Применение тригонометрической подстановки для решения алгебраических задач
Дипломная работа - Математика и статистика
Другие дипломы по предмету Математика и статистика
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Вятский государственный гуманитарный университет
Математический факультет
Кафедра алгебры и геометрии
Выпускная квалификационная работа
Применение тригонометрической подстановки
для решения алгебраических задач
Выполнила:
студентка V курса
математического факультета
С. И. Торопова
Научный руководитель:
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры алгебры и геометрии О. С. Руденко
Рецензент:
Кандидат физико-математических наук,
доцент кафедры алгебры и геометрии
Е. М. Ковязина
Допущена к защите в государственной аттестационной комиссии
___ __________2005 г. Зав. кафедройЕ. М. Вечтомов
______________2005 г. Декан факультетаВ.И. Варанкина
Киров
2005
Содержание
Введение3
Глава 1. Метод замены переменной при решении задач7
1. Общие положения7
2. Тригонометрическая подстановка9
Глава 2. Применение метода тригонометрической подстановки при решении задач11
1. Решение уравнений11
1.1 Иррациональные уравнения11
1.2 Рациональные уравнения23
1.3 Показательные уравнения26
2. Решение систем27
3. Доказательство неравенств32
4. Задачи на нахождение наибольшего и наименьшего значений
функции35
5. Решение задач с параметрами43
Глава 3. Опытное преподавание темы Применение тригонометрической подстановки для решения алгебраических задач на факультативных занятиях по математике48
Заключение63
Литература65
Приложение70
Введение
Решение задач является важнейшим видом учебной деятельности, в процессе которой учащимися усваивается математическая теория и развиваются логическое мышление и творческие способности. Развитие творческих способностей учащихся старших классов при обучении математике осуществляется более эффективно при вовлечении их в творческую деятельность, которая включает в себя:
- Осознание, что данная конкретная задача есть представитель класса однородных задач.
- Отыскание различных вариантов решения, их сопоставление, выявление сильных и слабых сторон каждого способа решения с целью выбора из них наиболее рационального, простого, изящного. Сравнение и анализ различных решений одной задачи делает знания более прочными и осознанными. Установлено, что решение одной и той же задачи несколькими способами приносит больше пользы, чем решение подряд такого же числа стереотипных заданий.
- Самостоятельное комбинирование известных способов деятельности.
- Изобретение, по крайней мере, для данной задачи принципиально нового приема решения.
Для развития творческих способностей учащихся наиболее ценными являются сложные и нестандартные задачи. Решение сложных задач по математике во многом зависит от опыта их решения, от степени овладения методами их решения и техникой преобразований. Нестандартные задачи это задачи, для решения которых у учащихся нет готового алгоритма и нужен самостоятельный поиск ключевой идеи. При решении нестандартных задач формируется математическая культура, воспитывается гибкость ума и осуществляется постижение единства математики. Вот почему, по мнению Д.Пойа, нестандартные задачи могут способствовать интеллектуальному развитию ученика, чего нельзя сказать о стандартных [36].
Важнейшим источником нестандартных задач являются олимпиадные и конкурсные задания. Как правило, нестандартные задачи требуют нестандартного подхода к их решению. Важно, чтобы у учащихся был создан запас методов решения нестандартных задач, так как не всегда школьники могут самостоятельно додуматься до нестандартного метода решения.
С точки зрения стандартных школьных методов решения алгебраических задач метод тригонометрической подстановки является нестандартным приемом. С другой стороны, тригонометрическая подстановка позволяет решать сложные многоходовые задачи. Она применяется при решении таких алгебраических задач, которые своими средствами не решаются или решаются очень сложно.
Учащиеся классов с углубленным изучением математики знакомятся с методом тригонометрической подстановки [21], [57] но есть смысл в более подробном и глубоком его изучении. Необходимость в таком изучении в классах с углубленным изучением математики обусловлена следующими положениями.
- Углубленное изучение предполагает наполнение курса разнообразными, интересными и нестандартными задачами, которые играют существенную роль в развитии творческих способностей учащихся. Применение тригонометрической подстановки для решения задач позволяет дать эффективный способ решения нестандартных олимпиадных задач [8], [9], [16], [25], [29].
- Учащиеся классов с углубленным изучением математики в условиях серьезного конкурса на вступительных экзаменах в вузы с профилирующим изучением математики окажутся перед необходимостью решить трудные и очень трудные задачи. Неоценимую помощь в таком решении им может оказать метод тригонометрической подстановки [4], [10], [30], [31], [37]-[40], [44], [51], [52].
- Задачи, предлагаемые к решению с помощью тригонометрической подстановки, базируются на достаточно высоком уровне владения техникой как алгебраических, так и тригонометрических преобразований. Это позволяет оценить метод решения и применить его ?/p>