СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Рабочая программа элективного курса "Уравнения" по предпрофильной подготовке учащихся 9 классов.

Категория: Математика

Нажмите, чтобы узнать подробности

   Элективный курс "Уравнения" по предпрофильной подготовке учащихся 9 классов.

Просмотр содержимого документа
«Рабочая программа элективного курса "Уравнения" по предпрофильной подготовке учащихся 9 классов.»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Элективный курс по предпрофильной подготовке учащихся 9 классов посвящен одной из важных тем «Уравнения». При решении многих заданий используется эта тема. В последнее время в материалах выпускных экзаменов в форме ГИА и ЕГЭ и вступительных экзаменах в техникумы и ВУЗЫ, предлагаются задания по этой теме. Курс предназначен для дополнения и углубления знаний по математике. При изучении курса угроза перегрузок учащихся отсутствует, соотношение между объемом предлагаемого материала и временем, необходимым для его усвоения оптимально. Курс соответствует возрастным особенностям школьников и предусматривает возможности индивидуализации и дифференциации процесса обучения. Данная программа предполагает использование активных методов и форм обучения, содержит развивающий потенциал. Курс был предложен родителям на родительском собрании и нашел их одобрение. Изучение основных положений теории многочленов позволяет обобщить т. Виета для уравнений любой степени. Умение выполнять деление многочлена на многочлен обеспечит в дальнейшем решение таких задач математического анализа, как нахождения асимптот, вычисления производных, интегралов. Умение решать уравнения с модулем, параметром позволяет расширить круг показательных, тригонометрических, логарифмических, иррациональных уравнений и неравенств. Задачи по теме вызывают затруднения у учащихся, так как практических заданий по данной теме в школьных учебниках мало. Занятия включают в себя теоретическую и практическую части: лекции, беседы, консультации, практикумы, самостоятельные, тестовые работы. Эффективность обучения отслеживается следующими формами контроля: самостоятельная работа, тест, итоговый контроль. Итоговый контроль предусматривает выполнение зачета. Курс рассчитан на 7 часов. Занятия проводятся один раз в неделю.



Цель курса: изучение некоторых классов уравнений, методов их решения, подкрепленное необходимым теоретическим материалом. Формировать у учащихся умения и навыки по решению уравнений.




Задачи курса:

1. Познакомить учащихся с теорией многочленов.

2. Обобщить и систематизировать знания учащихся о квадратичной функции в предлагаемых задачах с параметрами

3. Сформировать представление о методах и способах решения нестандартных задач и уравнений на уровне, превышающий уровень обязательного минимума содержания образования.

4.Сформировать способность к осознанному выбору дальнейшего профиля обучения в старшей школе.


Данный курс рассчитан на 7 часов, предполагает четкое изложение теории вопроса, решение типовых задач, самостоятельную работу. В программе приводится примерное распределение учебного времени, включающее план занятий. Каждое занятие состоит из двух частей: задачи, решаемые с учителем, и задачи для самостоятельного (или домашнего) решения. Основные формы организации учебных занятий: лекции, объяснение, практическая работа, семинар, творческие задания. Все занятия направлены на развитие интереса школьников к предмету, на расширение представлений об изучаемом материале, на решении новых и интересных задач.

Программа может быть использована в классе с любой степенью подготовленности, способствует развитию познавательных интересов, мышления учащихся, предоставляет возможность подготовиться к сознательному выбору профиля обучения и дальнейшей специализации.

Для учащихся, которые пока не проявляют заметной склонности к математике, эти занятия могут стать толчком в развитии интереса к предмету и вызвать желание узнать больше. Хотя при изучении курса не ставится цель выработки каких-либо специальных умений и навыков, при достаточно полном рассмотрении вопросов курса несомненно появится прогресс в подготовке учащихся.



По окончании изучения курса учащиеся должны уметь:

1.Выполнять действия над многочленами.

2.Использовать обобщенную теорему Виета для решения задач повышенного уровня.

3.Решать уравнения с модулем и параметрами.

4.Применять алгоритмы решения симметрических и возвратных уравнений.





По окончании изучения курса учащиеся должны знать:

1.Основные определения и понятия по программе курса.

2.Обобщенную теорему Виета для уравнений высших степеней.

3.Формулировку теоремы Безу.

4.Общие методы решения уравнений: метод замены переменной, разложение на множители, графический метод, группировка.

5.Общий вид уравнений.

6.Определение модуля. Геометрическое определение модуля. Подходы к решению уравнений, содержащих один и более модулей.

7.Методы решения возвратных, симметрических, рациональных, целых уравнений.






ЛИТЕРАТУРА


1.Антипов С.А. Предпрофильная подготовка учащихся 9 классов.- М.,2006.

2.Богатырев Г.И. Повторим математику.- М.: Высшая школа, 1968.

3.Дорофеев Г.В. Алгебра, функции, анализ данных 9 класс.- М.,Просвещение,2001.

4.Никольская И.Л. Факультативный курс по математике 7-9 классов.- М.: Просвещение, 1991.

