Dạy học giải quyết vấn đề - phương trình lớp 10

A. đặt vấn đề I. Lời nói đầu: Với t tởng dạy học sinh không chỉ dạy kiến thức cho các em, mà cần dạy cả phơng pháp suy luận, khả năng vận dụng, khả năng kết nối các môn khoa học, hớng t duy khái quát và cả sự phát minh khoa học. Ngời thầy phải thực hiện điều đó và hớng dẫn hoc sinh thực hiên ngay trong mỗi tiết học . Tất nhiên để làm đợc chính ngời thầy phải có những khả năng trên, cùng với sự yêu nghề và đam mê khoa học, đồng thời phải có phơng pháp tạo ra tình huống có vấn đề cho hoc sinh, và từ đó đa t tởng phát minh vào trong tiết học, với những xuất phát điểm phải từ trong SGK. Sau đây là mội ví dụ: Khi dạy bài 1a tiết 2-Hệ phơng trình bậc hai SGK 10 . II. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu + ở các kì thi toán quốc tế, học sinh phổ thông Việt Nam đạt kết quả rất cao. Đó là một điều đáng tự hào cho dân tộc, nhng hãy khoan, ta hãy suy nghĩ lại xem, đến bây giờ đã bao nhiêu ngời trong số đó đã trở thành các nhà phát minh khoa học. + Đơn giản hơn ở bậc đại học, đã có không ít học sinh thi vào đại học đạt kết quả rất cao, nhng khi học tập thì có kết quả yếu, thậm chí không thể học tiếp, lí do tại sao? phải chăng họ không chú ý học?. Đó không phải là lí do chính, quan trọng là ở chổ họ chỉ là những thợ giải toán sơ cấp mà khả năng t duy trừu tợng, khái quát, củng nh khả năng t duy theo hớng xây dựng lý thuyết là rất yếu. + Vậy vấn đề đổi mới đặt ra cho nền giáo dục : Cần giúp học sinh phái triển t duy trừu tợng và t duy sáng tạo . Biết cách nhìn nhận vấn đề dới nhiều góc độ . Giúp học sinh có khả năng tổng quát hoá các vấn đề (lối t duy xây dựng ). Nhìn lại kết quả hoc tập của học sinh trờng Lê Lai thông qua các kì thi đại học và học sinh giỏi, kết quả còn rất khiêm tốn vì vây việc đổi mới lại càng cấp thiết hơn , không những đổi mới về phơng pháp mà còn phải đổi mới về cả nội dung kiến thức, truyền đạt cho hoc sinh (không chỉ truyền đạt những kiến thức trong sách giáo khoa mà cả những kiến thức nâng cao). B. Giải quyết vấn đề 1.Giải pháp thực hiện Để giải quyết vấn đề đó tôi đề xuất ý tởng sau: Cung cấp cho học sinh không chỉ kiến thức mà cả phơng pháp suy luận, khả năng t duy. Từ những kiến thức cơ bản phải dẫn dắt hoc sinh có đợc những kiến thức nâng cao một cách tự nhiên (chứ không áp đăt kiến thức nâng cao). 2. Các biện pháp thực hiện 1 Trong các tiết học thông qua các vấn đề hoặc các bài tập trong sách giáo khoa, ngời thầy phải hớng dẫn học sinh khai thác, mở rộng bài toán,biết nhìn bài toán dới nhiều góc độ. Để cụ thể hoá điều trên, tôi đã trình bày trong đề tài này : Xuất phát từ môt bài toán rất đơn giản trong SGK dành cho hoc sinh trung bình yếu, với cách giải là áp dụng thuật toán có sẵn. Nhng nếu suy nghĩ ta sẽ: * Tìm thấy nhiều cách giải thú vị. * Đồng thời từ bài này đặt ra nhiều bài toán nâng cao, tổng quát thành nhiều bài toán