- «Правильному применению методов можно научиться только применяя их на разнообразных примерах»
Г. Цейтен
Общие методы решения уравнений
- УМК А.Г. Мордкович (профильный уровень)
Цели урока:
- Рассмотреть общие методы решения уравнений.
- Научиться применять эти методы при решении уравнений.
- Формировать навыки применение наиболее рациональных способов решения уравнений.
Рассмотрим уравнения:
1) х ² - 2 х = 0;
2) sin²x + sinx = 0 ;
3)
Рассмотрим уравнения:
Общие методы решения уравнений:
- Замена уравнения h(f(x)) = h(g(x)) уравнением f(x) = g(x) .
- Метод разложения на множители.
- Метод введения новой переменной.
- Функционально-графический метод.
0, а≠1) к уравнению f(x) = g(x) ; при решении логарифмических уравнений, когда переходили от уравнения log f(x) = log g(x) к уравнению f(x) = g(x) ; при решении иррациональных уравнений, когда переходили от уравнения к уравнению f(x) = g(x) . " width="640"
1. Замена уравнения h(f(x)) = h(g(x)) уравнением f(x) = g(x) .
Этот метод мы применяем:
- при решении показательных уравнений, когда переходили от уравнения (а 0, а≠1) к уравнению f(x) = g(x) ;
- при решении логарифмических уравнений, когда переходили от уравнения log f(x) = log g(x) к уравнению f(x) = g(x) ;
- при решении иррациональных уравнений, когда переходили от уравнения к уравнению f(x) = g(x) .
Пример 1:
Решить уравнение
Ответ: 0; 1,5.
Пример 2:
2. Метод разложения на множители.
Уравнение f(x)g(x)h(x) = 0 можно заменить совокупностью уравнений:
Решив уравнения этой совокупности, нужно взять те их корни, которые принадлежат ОДЗ исходного уравнения, а остальные отбросить как посторонние.
Пример 3:
Решить уравнение
Пример 3:
Из найденных корней этой системе неравенств удовлетворяет только
х = 9, остальные являются посторонними для данного уравнения.
Ответ: 9.
3. Метод введения новой переменной.
Если уравнение f(x)= 0 удалось преобразовать к виду p(g(x)) = 0 , то нужно ввести новую переменную u = g(x) , решить уравнение p(u) = 0, а затем решить совокупность уравнений:
где и , и ,… и - корни уравнения р(и) = 0.
Пример 4:
Решить уравнение
Введём новую переменную .
Получим:
Освободившись от знаменателей, получим:
Пример 4:
Найдём корни квадратного уравнения:
Выполним проверку корней на выполнение условия:
5(у – 3)(у + 1) ≠ 0 .
Оба корня удовлетворяют данному условию.
Пример 4:
Вернёмся к замене переменной и решим два уравнения:
и
Ответ:
3. Функционально-графический метод.
Чтобы графически решить уравнение f(x) = g(x) нужно построить графики функций
у = f(x) и у = g(x) и найти точки их пересечения. Корнями уравнения служат абсциссы этих точек.
Пример 5:
1) Решить уравнение = | x – 2 |
1 шаг : построить графики функций у = и у = | x – 2 |
2 шаг: найти абсциссы точек (или точки) пересечения графиков
Ответ: x 1 = 1, х 2 = 4
2. x 3 – 5 + х = 0
Пример 6 :
х 3 = 5 - х
f(x) = х 3
g(x) = 5 - х
х ≈ 1,5
Решением является абсцисса точки пересечения графиков левой и правой частей уравнения
Графические методы решения уравнений
Построение графиков функций левой и правой частей уравнения (решением является абсциссы точек (точки) пересечения графиков)
Функционально – графические методы
Использование свойств функций левой и правой частей уравнения (монотонность, четность, нечетность)
Использование ограниченности функций левой и правой частей уравнения (метод оценки)
Пример 7:
Решить уравнение
Рассмотрим функцию у = х ² - 2х + 2. Её графиком является парабола, ветви которой направлены вверх.
В вершине параболы функция достигает своего наименьшего значения.
Пример 7:
Найдём координаты вершины параболы.
Для функции у = х ² - 2х + 2
Функция у = cos 2 π x обладает свойством:
Пример 7:
Задача сводится к решению системы уравнений
х ² - 2х + 2 = 1,
cos 2 π x = 1.
Решив 1 уравнение получили: х = 1. Это значение удовлетворяет и 2 уравнению системы, следовательно, является единственным корнем заданного уравнения.
Ответ: 1.
Мы рассмотрели общие методы решения уравнений, примеры применения этих методов.
Перейдём к практической работе.
Решаем № 27.5 (в), 27.9 (б), 27.12 (б), 27.14 (а), 27.19 (б), 27.21 (а), 27.25 (а,б).
№ 27.25 (а)
Ответ: одно решение
x 2 + 1 = cos x
№ 27.25 (б)
у
y = x 2 + 1
y = 1
1
0
y = cos x
х
x = 0
x 2 + 1 ≥ 1
x 2 + 1 = 1
cos x ≤ 1
cos x = 1
Ответ: 1 корень.
Подведем итоги
Общие методы решения
уравнений
Функционально-графические
Аналитические
По графику
По свойствам
1
3
2