5.Солуковцева Л. Линейные и дробно-линейные уравнения и неравенства с параметрами библиотека // Первое сентября.-2007.-№1(13) .

6.Червякова Н.Г. Материалы тренинга по подготовке ЕГЭ по математике Уравнения и неравенства, содержащих модуль.- Владимир, 2007.

7.Шарыгин И.Ф. Факультативный курс по математике 10 класс.- М: Просвещение, 1989.





































УЧЕБНО – ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

элективного курса по алгебре в 9 классе по теме

«Уравнения»




Т е м а

Количество часов

Тип урока или форма проведения занятия, виды деятельности


Формы

контроля


1

Определение многочлена, сложение, вычитание, умножение и деление многочлена на одночлен и многочлена на многочлен

1

Лекция, объяснение, выполнение тренировочных упражнений

Проверка самостоятельно решенных задач

2

Знаки корней квадратного уравнения. Расположение корней квадратного уравнения в зависимости от параметра. Определение квадратного уравнения с параметрами. Способы решения уравнения.

1

Объяснение, выполнение тренировочных упражнений.

Проверка самостоятельно решенных задач

3

Теорема Виета, примеры применения теоремы и обратной. Применение теоремы для уравнения высших степеней.

1

Объяснение, выполнение тренировочных упражнений.

Проверка контрольных заданий для домашней работы.

4

Целые уравнения. Теорема о числе корней многочлена и разложение его на линейные множители. Связь между корнями многочлена и его коэффициентами.

1

Беседа, объяснение, выполнение тренировочных упражнений.

Математический диктант

5

Модуль числа. Геометрическое определение модуля. Уравнения, содержащие один и несколько модулей.

1

Беседа, объяснение, выполнение тренировочных упражнений.

Проверка самостоятельно решенных задач

6

Линейные, дробно- линейные, квадратные уравнения с параметрами. Решение уравнений, содержащих параметры.

1

Лекция, объяснение, выполнение тренировочных упражнений.

Проверка самостоятельно решенных задач.

7

Разложение на множители. Формулы сокращенного умножения. Алгоритм решения дробно-рациональных уравнений.

1

Лекция, объяснение, выполнение тренировочных упражнений

Итоговый контроль









ПРИЛОЖЕНИЕ


Расположение корней квадратного уравнения.






Найти все значения параметра, при которых корни уравнения ах2+bх+с=0 (а 0) удовлетворяют заданным условиям


х1, х2 – корни уравнения; А, В – заданные числа; D – дискриминант; х0 – абсцисса вершины параболы f (x)=ax2+bx+c






Т.1 А 1х2 D 0 Т.2 х1 х2D 0 Т.3 х12


аf (A)0 аf (В)0 аf (A)

х0 А

х0



Т.4 А 1 х212 Т.6 А 12

аf (A)0 аf (A)аf (A)0

аf (В)0 аf (В)аf (В)

D 0

А0


Т.7 х12


аf (A)

аf (В)0







Цели:

  • Образовательные: знакомство учащихся с новыми понятиями, расширение их математического образования.

  • Развивающие:

    • развитие логического мышления, умения исследовать и рассматривать все возможные способы и случаи в зависимости от поставленных условий;

    • формирование интереса к предмету, получение знаний и навыков, позволяющих сделать сознательный выбор на профильной ступени обучения.

Типы учебных занятий – объяснительно-иллюстрированный с применением исследовательской работы.

Применяемый метод – программированный.

Формы работы – коллективная, индивидуальная.

Задачи с параметром

Параметр величина, характеризующая какое-нибудь основное свойство устройства, системы. «Словарь русского языка» С.И. Ожегова.

Параметр постоянная величина, выраженная буквой, сохраняющая свое постоянное значение лишь в условиях данной задачи. «Словарь иностранных слов».

Параметр это величина, входящая в математическую формулу и сохраняющая постоянное значение в пределах одного явления или для данной частной задачи, но при переходе к другому явлению или другой задаче меняющая свое значение. «Толковый словарь русского языка» под редакцией Д.Н. Ушакова.

Нельзя научиться решать любые задачи с параметрами, используя какой-то алгоритм или формулы. При решении задач с параметрами надо всегда активно использовать соображения, исходящие из здравого смысла, рассматривать их как задачи исследовательские.

Задачи с параметрами традиционно и заслуженно считаются наиболее трудными:

а) нехватка времени на них школьной программе;
б) исследовательский характер;
в) умение решать классические задачи без параметра, умение всесторонне исследовать квадратный трехчлен.

Основные типы задач для уравнений с параметром.

I. Решить уравнение f (x, a) = 0 при всех а:

а) найти все значения переменной а, при которых уравнение имеет решение;
б) найти эти решения при каждом таком а;
в) в ответе указать, что при остальных значениях а, задача не имеет решений.

II. Найти все значения а, при которых уравнение f (x, а) = 0 имеет решение.

Задача требует исследования, а не формального применения формул

III. Найти все значения а, при которых уравнение f (x, а) = 0 имеет одно (единственное) решение, ровно два или сколько-нибудь еще.

