Разработка банка заданий для подготовки к ЕГЭ по теме:
«Показательные и логарифмические уравнения»
Разработчик: учитель математики Маляр Светлана Витальевна
2023 г
Показательные и логарифмические уравнения и неравенства, несомненно, занимают центральное место в программе математики 10–11-х классов наряду с такими разделами, как тригонометрия, производная и ее приложения. Заданий, связанных, так или иначе, со степенями, корнями, с показательной и логарифмической функциями, в контрольно-измерительных материалах на едином государственном экзамене по математике за последние годы постоянно колеблется.
В связи с разделением итоговой аттестации за курс полной средней школы на два разных по уровню экзамена (базовый и профильный) актуальность рассматриваемой темы не изменилась
Учащиеся 10–11-х классов, изучающие математику на повышенном или углубленном уровне, в большинстве своем планируют поступление в вузы и втузы, где предъявляются повышенные требования к математической подготовке абитуриентов. Поэтому на ЕГЭ по математике им необходимо решить не только задания первой части, но и задания более высокого уровня сложности из второй части, в которых также используются знания по рассматриваемым темам
Проблемы, связанные с изучением темы, заключаются еще и в том, что разнообразие приемов, которые можно использовать при решении заданий, связанных со степенями и логарифмами, значительно шире, чем это представлено в большинстве учебников. К сожалению, того объема знаний и тех типов заданий, которые представлены в большинстве учебников математики, для успешного решения заданий с развернутыми ответами из второй части ЕГЭ оказалось совершенно недостаточно.
Цель: Создать банк заданий логарифмических уравнений повышенного уровня для устранений затруднений при решении данных задач учащимися при подготовке к ГИА-11.
Задачи:
научить учащихся ориентироваться в многообразии свойств функций и алгоритмов решения основных типов заданий по теме
разобраться в сути функционально- графического метода решения уравнений, каковы его разновидности и как научить детей использовать его при решении.
разобрать алгоритмы решения основных типов стандартных и некоторых наиболее часто встречающихся разновидностей нестандартных заданий по рассматриваемой теме
изучить способы решения уравнений.
Объект исследования: процесс обучения учащихся решению логарифмических уравнений и неравенств на уроках математики.
Предмет исследования: методы решения логарифмических уравнений
Гипотеза исследования основана на предположении о том, что знание различных методов решения логарифмических уравнений может повысить эффективность изучения данной темы и качество подготовки обучающихся к сдаче ЕГЭ
Методы исследования: изучение специализированной литературы, анализ, сравнение.
Методы решения логарифмических уравнений.
При решении логарифмических уравнений используют различные методы. Выбор метода зависит от вида уравнения. Перечислим некоторые из них:
Использование определения логарифма
Потенцирование (переход от логарифма данного выражения к самому этому выражению).
Приведение к одному основанию.
Введение новой переменной.
Логарифмирование обеих частей уравнения.
Функционально-графический метод
Уравнения, решаемые подстановкой
Этапы решения | Содержание | Подводящие задания |
1)Введение новой переменной | 2 - 5 + 3 = 0 | |
2)Решение квадратного уравнения | 2t2 – 5t + 3 = 0 =1, | Квадратное уравнение. Дискриминант: D= D D=0, 1 корень D Корни квадратного уравнения: |
3) | = 1 | = | О пределение логарифма |
Ответ: | X=3 X=3√3 | |
Задачи для самостоятельного решения
№п/п | Задание ( решите уравнение) | Ответ |
1 | | 0,5; 0,25 |
2 | | -7; 0,5 |
Этап решения | Содержание | Подводящие задания |
1)выписать все условия для решения данного уравнения ИЛИ найти ОДЗ | | Вспомнить область определения функции y= Вспомнить область определения функции вида y= |
преобразование выражения | | Вспомнить свойство логарифмов: |
4. преобразование выражения под знаком логарифма | | Преобразование выражений |
Введение новой переменной | Пусть | |
Составление нового уравнения не содержащего логарифм | m-2= | Свернуть ФСУ: |
Решение уравнения | m-2= ; m-2= | Вспомнить формулу |
Решение уравнения (7) с учетом выполнения условия, что m-2˃0 | ; Т.к. функция монотонная, то (х-1)(3х-2-х2)≥0 | ЖЕЛАТЕЛЬНО показать учащимся метод рационализации, т.к. все условия для решения уравнения указаны. |
