Используется метод оценки левой и правой частей уравнения.
| К – 2. Построить график функции.
у = |2sin (х - ) + 1|.
| Осуществляется
параллельный перенос
системы координат.
| К – 3. Решить уравнение
|3ctg x – 5| - =0.
| Используется замена
t=ctgх,
в результате
получается уравнение
|3t-5|–|t+2|=0,
которое решается
методом интервалов.
| К – 4. № 8. 083 (А) - из сборника Сканави.
Решить уравнение
sin2 x – 2 sin x cos x = 3cos2 x.
| Однородное тригонометрическое уравнение
2ой степени.
|
2. Проверка домашнего задания.
№ 8.015 (А) - из сборника Сканави.
sin22z + sin23z + sin24z + sin25z = 2
Решение.
сos4z + cos6z + cos8z + cos10 z = 0
2 cos5z cosz + 2 cos9 z cosz = 0
2 cos z(cos5z + cos9z) = 0
cos z = 0 cos5z + cos9z = 0
z1 = , nZ 2 cos7zcos2 z =0
cos7z = 0 cos2z = 0
z2 =, k Z. z3 = , lZ
| Учащиеся
(2 чел. у доски).
восстанавливают
решения уравнений
у доски
(без тетрадей)
из сборника задач по математике
для поступающих
во ВТУЗы
(под редакцией М.И.Сканави) -
глава 8
№ 8.015 из группы А и № 8.439 из группы В.
| № 8.439(B) - из сборника Сканави (для «сильных» учащихся).
18 cos2 x + 5 (3 cos x + ) + +5 = 0
Решение.
О.Д.З.: cos x , хn, nZ
18 cos2 x + + 5(3 cos x + ) +5 = 0
2 (9 cos2 x + ) + 5(3 cos x + ) +5 = 0
Пусть 3 cos x + = t, тогда
(3 cos x + )2 = t2, 9 cos2 x + = t2 – 6 9 cos2 x + = t2 – 6.
Уравнение примет вид:
2 (t2- 6) + 5t +5 = 0
t1= 1, t2 = -
cos x = -, x = (- arccos) + 2n, nZ. cos x = -, x = , к,
х = , кZ.
| Используется
Наглядность
кабинета
|
3. Устный фронтальный опрос.
(На доске несколько уравнений.)
1) sin2x - sin x = 0 2) cos2x – 5 cos x + 4 = 0
3) sinx tg x - tg x+=0 4) tg x = (cos4 - sin4)
5) cos x + 6) sin22x + sin23x + sin24x + sin25x = 0
Т.к. в левой части уравнения стоит сумма четы-
рёх неотрицательных функций, то уравнение
равносильно системе: sin 2x = 0,
sin 3x = 0,
sin 4x = 0,
sin 5x = 0.
(Проверка К – 1).
Постановка проблемы:
Можно ли использовать
названный метод при решении уравнения
sin22z + sin23z + sin24z + sin25z = 2?
(Проверка решения № 8.015 (А)
из сборника Сканави - д/з). 7) tg5x = tg2x 8) sin4x – 2 sin3x + (д/з).
(Проверка решения № 8.439(B)
из сборника Сканави - д/з).
9) sin = cos 10) sin2 x – 2 sin x cos x = 3cos2 x
(Проверка К – 4).
11) 5cos x + 12sin x = 13 12) 2 cos 4x + 5sin 4x +2 = 0
13) 14) |3ctg x – 5| - =0.
(Проверка К – 3).
15) |2 sin (x - ) + 1| = a
(Проверка К – 2).
- Что записано на доске? (Тригонометрические уравнения).
- Какие вы знаете методы решения тригонометрических уравнений и к каким из написанных уравнений их можно применить? Охарактеризовать эти методы.
- Метод разложения на множители (уравнение № 1).
- Метод введения новой переменной с целью сведения тригонометрического уравнения к уравнению алгебраическому, в частности, к квадратному (уравнение № 2).
- Метод вспомогательного аргумента (уравнение № 5).
- Метод оценки левой и правой частей уравнения (уравнение № 6). После названия этого метода осуществляется проверка К – 1.