Задача:

В 7, 8, 9 кл. учится 105 учащихся. В 8 кл. на n больше, чем в 7 кл., а в 9 кл. на 3 меньше, чем в 7 кл. Сколько учащихся в каждом классе, если в каждом их не менее 30 человек,

7 кл. х             x + x + n + x – 3 = 105
8 кл. х + n     3x = 108 – n
9 кл. x – 3

x – неизвестное число;
n – известное, натуральное число, параметр.

3x = 108 – n
x = , т.е.
7 кл. 36
8 кл. 36 – + n = 36 +

9 кл. 36 – 3 = 33 – .

Исходя из условия задачи меньшее количество учащихся в 9 кл., и т.к. не менее 30, то решим неравенство:

33 – 30

3

n 9

т.к. количество учащихся в каждом классе это натуральное число, значит n – кратно 3. Учитывая оба условия n 9 и n кратно 3 можно сделать вывод n = 3; 6; 9.

n = 3

n = 6

n = 9

7 кл. 36 – , т.е. 36 – = 35; 36 = 34; 36 – = 33

8 кл. 36 + , т.е. 36 +   = 38; 36 + = 40; 36 + = 42

9 кл. 33 – , т.е. 33 – = 32; 33 = 31; 33 – = 30

Итак, возможны 3 варианта ответа: в 7, 8, 9 классах могло быть соответственно 35; 38; 32 или 34; 40; 31 или 33; 42; 30 учащихся.

Рассмотрим самые простые уравнения с параметром, которые сводятся к решению линейного или квадратного уравнения:

f (x, a) = 0, т.е. линейное уравнение ax = 0
f (x; a; b; c) = 0, т.е. квадратное уравнение ax2 + bx + c.

Решение линейных уравнений с параметром:

Пример №1.

b(b – 1)x = b2 + b – 2x – неизвестное число,
b – параметр, известное фиксированное число.

Придавая b различные значения, будем получать различные уравнения с числовыми коэффициентами. В зависимости от значений параметра мы можем получить 3 разных случая:

а) уравнение имеет единственный корень kx = b
б) уравнение имеет множество корней 0 • x = 0
в) уравнение не имеет корней 0 • x = b

Рассмотрим каждый случай отдельно:

а) b(b – 1) =/= 0 b =/= 0; b =/= 1

уравнение имеет единственный корень: x =

б) т.е. b = 1 множество корней

в) b(b – 1) = 0 b = 0 и b = 1 при b = 0 получаем уравнение вида 0 . x = b т.е. корней нет.
b2 + b – 2 =/= 0

Таким образом, для данного уравнения выявим различные значения параметра b, для каждого из которых определено соответствующее множество корней:
Ответ: при b =/= 0; b =/= 1 x =

при b = 1 множество корней x – любое число
при b = 0 корней нет.

Пример №2.

x (a2 – 1) = (a + 1)(1 – x)

Путем преобразований получим уравнение:

а2 x – x = ааx + 1 – x
а2x – x + аx + x = а + 1
а(а + 1) x = а + 1
x =

а) если а =/= 0; а =/= 1 уравнение имеет единственный корень x =
б) если а = – 1, то уравнение имеет множество корней, x – любое число
в) если а = 0, то уравнение корней не имеет.

Ответ:

при а =/= 0; а = 1 x =
при а = – 1 x – любое число
при а = 0 корней нет.

Пример № 3.

Решить уравнение x – xу + 5у = 7 в целых числах, у считаем параметром.

x (1 – у) = 7 – 5у

x = выделим целую часть из этой дроби.

Дробь обращается в целое число, если у – 1 является делителем числа 2, т.е равна ± 2; ± 1

y – 1 = 2
y = 3

y – 1 = – 2
y = – 1

y – 1 = 1
y = 2

y – 1 = – 1
y = 0,

т.е. y = – 1; 0; 2; 3

Найдем соответствующие значения x.

y = – 1 x = 5 – = 5 + 1 = 6
y = 0 x = 5 – = 5 + 2 = 7
y = 2 x = 5 – = 5 – 2 = 3
y = 3 x = 5 – = 5 – 1 = 4 x = 3; 4; 6; 7.

Для каждого значения x найдем соответствующее ему значение y. Для этого выразим y через x из данного уравнения

5y – xy = 7 – x
(5 – x) • y = 7 – x
у = =

Подставим в эту формулу найденные значения x.

x = 3 у = = = 2

3; 2

x = 4 у = = = 3

4; 3

x = 6 у = = = – 1

6; – 1

x = 7 у = = 0

7; 0

Ответ: x1 = 3, у1 = 2; x2 = 4, у2 = 3; x3 = 6, у3 = – 1; x4 = 7, у4 = 0

Упражнения:

  1. аx = 3а + 8 – уравнение с параметром а.

Написать уравнение, которое получится при а = 10, а = – 2, а = , а = 0

  1. Каким – линейным или квадратным – является уравнение: 5b(b – 2)x2 + (5b – 20)x – 16 = 0 относительно x при:

а) b = 1
б) b = 2
в) b = 0,4
г) b = 0?