mới. *Qua đó đa ra và giải quyết những vấn đề mới, có liên quan trc tiếp đến thi đại hoc và thi hoc sinh giỏi. 3. Bài 1a-SGK lớp 10 -2000-trang 110: Giải hệ phơng trình : a) =+ =+ 42 84 22 yx yx )2( )1( GV: Gọi học sinh lên bảng làm bài, sau đó gọi một em khác lên kiểm tra bài cũ với câu hỏi: nêu cách giải hệ phơng trình gồm một phơng trình bậc hai và một phơng trình bậc nhất hai ẩn Khi học sinh hoàn thành lời giải trên bảng ta bắt đầu sửa lời giải : Từ (2) rút ra x =4-2y (3) thế vào (1) (GV: Nên rút x vì khi đó biểu thức sau khi rút sẽ gọn hơn) Ta đợc : 012844161684)24( 22222 =+=++=+ yyyyyyy (*) 1 21 == yy thay vào biểu thức (3) ta có : x=2 Vây hệ có nghiệm duy nhất : = = 1 2 y x GV:còn cách giải nào khác để giải hệ trên không? GV:Yêu cầu học sinh nhận xét về các số hạng tơng ứng ở hai phơng trình(1) và (2). Rõ ràng đây không phải là hệ đối xứng với hai ẩn x,y, nhng hãy tìm ẩn mới để hệ đối xứng. Từ đó ta có cách 2: Cách 2: Hệ (1.2) =+ =+ 42 8)2( 22 yx yx Đặt : 2y=t khi đó hệ trở thành =+ =+ 4 8 22 tx tx (Đây là hệ đối xứng với hai ẩn x và t ) Hệ =+ =+ 4 8 22 tx tx = =+ =+ =+ 4 4 4 82)( 2 xt tx tx xttx Vậy x, t là nghiệm của phơng trình 044 2 =+ xx (**) 2 21 == xx nên hệ có nghiệm x=t=2 . Suy ra nghiêm của hệ (1.2) là : = = 1 2 y x 2 Để rèn luyện t duy cho học sinh GV đặt câu hỏi : Nếu ta thay 8 bằng 0 ai trả lời nhanh nghiệm của phơng trình : =+ =+ 42 04 22 yx yx ? TL: Ta thấy 0;0 22 yx . Suy ra 0 22 + yx vậy PT trên có nghiệm x=y=0 nhng khi đó : 42 + yx nên hệ VN GV:Từ PT(*) ở cách 1và(**) ở cách 2 ta thấy chúng đều có nghiệm kép hay hai PT đó đều là danh giới của sự vô ngiệm . Vì vây ta phán đoán thêm một cách giải nữa của hệ, đó là phơng pháp đánh giá. Vấn đề bây giờ là phải đánh giá nh thế nào ? Ta để ý : Hạng tử thứ nhất của PT thứ nhất là 2 x Hạng tử thứ nhất của PT thứ hai là x Hạng tử thứ hai của PT thứ nhất là 22 )2(4 yy = Hạng tử thứ hai của PT thứ hai là 2y Ta nghĩ ngay đến bất đẳng thức liên hệ giữa các số a,b và 2 a , 2 b Ta nhớ lại (BT 8.a - Trang 77-SGK) ( )( ) ( ) 2 2222 bdacdcba +++ (bất đẳng thức này chính là bất đẳng thức bunhiacôxki cho 4 số) Ta có cách 3 Cách 3: áp dụng bất đẳng thức này cho 4 số : x; 2y; 1; 1 ta có: ( )( ) ( ) ( ) ( ) 2 22 2 2222 2421.21.11 yxyxyxyx +++++ (4) Vậy theo (2) ta có : ( ) 84442 22222 ++ yxyx Để có (1) cần có yx yx 2 1 2 1 == , thay vào (2) ta đợc : y=1 ; x=2. GV: Vẫn với phân tích để tìm ra cách 3 , ta còn thấy một phép toán hình học có liên quan đến mối liên hệ giữa 2 cặp số (a,b) và ( ) 22 ,ba .