- Метод решения уравнений на основании условий равенства одноимённых тригонометрических функций (уравнение № 7).
- Метод решения возвратных уравнений чётной и нечётной степени (уравнение №8). После названия этого метода осуществляется проверка решения № 8.439(B) из сборника Сканави (д/з).
- Метод деления левой и правой частей уравнения на косинус (или синус) в степени, равной степени уравнения (решение однородных уравнений относительно косинуса (или синуса) 1й и 2й степени - уравнение № 9, № 10 или уравнений, приводящих к однородным). После названия этого метода осуществляется проверка К – 4.
- Универсальная подстановка для тригонометрических уравнений (уравнение № 11, № 12).
- Метод интервалов (уравнение № 13). После названия этого метода осуществляется проверка К – 3.
- Графический способ решения (уравнение № 15). III. Решение тригонометрических уравнений
(обобщение и систематизация знаний, усвоение системы знаний).
1) Найти число корней уравнения |2 sin (x-) + 1| = a
в зависимости от параметра a на отрезке [-2; 2].
y = |2 sin (x - ) +1|.
Осуществим параллельный перенос системы координат, выбрав началом новой системы точку О1(; 1). В системе O1x1y1 построим график функции y1 = |2 sin x1| y = a – прямая, параллельная оси Ox.
Ответ: при a < 0 нет общих точек, поэтому данное уравнение корней не имеет;
при a = 0 - 5 корней; при 0 < a < 1 - 8 корней;
при a = 1 - 6 корней; при 1< a < 3 - 4 корня;
при a = 3 - 2 корня.
| Используется
графический способ решения данного
уравнения.
Осуществляется
проверка К – 2 и
результат работы ученика по этой карточке используется при решении этого уравнения
(1 человек у доски).
|
2) Решить уравнение
2 cos 4x + 5sin 4x +2 = 0.
Пусть tg2x = z, тогда
cos 4x = , sin 4x = , где 4x , nz, x, nz.
Уравнение примет вид:
2+2 = 0, = 0 = 0
1+ z 2 > 0 при всех значениях z.
| 10 z + 4 = 0, z = - .
tg2x = - , x = - arctg+ , kz
Проверка убеждает, что числа вида x = , nz – решения данного уравнения.
| При решении этого уравнения
используется
универсальная
подстановки
для тригонометрических уравнений.
(1 чел. у доски)
|
3) Решить уравнение
Пусть z = cos x – sin x, тогда
cos2 x – 2 cos x sin x + sin2 x = z 2
1 – sin 2x = z 2, sin 2x = 1 – z.2
Уравнение примет вид:
+2 z – 1 = 0, = 1- 2z.
Полученное уравнение равносильно системе:
1 – z 2 = (1 – 2 z)2,
1 – 2 z 0. 1- z 2 = (1- 2 z)2
1- z 2 = 1- 4 z + 4 z 2
1- 4 z + 4 z 2 – 1 + z 2 = 0
5 z 2 – 4 z =0
z (5 z – 4) = 0
z = 0 или z = 0,8
z = 0, z = 0,8 z 0,5, откуда z = 0. cos x – sin x=0, х = z.
| В ходе использования коллективной формы деятельности учащихся на уроке данное уравнение сводится к тригонометрическому, которое
с помощью
подстановки
z = cosх – sinx
сводится к
иррациональному,
в результате
получается
однородное
тригонометрическое уравнение 1 степени.
|
4) Найти все решения уравнения ,
удовлетворяющие условию cos, заполнив пропуски.
Т.к. cos2 , то 1+ cos x = ???.
??? -
По условию cos < 0, поэтому | cos | = ???.
-
+
Разделим обе части уравнения на ? ? ?.
Получим: ? ? ? .
Используя метод ???, имеем: ? ? ?.
| Каждый из обучающихся
получает лист с решением данного уравнения, где есть пропуски, которые необходимо заполнить.
Для контроля 1 человек выполняет задание на закрытой части доски.
Осуществляется взаимопроверка решения.