  1. Выясните вид уравнения:

2аx (x – 1) + x (аx – 12) = 3x2 + 8

относительно x при:

а) а = – 2;
б) а = – 6;
в) а = 1;
г) а = 0

и решите его для каждого случая.

  1. Дано уравнение аx = 4x + 5.

Найдите множество корней этого уравнения в случае, если: а) а = 4; б) а =/= 4.

  1. При какиx значениях параметра а уравнения: аx = 12 и 3x = а имеют общие корни?

  1. При каких значениях параметра b уравнение: b(b – 3)x = 10(2b + x) не имеет корней?

  1. При каких значениях параметра b уравнения: и не имеют корней?

  1. При каких значениях параметра n уравнение (n2 – 4)x = n3 – 2n2n + 2:

а) имеет единственный корень;
б) имеет бесконечное множество корней;
в) не имеет корней?

  1. Решите уравнение относительно у:

а) ;
б) у – b = ;
в)

  1. При каком значении параметра а уравнение

имеет:

а) положительный корень;
б) отрицательный корень;
в) корень, равный нулю?

Решение квадратных уравнений с параметром

При решении таких уравнений необходимо использовать следующие сведения.

1. Зависимость количества корней квадратного уравнения от его дискриминанта.

D 0 (2 корня); D = 0 (1 корень); D

2. Если D 0 то аx2 + вx + с = а (x – x1) (x – x2)

3. Если D 0, то левую часть можно представить в виде полного квадрата или выражения, ему противоположного

ax2 + вx + с = а (x – x1)2

4. Если уравнение приведенное то x1 + x2 = – р, аx1x2 = q

5. Если а 0, D 0, то уравнение имеет два действительных различных корня

а) в с 0 оба корня положительны
б) в 0, с 0 оба корня отрицательны
в) в с корни противоположны по знаку. Положителен тот корень, который имеет больший модуль.
г) в 0, с корни противоположны по знаку. Отрицателен тот корень, который имеет больший модуль.

Пример 1.

При каких значениях параметра а уравнение аx (аx + 3) + 6 = x (аx – 6) является

а) квадратным
б) неполным квадратным
в) линейным

Преобразуем: а2x2 + 3 аx + 6 = аx2 – 6x

а2x2аx2 + 3 аx + 6x + 6 = 0
а (а – 1)x2 + 3 (а + 2)x + 6 = 0

а) уравнение квадратное, если старший коэффициент =/= 0

а (а – 1) =/= 0
а = 0, а =/= 1

т.е. уравнение квадратное при всех а, кроме 0 и 1

б) неполное квадратное, если b = 0; если с = 0; если b = 0 и с = 0.

3 (а + 2) = 0 а = – 2

в) линейное, если коэффициент при x2 равен 0 а (а – 2) = 0 а = 0; 2

Ответ:

при а =/= 0; 2 уравнение квадратное
при а = – 2 неполное квадратное
при а = 0,2 линейное.

Пример 2.

Решить уравнение x2 – bx + 4 = 0 D = b2 – 16.

а) если 4, т.е. b – 4 и b 4 (b ? ( – ; 4)U(4; + ), то D 0 и уравнение имеет 2 корня x1,2 =

б) если = 4, т.е. b = ± 4, то D = 0, уравнение имеет один корень x =

в) если b

Ответ: если b b 4, то 2 корня x1,2 =
если b = ± 4, то 1 корень x =
если – 4 b

Упражнения:

1) Решите относительно x уравнение:

а) mx2 – 6x + 1 = 0;
б) аx2 = 4;
в) x2аx = 0;

г) x2 2x = с = 0;
д) 6x2 – 5bx + b2 = 0;
е) 12x2 + 7сx + с2 = 0.

2) Решите относительно у уравнение:

а) су2 + 8 = 2у2 + 4с;
б) b (у2 + 7) = b (у + 5) + 2b;
в) у2 – 3у = а2 + 3а;
г) ау2 + 6у + а = 3 (2уа).

3) При каких значениях параметра а уравнение аx2 – 4x + а = 0 имеет:

а) положительные корни;
б) отрицательные корни;
в) корень, равный нулю;
г) единственный корень, отличный от нуля?

Список используемой литературы:

  1. Калнин Р.А. Алгебра и элементарные функции. – 2 – е изд. – М.: «Наука» 1966.г., – 448с.

  2. Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г. Алгебра: Дополнительные главы к школьному учебнику 8 класс.: – 3-е изд. – М.: Просвещение, 2000 г.

  3. Газета «Математика» Издательский дом «Первое сентября».

  4. Галицкий М.Л. Сборник задач по алгебре 8 – 9 классов: Учебное пособие для учащихся и классов с углубленным изучением курса математики М.: Просвещение 1992 г.

  5. Вавилов В.В. Задачи по математике. Алгебра М.: Наука 1987 г.

  6. Цыпкин А.Г., Пинский А.И. Справочник по методам решения задач по математике для средней школы. М.: Наука 1989 г.