Đó là : ( ) 22 ,, baubau +== Vậy nếu chọn ( ) bavuv +== .1,1 . Từ đó gợi cho ta cách giải 4. Cách 4: Đặt ( ) ( ) 1,1;2, == vyxu ( ) yxvu vyxu 2. ;2;2 2 2 += =+= Mặt khác : cos = vuvu = vu, vuvu GV:lu ý cho hoc sinh: ở bên trái là trị tuyệt đối của một số ở bên phải là độ lớn của một véc tơ. Vậy ta đợc : ( ) 2 2 2.22 yxyx ++ ( ) ( ) 22 2 .4.22 yxyx ++ (5) . (Trở lại bất đẳng thức (4)), dấu bằng xãy ra khi và chỉ khi 3 o 01cos == hoặc = vu o ;180 cùng phơng hay tồn tại Rk để : === = = = .1;22 1.2 1. . yxyx ky kx vku GV: Ta để ý bất đẳng thức (4)ở cánh 3 và bất đẳng thức (5) ở cách 4 là giống nhau mặc dù hai cách dẫn đến là khác nhau. Vì vậy mà gợi cho ta nghĩ đến việcđặt vấn đề ng ợc lại, tìm cách chứng minh bài tập 8.a - Trang 77 bằng cách sử dụng tích vô h ớng của hai véc tơ . Nếu bắt trớc cách làm 4 của bài 1.a ta có cách chứng minh bài 8.a nh sau: Xét ( ) ( ) dcvbau ,;, == 2222 ; dcvbau +=+= ,và dbcavu += do: vuvu nên ( ) ( ) ( ) 2222 2 2222 dcbadbcadcbadbca ++++++ . Dấu bằng xảy ra khi và chỉ khi ):(; 0 . . 0 . == == = = = = d b c a haybbda db dkc bka v vku GV:Cũng với việc phân tích để dẫn đến cách 3 gợi cho ta nghĩ đến việc áp dụng bất đẳng thức quen thuộc khác: ( ) ( ) ( ) ).2:(;.2 22 2 22 babahaybaba ++++ (***) (bài 2-trang 77) từ đó ta có cách 5: Cách 5: áp dụng BĐT (***) với a = x và b = 2.y ta sẽ trở về BĐT(4) GV:Nếu để ý đến phơng trình (1) ta thấy VT có dạng : x 2 +(2y) 2 . Điều đó lại gợi cho ta liên tởng đến một công thức trong hình học 1cossin 22 =+ )1800( oo < (SGK hình học 10) Nhng vấn đề vế trái của công thức là 1 , đế đợc điều đó ta chia hai vế của phơng trình (1) cho 8 khi đó: (1) 1 222 22 = + yx . Vậy nếu có góc để 22 sin x = thì 2 cos y = . Nhng để có : 22 sin x = cần có điều kiện 0 22 x . Ta quay lại xét hệ (1.2). Ta thấy : Từ PT(1) )( 42 4 84 8 2 2 < < y x y x . 4 Nếu có một trong hai số x hoặc 2y nhỏ hơn không thì từ PT(2):x+2y=4 dẩn đến số còn lại phải lớn hơn 4, điều này mâu thuẩn với (*). Vậy ta đợc 1 22 0 x ; 1 2 0 y . Từ đây ta có cách 6: Cách 6: Theo lý luận trên thì có góc để 22 sin x = )900( oo Thay vào PT(1) suyra: coscos 2 cossin1 22 1 2 222 22 ==== = y x y Ta đợc ;cos222 sin22 = = y x thay vào phơng trình (2) ta đợc : 2cossin =+ GV: Ta đã có bài tập: Với oo 1800 < thì o 45cos.2cossin =+ (Bài tập này có thể ra cho hoc sinh làm ở phần tích vô hớng của hai véc tơ). Vậy oooo 45045145cos. === Suy ra ;145cos2 245sin22 == == o o y x GV:Ta thấy từ việc giải BT1.a đã đẫn đến việc tìm thêm đợc một cách giải BT8- Trang 77.(BĐT Bunhiacoxki cho 4số ).Ta đặt vấn đề ngợc lại từ các cách chứng minh BĐT Bunhiacoxki ta thử tìm cách giải phơng trình 1.a . Ta đã biết BĐT Bunhiacoxki có một cách chứng minh dựa vào viêc xét phơng trình bậc hai rất đặc biệt . Ta thử bắt trớc cách đó để làm BT1.a. Cách 7: Gọi (x o ,y o ) là nghiệm của hệ phơng trình, tức =+ =+ 42 84 00 2 0 2 0 yx yx Ta xét phơng trình bậc hai ẩn : ( ) ( ) 02 2 0 2 0 =+ yx (**) Rõ ràng PTđã cho nếu có nghiệm thì nghiệm đó là : = x 0 = 2y 0 Mặt khác ta thấy phơng trình (**) ( ) ( ) 2084.2204222 22 0 2 000 2 ==+=+++ yxyx Vậy x o = 2 ; y o =1 . Thử lại kết quả ta thấy thoả mãn. GV: Ta đã có cách giải rất mới và thú vị. GV: Mặt khác nếu để ý khi đặt : 2y = t ta đợc hệ phơng trình : =+ =+ 4 8 