Решение данного неравенства методом интервалов ИЛИ Решать данное неравенство другими методами | (х-1)(х2-3х+2)≤0 (х-1)(х-1)(х-2)≤0 | Вспомнить теоретический материал по решению неравенств методом интервалов ИЛИ Вспомнить теоретический материал при условии произведения ˃0 |
С учетом условия (ИЛИ ) ОДЗ уравнения | Найти все решения данного неравенства И с учетом ОДЗ выбрать ответ: (2/3;1) (1; | |
Ответ | (2/3;1) (1; | |
Задания для самостоятельного решения:
№ п/п | Задание (Решите уравнения): | Ответ |
1 | | -3; - |
2 | | 4 |
Решение уравнений смешанного типа,
=0
Этап решения | Содержание | Подводящие задания |
1. Нахождение области определения логарифма 2 Нахождение области определения дробно- рационального уравнения. | Sinx 0 2cosx+ ≠0 | Вспомнить область определения функции y= Вспомнить область определения функции вида y= |
3 преобразование дробно- рационального уравнения | | Решить уравнение вида |
Решение логарифмического уравнения 2 степени | Заменим | 4. Решение неполных квадратных уравнений: x (x-3) =0 |
Решение простейших тригонометрических уравнений | 2cosx+√3≠0 | Решение уравнений вида: Частные случаи при решении тригонометрических уравнений Sinx=o, sinx=1, sinx=-1 |
6 Решение простейших логарифмических уравнений | =0 +2πn, nϵZ =-1 +2πn nϵZ nϵZ | Решение уравнений вида: =2 =0 =-3 |
7 Вывод о наличии посторонних корней | x≠5π/6+2πn nϵZ | |
8 Проверка удовлетворению области определения | 1 Y х Проверка показывает, что условию sin x 0 и cosx≠ удовлетворяют корни | Sinx 0 |
Ответ:
;
Задачи для самостоятельного решения:
Уравнение | Ответ |
| ± |
Уравнения, решаемые с помощью приведения к одному основанию.
Решите уравнение:
Этап решения | Содержание | Подводящие задания |
1)выписать все условия для решения данного уравнения ИЛИ найти ОДЗ | ОДЗ: (- | |
2)Провести разложение на линейные множители выражений, стоящих под знаком логарифма | 1. 4 2 2. 6 =(3х+7)(2х+3) | Использование формул для решения квадратных уравнений Использование формулы разложения на множители квадратного трехчлена |
3)Выполнить преобразование левой части уравнения с учетом разложения на множители | | |
4) Преобразование выражения | , т.к. 2х+3˃0 | |
5)Введение новой переменной | 2 2 Пусть | |
6)Решение нового уравнения не содержащего логарифм | 2y2-3y+1=0 | |
7)Обратная замена | | |
8)Решение уравнения (7) с учетом ОДЗ | (*): 2х+3=3х+7 х=- 4 (не принадлежит ОДЗ) (**): 2х+3= . Т.к. 2х+3˃0, (2х+3)2=3х+7 Данное уравнение имеет корни: -2 и - Условию ОДЗ удовлетворяет только число - | |
Ответ | - | |
Задания для самостоятельного решения:
№ п/п | Задание: Решите уравнение | ответ |
1 | 3 | 1; 9 |
2 | | |
Уравнения, решаемые с помощью дополнительных сведений из теории логарифмов
Решить уравнение:
Этап решения | Содержание | Подводящие знания |
1.Нахождение области определения логарифма | | Вспомнить область определения функции : |
2. Решение уравнения с использованием свойств логарифма 3. Преобразование левой части уравнения с использованием формул сокращённого умножения 4. Применение свойства равенства нулю произведения двух множителей. | | Вспомнить : свойства логарифма: Упростить с помощью Формулы квадрата разности: Решить уравнение: |
5. . Решение простейших логарифмических уравнений вида | x=a Ответ: x=a, a0,a . | Решить уравнение: |
6.Проверка корней | Проверка показала, что любое число удовлетворяющее условию будет являться корнем уравнения. | Подставим в уравнение числа, удовлетворяющие области определения логарифма: Допустим х=2 |
Ответ: x=a, a0,a≠1.
Апробация
Заключение:
В курсе математики изучаются логарифмические уравнения и способы их решения очень сжато. Потребности учебного процесса требуют от учеников больших знаний и умений.
В материалах на уроке и на олимпиадах часто встречаются задания с логарифмическими уравнениями.
В нашей работе мы рассмотрели различные методы решений логарифмических уравнений и неравенств: использования определения логарифма, потенцирования, перехода к одному основанию, логарифмирования, рационализации, использования свойств логарифмической функции.
Выполняя работу, мы повторили понятие логарифма, его свойства, рассмотрели методы решения логарифмических уравнений и неравенств, применение логарифмической функции.
Результаты данной работы могут быть использованы при подготовке к выпускным и вступительным экзаменам, и на факультативных занятиях для расширения математического кругозора учащихся. В дальнейшем планируя исследовать уравнения в целых числах, способы их решений.
Вся данная деятельность должна привести к более высоким результатам при сдачи егэ.