I. Квадратное уравнение и его корни

Квадратным уравнением называется уравнение вида ах2 + bх + с = 0, где х – переменная, а, b, с – некоторые числа, а =/= 0. В зависимости от дискриминанта D = b2 – 4ac квадратное уравнение может иметь два корня (D 0), один корень (D = 0) и не иметь корней (D Квадратное уравнение, у которого а = 1, называют приведенным и записывают в виде х2 + рх + q = 0. О квадратном уравнении, имеющем единственный корень, иногда говорят, что оно имеет корень двойной кратности или оно имеет два равных корня.

1. При каких значениях m ровно один из корней уравнения равен 0:

а) 3х2 + х + 2m – 3 = 0
б) х2 – 2х + m – 1 = 0
в) х2 + (m + 3)х + m – 3 = 0?

2..При каких значениях а корни уравнения равны по модулю, но противоположны по знаку:

а) х2 + (3а – 5)х = 2
б) 2х2 – (5а – 3)х + 1 = 0
в) 4х2 + (5а – 1)х + 3а + а = 0?

3.При каких значениях к оба корня уравнения равны 0:

а) 3х2 + (к – 1)х + 1 – к = 0
б) х2 – (3к + 4к)х + 9к – 16 = 0
в) х2 + (16 – к)х + к + 8 = 0?

4. Найти корни квадратного уравнения ах2 + + с = 0, если а) а + b + с = 0; б) а – b + с = 0.

Указание к решению: а) надо использовать то, что х = 1 является корнем данного уравнения.

5. При каком значении а уравнения х2 + ах + 1 = 0 и х2 + х + а = 0 имеют общий корень?

Ответ: а = – 2.

6. Доказать, что при любом значении а уравнение (а – 3) х2 + (а + 2) х + 1 = 0 имеет два корня.

II. Теорема Виета

Зависимость между корнями и коэффициентами квадратного уравнения выражает теорема Виета.

Пусть х1 и х2 – корни квадратного уравнения ах2 + + с = 0, тогда х1 + х2 = – b/a, х1х2 = c/a. Для приведённого квадратного уравнения х2 + рх + q = 0, если х1 и х2 – корни этого уравнения, то х1 + х2 = – p, х1х2 = q.
Справедливо утверждение, обратное теореме Виета: если числа m и n таковы, что их сумма равна – р, а произведение равно q, то эти числа являются корнями уравнения х2 + рх + q = 0.

1. Не вычисляя корней уравнения 3х2 + 8х – 1 = 0, найти:

а) х12 + х22
б) х1х23 + х2х13;
в) х1/х2 + х2/х1
г) х14 + х24.

2. Пусть х1 и х2 – корни уравнения 2х2 – 7х – 3 = 0. Составить квадратное уравнение, корнями которого являются числа:

а) х1 – 2 и х2 – 2
б) 2х1 + 3 и 2х2 + 3;
в)1/x1 и 1/х2
г) х1 + 1/х2 и х2 + 1/x1

3. При каком значении параметра а один из корней уравнения х2 – 3,75х + а = 0 является квадратом другого?

Ответ: – 125/8; 27/8.

4. При каком значении параметра а один из корней уравнения х2 – (3а + 2)х + а2 = 0 в девять раз больше другого?

Ответ: – 6/19; 6.

5 . Корни х1 и х2 уравнения х2 + рх + 12 = 0 обладают свойством х2х1 = 1. Найти р.

Ответ: ± 7.

6. При каком значении параметра а уравнение х2 + (а2 + а – 2)х + а = 0 имеет корни, сумма которых равна 0?

Ответ: – 2.

7. При каком значении параметра а уравнение (а – 1)х2 + (2а + 3)х + 2 + а = 0 имеет корни одного знака?

Ответ: [ – 2,125; – 2) (1; + ).

8. При каком значении параметра а корни уравнения ах2 + (2а – 1)х + а – 2 = 0 отрицательны и их сумма меньше – 5?

Ответ: [ – 0,25; 0).

9. При каком значении параметра р корни уравнения (р – 2)х2 + 2рх + р + 4 = 0 разных знаков и их сумма отрицательна?

Ответ: ( – 4; 0).

III. Существование корней квадратного уравнения

Для того чтобы квадратное уравнение ах2 + + с = 0 имело корни необходимо и достаточно чтобы дискриминант уравнения был больше или равен нулю. Как правило, в случае необходимости доказать, что заданное квадратное уравнение имеет решение, начинают с вычисления его дискриминанта, с тем чтобы затем доказать его неотрицательность. Но существуют способы, которые основываются на очевидных графических соображениях. Так, если а 0, то для доказательства того, что уравнение ах2 + bx + с = 0 имеет два решения, достаточно указать одну точку х0, в которой f(x0) = ах02 + bx0 + c х0 берут 0 (даёт достаточное условие с а + b + с а – b + c

1. Доказать, что при любом а уравнение (а3 – 2а2)х2 – (а3а + 2)х + а2 + 1 = 0 имеет решение.

Решение. Обозначим левую часть данного уравнения через f(x). Сразу видно, что f(0) = a2 + 1 0 при любом а. Утверждение задачи будет доказано , если мы найдём х1, для которого f(x1) f(1) = – a2 + a – 1 а. Легко сделать вывод, что наше уравнение всегда имеет решение.