22 tx tx thì phơng trình 8 22 =+ tx là phơng trình đờng tròn tâm O(0,0) và bán kính R = 22 5 (ở lớp 10 đăc biệt là các lớp mũi nhọn ta nên giới thiệu cho hoc sinh biết phơng trình đờng tròn tâm O(0,0) và bán kính a có dạng 222 atx =+ . Thông qua các bài toán nh :CMR điểm M(x 0 ;y 0 ) thoả mản : 222 ayx oo =+ là cách gốc toạ độ một khoảng a (a>0) . hoặc bài toán :cho điểm M(x,y) nằm trên đờng tròn tâm O(0,0) bán kính a>0 hãy tìm mối liên hệ giữa x và y . Hai bài này làm không khó, chỉ cần học sinh học song phần toạ độ của một điểm là làm đợc ) Còn phơng trình thứ hai của hệ : x+t = 4 là phơng trình đờng thẳng cắt trục Ox tại điểm A(4,0) cắt trục Ot tại điểm B(0,4) . Khi thử biểu diễn hình học của hai đờng, trên hệ trục toạ độ Oxt ta thấy đờng thẳng tiếp xúc với đờng tròn, vậy ta có cách giải thứ 8 : Cách 8: Đờng thẳng x+t=4 cắt Ox tại điểm A và Ot tại điểm B , khi đó OAB là tam giác vuông cân, suy ra khoảng cách từ O đến đờng thẳng có phơng trình : x+t =4 là độ dài đờng cao OH = 228 4 1 4 1 1 22 == + và bằng bán kính của đờng tròn có phơng trình 8 22 =+ tx , vậy đờng thẳng tiếp xúc với đờng tròn tại điểm H, hay nghiệm của hệ =+ =+ 4 8 22 tx tx là toạ độ điểm H . Mặt khác OAB là tam giác vuông cân tại O nên = = = + = = + = 1 2 2 2 2 2 y x tt t xx x BA H BA H GV: Tinh tế hơn ta còn thấy một cách giải khác. Cách 9: Nhân phơng trình (2) với -4 sau đó cộng vế với vế vào phơng trình (1) ta đợc: ( ) ( ) = = =+=+ 1 2 014281644 22 22 y x yxyyxx thế vào hệ (1.2) thấy thoả mãn, vậy hệ có nghiệm duy nhất x=2 ,y=1. GV:Ta ch a dừng lại ở đây , nếu ta tham số hoá hệ ph ơng trình ta sẽ có những bài toán mới . Chẳng hạn: ta thay 8 bởi m ( tham số) ta đợc hệ =+ =+ 42 4 22 yx myx )7( )6( và ta có thể đa ra một số bài toán. Bài toán 1: Tìm m để hệ (6.7) có nghiệm Bài làm: Cách 1: Dựa vào cách 1 của bài 1.a ta có cách sau: Rút từ phơng trình (7) : x= 4- 2y (6 ) thế vào phơng trình (6) ta đợc : (4-2y) 2 + 4y 2 = m 8y 2 - 16y+ 16- m = 0 GV: ta nên chia hai vế cho 8 để đợc phơng trình với hệ số gọn hơn: 6 0 8 22 2 =+ m yy (7 ) ta để ý :với mỗi nghiệm y 0 của phơng trình (7 ) ta đợc một nghiệm (x o ,y o ) Vậy để hệ (6, 7) có nghiệm khi và chỉ khi phơng trình (7 ) có nghiệm tức là 80 m Cách 2: GV: Nếu ta phân tích cách giải 2 ở bài 1a với phép đặt 2y= t ta đa hệ về dạng ==+ == =+ =+ Stx P m tx tx mtx 4 2 8. 4 22 Để hệ có nghiệm cần và đủ là: 84) 2 8(44 22 m m PS GV: yêu cầu học sinh phân tích cách 8 của bài 1a để tìm cách giải 3 Bài toán 2 : Tìm m để hệ (6.7) có nghiệm duy nhất Bài làm: Cách 1: Với việc phân tích bài toán 1 ta thấy để hệ có nghiệm duy nhất cần và đủ là =0 8 = m GV:để rèn luyện thói quen kiểm tra kết quả sau khi giải toán và khả năng t duy biện chứng cho hoc sinh, ở đây giáo viên có thể đặt câu hỏi cho học sinh nh : GV:Ta thấy đáp số là đáng tin cậy .Vì sao? TL: vì m= 8 ta trở lại bài toán 1a . GV: còn nếu học sinh làm