В качестве домашнего задания обучающимся предлагается решить полученное простейшее тригонометрическое уравнение cos()=- и осуществить отбор корней, удовлетво-
ряющих условию cos.
|
IV. Исследовательская работа по нахождению свойств
функций
(применение усвоенной системы знаний для объяснения новых фактов).
Учащимся предлагается выполнить следующие
задания:
1). Найти область определения функции
y = . (На оценку «3».)
2). Найти точки максимума функции
y = sin (). (На оценку «4»). 3). Найти нули функции
y = cos x или y = (2 + x2 – cos 7x. (На оценку «5»). Результаты групп.
1). y = .
2 cos ( + 3x) + 10, т.к. на «0» делить нельзя.
x , nz
Решается уравнение.
2 cos ( + 3x) = - 1, cos ( + 3x) = - ,
x = , nz.
Ответ: областью определения функции является множество всех действительных чисел, кроме , nz.
2). y = sin().
sin() = 1, = , nz, = +2n, nz. | cos 4x| 1, поэтому n = 0
= , 4x = arccos + 2n, nz, 4x = + 2n, nz,
x = , n z.
Ответ: , n z – точки максимума функции.
3) y = cos x .
О.Д.З.: 3-х2, x[-;].
=0, 3 – x2 =0, x2 = 3, x = .
[-;].
cos x = 0, x = +, nz.
При n=0 x = [-;],
при n=-1 x=[-;].
Ответ: ; - нули функции.
| Учитель ставит проблему: «Как найти
область определения функции, точки максимума функции и
нули функции?»,
затем, осуществляя фронтально работу по изученной ранее схеме исследования функций и особо обращая внимание на исследование тригонометрических функций, подводит учащихся к самостоятельному формулированию гипотезы «Решить тригонометрические уравнения», создаёт условия для исследовательской деятельности учащихся, обеспечивает учебный процесс дидактическим материалом, акцентируя внимание на плакат «Схема исследования функций» и материал учебника «Свойства тригонометрических функций» (п.7 стр. 56-57), организовывает деловое общение учащихся в 3х созданных группах.
Учащиеся 3й группы планируют и проводят исследовательскую деятельность самостоятельно,
без непосредственной
помощи учителя.
Учащиеся 2й группы
самостоятельно планируют и выполняют исследовательскую работу, при необходимости консультируясь с учителем.
Затем представители от каждой группы освещают результаты у доски.
Учащиеся 1й группы следуют алгоритму работы, который предложил учитель, отвечают на вопросы учителя.
|
VI. Постановка домашнего задания.
- № 169(б) - стр. 333 (Учебник: А.Н. Колмогоров, А.М. Абрамов, Ю.П. Дудницын и др. Алгебра и начала анализа 10-11. – Москва: Просвещение, 2003. - гл. VI. Задачи повышенной трудности)
- Решить полученное простейшее тригонометрическое уравнение cos()=- и осуществить отбор корней, удовлетворяющих условию cos.
- Решить уравнение sin4x – 2 sin3x + .
VII. Подведение итогов урока.
Анализируется весь ход урока и его основные моменты, оценивается деятельность каждого ученика на уроке.
Ученики, получив специальный лист, отвечают на вопросы
(да «+», нет «-», не совсем «»):
Я могу решать различные тригонометрические уравнения ___
2. Я понял(а), с какой целью делается замена неизвестного в тригонометрических уравнениях ___
3. Я уяснил(а), в чём состоит универсальный метод решения тригонометрических уравнений___
4. Я знаю, когда возникает опасность потери корней при решении тригонометрического уравнения ___
5. Я умею проводить исследование тригонометрических функций ___
6. Я ставлю себе за работу на уроке оценку «5», « 4», «3», «2»: «___», потому что … - Кто поставил все плюсы?
- Чем же мы занимались сегодня на уроке?
VIII. Рефлексия.
1. Я считаю, что урок прошёл результативно, т.к.
- я получил новые знания по предмету;
- я узнал новые способы получения знаний;
- была благоприятной атмосфера урока;
- я получил хорошую отметку;
- свой вариант ответа.
2. Другое мнение по уроку.
|