2. При каких значениях параметра а уравнение х2 – 2 3(а – 3)х + а2 – 3а + 2 = 0 имеет решение? Определить знаки корней в зависимости от а.

Решение. Если а2 – 3а + 2 а х1 0 и х2 0, необходимо и достаточно выполнения неравенств:

Аналогично рассматриваются другие случаи.

Ответ: если а а х1 х2 а = 1 или а = 2, то х1 х2 = 0;

если 1 а х1 х2 0;
если а = 2,5, то х1 = х2 а если а = 5, х1 = х2 0; если а 5, х1 0, х2 0.

3. При каких значениях параметра а уравнение а(а + 3)х2 + (2а + 6)х – 3а – 9 = 0 имеет более одного корня?

Комментарий к решению. Данное уравнение – квадратное, если а =/= 0, а =/= 3. Квадратное уравнение имеет более одного корня, если D/4 = (а + 3)2а(а + 3)( – 3а – 9) 0
Однако решение полученного неравенства не является окончательным решением задачи. Мы должны еще рассмотреть случай, когда исходное уравнение является линейным с бесконечным множеством решений. Проверка случаев а = 0 и а = – 3 позволяет обнаружить, что линейное уравнение имеет бесконечное множество решений при а = – 3.

Ответ: { – 3} ( – 1/3;0) (0; + )

4. При каком значении параметра а уравнение (а – 2)х2 + (4 – 2а)х + 3 = 0 имеет единственный корень?

Комментарий к решению. Если а = 2, то уравнение превращается в линейное, которое не имеет корней. Если а =/= 0, то уравнение квадратное и имеет единственный корень при нулевом дискриминанте. D = а2 – 7а + 10 = 0 при а = 2 или а = 5. Значение а = 2 исключается, т.к. противоречит условию, что исходное уравнение – квадратное.

Ответ: а = 5.

5. При каком значении параметра а уравнение (а – 1)х2 + (а + 4)х + а + 7 = 0 имеет единственное решение?

Ответ: 1;2; – 22/3.

6. При каком значении параметра а уравнение (2а – 5)х2 – 2(а – 1)х + 3 = 0 имеет единственное решение?

Ответ: 5/2;4.

7. При каком значении параметра а уравнение имеет единственное решение?

(х2 – (3а – 1)х + 2а2 – 2)/(х2 – 3х – 4) = 0.

Ответ: – 2;0,5.

IV. Расположение корней квадратного уравнения

Для решения задач этого пункта существует таблица (см. Приложение), но нет необходимости заучивать её, надо понять принцип построения таблицы и уметь проводить необходимые рассуждения в конкретных задачах.

1. При каком значении параметра а один корень уравнения х2 – (3а + 2)х + 2а – 1 = 0 больше 1, а другой меньше 1?

Решение. Решение легко получается на основании графического соображения. График функции у = х2 – (3а + 2)х + 2а – 1 представляет собой параболу, ветви которой направлены вверх. По условию эта парабола должна пересекать ось X, причем отрезок [х1; х2] должен содержать внутри себя точку 1. Следовательно, значение квадратного трехчлена х2 – (3а + 2) х + 2а – 1 при х = 1 должно быть отрицательным. Это условие является необходимым и достаточным для того, чтобы выполнялось неравенство х1 х2.

Ответ: а – 2.

В общем случае для того, чтобы уравнение f(х) = ах2 + вх + с = 0 имело бы один корень меньше А, а другой больше А, необходимо и достаточно выполнения неравенства аf(A)

2. Найти все значения параметра а, при которых все корни уравнения (2 – а)х2 – 3ах + 2 = 0 больше 1/2.

Комментарий к решению. Если а = 2, то х = 2/3 (2/3 1/2). Если а =/= 2, то уравнение – квадратное. Введем обозначение f(x) = (2 – а)х2 – 3ах + 2, хв = 3а/2(2 – а), D = а(17а – 16). Тогда для выполнения условия примера необходимо и достаточно одновременное выполнение следующих условий: D 0, хв 1/2, (2 – а)f(1/2) 0. Решая эту систему, получим: 16/7 а

Ответ: [16/17; 2].

3. При каких значениях параметра а уравнение (а – 2)х2 – 2(а + 3)х + 4а = 0 имеет 2 корня, один из которых меньше 2, а другой больше 3.

Комментарий к решению. Так как речь идет о двух корнях, то рассматриваемое уравнение должно быть квадратным, то есть, а =/= 2. Рассмотрим функцию f(х) = (а – 2)х2 – 2(а + 3)х + 4а, (а =/= 2). Ее графиком является парабола, которая по условию задачи пересекает ось ОX один раз на интервале ( – ; 2) и один раз на интервале (3; + ). Для решения примера необходимо и достаточно решить систему неравенств:

Ответ: 2 а

4. При каких значениях параметра а оба корня уравнения 4х2 – (3а + 1)ха – 2 = 0 лежат в промежутке ( – 1;2)?

