Название предмета: алгебра и начала анализа
Класс: 11
УМК: «Алгебра и начала анализа» 10-11 класс, А.Г. Мордкович и др., 2013 г.
Уровень обучения: базовый
Тема урока: «Обобщение понятия о показателе степени».
Общее количество часов, отведенное на изучение темы: 2 часа
Место урока в системе уроков по теме: 1
Техническое обеспечение урока: карточки для работы у доски и самостоятельной работы.
Цель урока:
Расширить понятие степени, дать понятие степени с рациональным показателем; научить переводить степень с рациональным показателем в корень и наоборот; вычислять степени с рациональным показателем.
Развитие памяти, мышления, устного счета.
Формирование активности. ответственности, трудолюбия.
«Пусть кто-нибудь попробует вычеркнуть
из математики степени, и он увидит,
что без них далеко не уедешь»
М.В.Ломоносов
Ход урока
1. Организационный момент, проверка готовности к уроку.
2. Актуализация опорных знаний.
а) Перечислите свойства степеней с целым показателем (работа на обратной стороне доски)
Какая ошибка в записи свойств степени?
б) Повторение. Устная работа.
1) Дайте определение степени с целым показателем
2) Если , то 150 = ?
3) Если , то 751 = ?
4) Если , то .
5) Вычислите
6) Сравните с единицей: 10 – 2; 420 ; (0,2)- 6 ;
в) Проверить задание у доски.
3. Объяснение нового материала.
Во всех представленных выше заданиях, показатель степени – целое число. Как быть в случае дробного показателя? При работе с такими степенями нужно, чтобы все свойства для целочисленных степеней сохранялись.
Как вы думаете, что представляет собой число 30,5;? (выслушать мнения учеников, которые они предложат).
Для этого надо обобщить понятие степени. Рассмотрим равенство . Тогда по определению q-й степени разумно считать, что будет корнем q-й степени из числа ap.
Пример 1.
По определению степени с рациональным показателем и свойствам корней получаем:
Сделаем ряд замечаний, связанных с понятием степени с рациональным показателем.
1) Для любого .
2) По основному свойству дробей рациональное число можно записать в виде для любого натурального числа k. Тогда значение степени не зависит от формы записи рационального числа, т.к. .
3) При a рациональная степень числа a не определена. Рассмотрим . С другой стороны , и тогда . Получаем противоречие. Для приведенного определения стеени с рациональным показателем выполняются все приведенные ранее основные свойства степеней, но только для положительных оснований.
Итак, для любых рациональных чисел s и t и любых положительныхчисел a и b справедливы равенства:
Рассмотрим применение свойств на примере.
Пример 2.
Вычислить:
Используя ствойства степени с рациональным показателем, запишем выражение в виде
4. Первичное закрепление.
Усно выполнить №37.1 – 37.6 (а, б)
5. Подготовка к ЕГЭ. Задания из открытого банка задач. 4 учащихся работают у доски.
1. Найдите значение выражения .
2. Найдите значение выражения .
3. Найдите значение выражения .
4. Найдите значение выражения .
5. Найдите значение выражения . Объясняет учитель.
Решение:
Здесь смущает, что основания степеней не одинаковые, даже совсем не похожие. А так ли уж они не похожи?
169 = 132; ; .
А теперь применим свойство степеней №5 – произведение степеней с одинаковыми показателями
Окончательно получаем:
Ответ: 7
6. Историческая пауза. Сведения о развитии понятия степени.
Дробные показатели степени и наиболее простые правила действии над степенями с дробными показателями встречаются у французского математика Николая Орема (1323–1382 гг.) в его труде “Алгоризм пропорций”. Известно, что Николай Шюке (1445–1500 гг.), рассматривал степени с отрицательными и нулевым показателями. Позже дробные и отрицательные, показатели встречаются в “Полной арифметике” (1544 г.) немецкого математика М.Штифеля и у Симона Стевина.Немецкий математик М.Штифель (1487–1567 гг.) дал определение а0=1 при и ввел название показатель (это буквенный перевод с немецкого Exponent). Немецкое potenzieren означает возведение в степень.В конце ХVI века Франсуа Виет ввел буквы для обозначения не только переменных, но и их коэффициентов. Он применял сокращения: N, Q, C – для первой, второй и третьей степеней. Но современные обозначения (типа а4, а5) в XVII в ввел Рене Декарт.
7. Самостоятельная работа. (5 мин)
Вариант 1
1. Представьте выражение в виде степени с рациональным показателем
а) ; б) ; в) ;
2. Представьте выражение в виде корня из числа или выражения
а) ; б) ; в) ;
3. Вычислите:
а) ; б) в) ; г) ;
Вариант 2
1. Представьте выражение в виде степени с рациональным показателем
а) ; б) ; в) ;
2. Представьте выражение в виде корня из числа или выражения
а) ; б) ; в) ;
3. Вычислите:
а) ; б) в) ; г) ;
8. Подведение итогов урока.
Домашнее задание: §37, №37.7, 37.14 (все в, г); прототипы задания 9 - №88, 89, 93, 94,100.