Ответ: ( – 3/2; 12/7).

5. Найти все значения а, при которых ровно один корень уравнения х2 + 2ах + 3а – 2 = 0 удовлетворяет условию х

Ответ: а = 2, а

6. Найти все значения а, при которых уравнение х2 – 6х + а = 0 имеет два различных действительных корня, из которых только один принадлежит интервалу (1;7).

Ответ: – 7 a 5.

7. Найти все значения а, при которых все корни уравнения х2 + х + а = 0 больше а.

Ответ: а

V. Решение квадратных уравнений с параметром

Решить уравнение с параметром – это значит установить соответствие, с помощью которого для каждого значения параметра указывается множество корней соответствующего уравнения.

1. Решить уравнение х2вх + 4 = 0.

Комментарий к решению. Дискриминант уравнения D = в2 – 16. Найдя промежутки знакопостоянства дискриминанта, получим ответ: если в в 4, то х = (в ± в2 – 16)/2; если в = ±4, то х = в/2;если – 4 в

2. Решить уравнение (а – 2)х2 – 2ах + 2а – 3 = 0.

Комментарий к решению. Рассмотрим два случая: а = 2 и а =/= 2. В первом случае исходное уравнение принимает вид – 4х + 1 = 0. Это линейное уравнение с одним корнем х = 0,25. Во втором случае получим квадратное уравнение с дискриминантом D = – 4(a – 1)(a – 6). Найдём промежутки знакопостоянства дискриминанта и его нулевые точки.

В результате решения получаем ответ:

если а а = 1, то х = – 1;
если 1 a х1,2 = (а ± (1 – а)(а – 6))/(a – 2); если а = 2, то х = 0,25;
если 2 a х1,2 = (а ± (1 – а)(а – 6))/(a – 2); если а = 6, то х = 1,5;
если а 6, то корней нет.

3.. Решить уравнение (2а – 1)х2 – (3а + 1)х + а – 1 = 0.

Ответ: если а = 0,5, то х = – 0,2; если – 9 – 84 a 84, то корней нет; если а – 9 – 84 или – 9 + 84 а а 0,5 то х = (3а + 1 + а2 + 18а – 3)/(2а – 1)

4. Решить уравнение ах2 – (1 – 2а)х + 2 – а = 0.

Ответ: если а = 0, то х = – 2; если а а = – 0,25, то х = – 3; если – 0,25 а а 0, то х1,2 = (1 – 2а ± 4а + 1)/2а.

5. Решить уравнение (х2 – 5х + 6)/(ха) = 0

Ответ: если а = 2, то х = 3; если а = 3, то х = 2; если а =/= 2, а =/= 3, то х = 2 или х = 3.

VI. Разные задачи

1. Найти все значения а, при которых уравнения ах2 + (3 + 4а)х + 2а2 + 4а + 3 = 0 имеет только целые корни.

Решение. Пусть а = 0, тогда из уравнения следует, что 3х + 3 = 0, х = – 1. Поэтому а = 0 удовлетворяет условию задачи. Пусть а =/= 0, тогда уравнение равносильно уравнению х2 + (4 + 3/а)х + 2а + 4 + 3/а = 0. Если х1 и х2 – целые корни нового уравнения, то – 4 – 3/а и 2а + 4 + 3/а – целые числа (теорема Виета), откуда следует, что их сумма, то есть 2а – целое число. Пусть 2а = n, где n Z, тогда а = n/2, 3/а = 6/n, причем 6/n – целое число, то есть n может принимать значения из чисел ±1; ±2; ±3; ±6. Проверка показывает, что только при n = – 1 и n = 3 все корни исходного уравнения являются целыми числами.

Ответ: 0; – 1/2; 3/2.

2. Найти все значения а, при которых уравнение х2 + (а + 2)х + 1 – а = 0 имеет 2 действительных корня х1 и х2 такие, что х1х2 х1| х2|

Решение. Обозначим f(х) = х2 + (а + 2)х + 1 – а и заметим, что если условия задачи выполняются, то f( – 4) 0, f(4) 0, f(0) 0. Получили систему:

Решая систему, получаем 1 а

Ответ: 1 а

3. Сколько корней меньше 1 имеет уравнение (1 + а)х2 – 3ах + 4а = 0 в зависимости от а?

Ответ: если – 1 а 0,5, то один корень меньше 1; если – 0,5 а 0, то оба корня меньше 1; при других а таких корней нет

4. Сколько корней в зависимости от а имеет уравнение: ах2 + | х – 1| = 0

Ответ: если а а = – 1/4, то три корня; если – 1/4 а а = 0, то один корень; если а 0, то корней нет.

5. 2х2 + а| х – 2 | = 0

Ответ: если а а = – 8, то три корня; если – 8 а а = 0. то один корень; если а 0, то корней нет.

6. х2 + 2| ха | = 5

Ответ: если а а 3, то корней нет; если а = ±3, то один корень; если – 3 а

VII. Задачи к зачёту

1. При каких значениях параметра р ровно один из корней уравнения 2х2рх + 2р2 – 3р = 0 равен нулю?

Ответ: р = 1,5.

2. При каком значении параметра р корни уравнения 3х2 + (р2 – 4р)х + р – 1 = 0 равны по модулю, но противоположны по знаку?

Ответ: р = 0.

3. При каком значении параметра а оба корня уравнения 2х2 + (3а2 – | а |)ха3 – 3а = 0 равны нулю?

Ответ: а = 0.

4. Не вычисляя корней уравнения 2х2 – 5х – 4 = 0 найти:

а) 1/х12 + 1/х22;
б) х1х24 + х2х14;
в) х1/х23 + х2/x13.

5. Пусть х1 и х2 – корни уравнения 4х2 – 6х – 1 = 0. Составить квадратное уравнение, корнями которого являются числа:

а) х1х22 и х2х12;
б) 1/х12 и 1/х22;
в) х1/х2 + 1 и х2/х1 + 1;

6. В уравнении 5х2ах + 1 = 0 определить а так, чтобы разность корней равнялась единице.

Ответ: ± 5.

7. При каких значениях параметра а отношение корней уравнения х2 – (а + 3)х + 6 = 0 равно 1,5?

Ответ: – 8; 2.

8. При каких значениях параметра а сумма корней уравнения (2а + 1)х2 + (а + 1)х + а = 0 положительна?

Ответ: [ – 1/7;1/2)

9. При каких значениях параметра а корни уравнения (а + 1)х2 + (2 – а)х + а + 6 = 0 положительны?

Ответ: [ – 10 ; – 6)

10. При каких значениях параметра а корни уравнения (а – 1)х2 + (2а + 3)х + 2 + а = 0 имеют одинаковые знаки?

Ответ: [ – 2,125; – 2) (1; + ).

11. При каких значениях параметра а оба корня уравнения 4х2 + (3а + 4)х – 3 = 0 лежат в промежутке ( – 2 ; 1)?

Ответ: ( – 5/2 ; 5/7).

12. При каких значениях параметра а уравнение (а – 1)х2 = (а + 1)ха имеет единственное решение, удовлетворяющее условию 0 х

Ответ: (0;12/7); 1 + 2 3/3.

13. Решить уравнения при всех значениях параметра:

а) ах2 – 6х + 1 = 0;
б) ах2 = 4;
в) х2ах = 0;
г) ах2 + 8 = 2х2 + 4а.

14. Решить уравнение (а – 1)х2 + 2(2а + 1)х + (4а + 3) = 0.

Ответ: если а а = 1, то х = – 7/6, если а – 4/5 и а =/= 1, то х1,2 = ( – (2а + 1) ± 5а + 4)/(a – 1).

Литература

  1. Макарычев Ю.Н. Миндюк Н.Г. Алгебра 8. Дополнительные главы к школьному учебнику. Москва. «Просвещение». 2005.

  2. Галицкий М.Л., Гольдман А.М., Звавич Л.И. Сборник задач по алгебре 8 – 9. Москва. «Просвещение». 2005.

  3. Шарыгин И.Ф. Факультативный курс по математике 10. Москва. «Просвещение». 2004.

  4. Литвиненко В.Н., Мордкович А. Г. Практикум по решению математических задач. Москва. «Просвещение». 1998.

  5. Евсеева А.И. Уравнения с параметрами. Математика в школе. 2003 г. № 7.

  6. Шабунин М.И. Уравнения и системы уравнений с параметрами. Математика в школе. 2003 №3.

  7. Мещерякова Г.П. Задачи с параметрами, сводящиеся к квадратным уравнениям. Математика в школе. 2001 г. № 5.

  8. Горнштейн П.И., Полонский В.Б., Якир М.С. Задачи с параметрами. Москва-Харьков. «Илекса», «Гимназия». 2002.








Ответить на вопросы:

1)Что общего в уравнениях?
2) Чем отличаются уравнения?
3) Какой буквой обозначен корень?
4) Как найти корни уравнения?
5) Найдите корни уравнения.
6) Сколько корней имеет уравнение?

Линейное уравнение с параметром: .

1) Что общего с уравнениями а), б), в)?
2) Чем отличается уравнение от уравнений а), б), в)?
3) Какое значение а соответствует уравнению а), б), в)?
4) Какой буквой обозначен корень?
5) Как найти корень уравнения?
6) Найдите корень уравнения.
7) Сколько корней имеет уравнение в зависимости от значения а?


Ответить на вопросы:

1)Что общего в уравнениях?
2) Чем отличаются уравнения?
3) Какой буквой обозначен корень?
4) Как найти корни уравнения?
5) Найдите корни уравнения.
6) Сколько корней имеет уравнение?

Линейное уравнение с параметром: .

1) Что общего с уравнениями а), б), в)?
2) Чем отличается уравнение от уравнений а), б), в)?
3) Какое значение а соответствует уравнению а), б), в)?
4) Какой буквой обозначен корень?
5) Как найти корень уравнения?
6) Найдите корень уравнения.
7) Сколько корней имеет уравнение в зависимости от значения а?