ra đáp số không phải là 8 GV khẳng định ngay kết quả là sai mặc dù cha cần kiểm tra các bớc tính toán . GV:yêu cầu học sinh phân tích cách 2 và cách 8 của BT1a để tìm cách 2và3 của bài này. GV: với phép đặt :2y = t ta đã đa hệ về dạng hệ đối xứng =+ =+ 4 22 tx mtx Theo tính chất của hệ đối xứng nếu (x 0 ,t o ) là nghiệm của hệ thì (x 0 ,t o ) cũng là nghiệm của hệ, vậy để hệ có nghiệm duy nhất cần x 0 =t o (chú ý đây mới là điều kiện đủ ) từ đây ta có cách giải : Cách 4 : ĐK cần : (x 0 , t o ) là nghiệm của hệ thì (x 0 , t o ) cũng là nghiệm của hệ, vậy để hệ có nghiệm duy nhất cần x 0 =t o 8 4 2 2 = = = m x m x o o ĐK đủ : Thay m =8 vào hệ ta thấy thoả mãn Vậy m=8 là kết quả cần tìm GV: Đây là một phơng pháp rất quan trọng để giải bài toán nghiệm duy nhất của hệ đối xứng .Đối với các bài toán sau ta sẽ thấy tầm quan trọng của phơng pháp này : Bài toán a: Tìm a để hệ sau có nghiệm duy nhất : =+ =++ axyyx ayxyxa 3 .4)( 22 22 7 GV: Yêu cầu học sinh tự làm . Bài toán b: Tìm a để các hệ sau có nghiệm duy nhất : a) ++=+ =++ 225 .2005 222 20062006 aaxyyx ayxyx b) +=+ =++ 2 200582822323 22)( . aayxxy ayxyx GV: yêu cầu học sinh về nhà làm . GV:tiếp tục ta mở rộng bài toán với sự rằng buộc của nghiệm. Bài toán 3: Tìm m đê hệ (6.7) có hai nghiệm (x 1 , y 1 ) và (x 2 , y 2 ) sao cho 21 0 yy << Bài làm : Cách 1: Để hệ có 2 nghiệm (x 1 ,y 1 ) và (x 2 ,y 2 ) sao cho sao cho 21 0 yy << cần và đủ là phơng trình (7 ) phải có 2 nghiệm y 1 ,y 2 thoả mản điều kiện 21 0 yy << tức a.c < 0 160 8 2 >< m m Cách 2: Nếu sử dụng cách 2 trong bài 1a với phép đặt 2y = t đa về hệ =+ = =+ =+ 4 2 8. 4 22 tx m tx tx mtx Vây để hệ ban đầu có hai nghiệm thoả mãn điều kiện 21 0 yy << thì hệ này phải có hai nghiệm thoả mãn 21 0 tt << Vì vậy phơng trình : 0 2 84 2 =+ m XX có 2 nghiệm trái dấu tức a.c < 0 160 8 2 >< m m Cách 3: Từ cách 8 với sự biểu diễn hình học thì yêu cầu bài toán tơng đơng với việc đờng tròn có phơng trình : x 2 +t 2 = m phải cắt đờng thẳng : x + t = 4 tại hai điểm nằm ở góc phần t thứ 2 và thứ 4 tức bán kính :R= 164 >> mm . Bài toán 4: Tìm m để hệ (6.7) có hai nghiệm (x 1 ,y 1 ) và (x 2 ,y 2 ) sao cho 22 ,0 yy< Vẫn sử dụng đợc cả 3 cách ở bài toán 3. Đáp số: 168 < m GV: Ta lại thay đổi yêu cầu bài toán từ ràng buộc của y thay bằng ràng buộc của x tức là: Bài toán 5 : Tìm m để hệ phơng trình (6.7) có 2 nghiệm (x 1 ,y 1 ) và (x 2 ,y 2 ) sao cho : 0 < x 1 , x 2 . GV : Đây là vấn đề đặt lên cho học sinh vớng mắc. Vấn đề ở đây là ta đa về phơng trình ẩn y trong đó yêu cầu là ràng buộc của x. Vì vậy ta có hai hớng giải quyết : - Chuyển ràng buộc của x thành ràng buộc của y. - Chuyển thành phơng trình của x. Ta thấy cách 2 khả thi hơn. Bài làm: Từ pt (7) y = 2 4 x thế vào (6) x 2 + (4 - x) 2 = m 2x 2 - 8x +16 - m = 0 (8) 8 Vậy yêu cầu bài toán phơng trình (8) có 2 nghiệm x 1 , x 2 thoả mãn điều kiện: 0 < x 1 , x 2 > > 0 0 0 ' P S 168 < m (GV:Tất nhiên bài toán này có thể giải dựa theo cách 2 và cách 3 của bài toán 3) Tiếp tục ta mở rộng cho sự ràng buộc của x và y. Bài toán 6 : Tìm m để hệ phơng trình (6.7) có 2 nghiệm (x 1 ,y 1 )và( x 2 ,y 2 ) thoả mãn điều kiện: > > 0, 0, 21 21 yy xx GV : Ta phân tích bài toán 6 nh sau : Bài toán trên tơng đơng với bài toán: tìm m để hệ phơng trình có 2 nghiệm (x 1 ,y 1 ) và (x 2 ,y 2 ) thoả mãn điều kiện x 1 ,x 2 > 0 và y 1 ,y 2 > 0. Vậy những giá trị của m thoả mãn cả hai bài toán 4 và 5 thì thoả mãn bài toán 6, đồng thời thoả mãn bài toán 6 thì thoả mãn cả hai bài toán 4 và 5. Vậy giá trị cần tìm của m là giao hai tập giá trị của m ở hai bài toán 4 và 5. Tức là : [ ) [ ) [ ) 16;816;816;8 = GV : (Tất nhiên bài toán này có thể giải theo cách 2 và cách 3 của bài toán 3) Ta có thể chứng minh điều kiện : m [ ) 16;8 cũng là điều kiện để hệ có ít nhất 1 nghiệm (x,y) thoả mãn điều kiện : > > 0 0 y x GV : Từ đó ta có thể đa ra bài toán Bài toán 7 : Tìm m để hệ sau có ít nhất 2 nghiệm +=++ +=+ )4)(1(4412 )4)(1(4 yxyx yxmyx Ta thấy hệ có nghiệm: x=1; y= -4. Ngoài ra với m thì những cặp nghiệm còn lại dạng (1; y) hoặc (x; -4) đều không phải là nghiệm. (Hay ngoài nghiệm (1;-4) thì các cặp (x,y) với = = 4 1 y x đều không phải là nghiệm của hệ) Vậy nếu với (x,y) (1,-4) thì hệ tơng đơng với hệ = + + = + + 4 4 2 1 1 4 4 1 1 yx m yx Đặt X = 1 1 x (X >0) Đặt Y = 4 1 +y (Y >0) Vậy hệ trở thành: =+ =+ 42 4 22 YX mYX 9 Khi đó yêu cầu bài toán Tìm m để hệ =+ =+ 42 4 22 YX mYX có nghiệm (X,Y) thoả mãn điều kiện > > 0 0 Y X điều này tơng đơng với m[ 8,16). GV: Từ bài tập 6 với nhận xét: y = 2-4x nếu x> 0 y< 2 ta tiếp tục đa ra bài toán sau: Bài toán 8: Tìm m để hệ phơng trình (6.7) có 2 nghiệm (x 1 ,y 1 ) và (x 2 ,y 2 ) thoã mãn điều kiện : 0 < y 1 ,y 2 <2. (GV: Ta lu ý khi học bài: Hệ phơng trình bậc 2 thì cha học định lý so sánh nghiệm của phơng trình bậc 2. Vì vậy học sinh cha thể áp dụng định lý này vào để giải bài toán). Để ý vào phơng trình (7) của hệ : x+ 2y = 4 x= 4- 2y, ta thấy y<2 x>0 Vậy bài toán 8 đa về bài toán sau: Tìm m để hệ phơng trình có 2 nghiệm (x 1 ,y 1 ) và (x 2 ,y 2 ) thoả mãn điều kiện sau: < < 21 21 ,0 ,0 yy xx Đây chính là bài toán 6 vậy ta suy ra kết quả m[ 8,16) GV: Ta lại phân tích bài toán 8 Ta thấy bài toán 8 tơng đơng với bài toán : Tìm m để phơng trình bậc 2 : y 2 - 2 + 2 - 8 m = 0 có 2 nghiệm y 1 ,y 2 thoã mãn điều kiện 0 < y 1 , y 2 <2 (*) Đây rõ ràng là bài toán so sánh số 2 với các nghiệm của ph ơng trình bậc hai. Ta thử phân tích xem mấu chốt ở đâu mà ta đã chuyển sang đ ợc bài toán (*) . Để từ đó tổng quát hoá bài toán thành bài toán so sánh nghiệm với một số bất kì (chứ không chỉ là với số 0 nữa ) Xem xét bài toán 8: Thấy từ ràng buộc của x với 0 ta chuyển sang ràng buộc của y, đợc điều kiện (*) và phép chuyển chính là phơng trình (7). Vì vậy nếu xem phơng trình (7) là một phép đặt ( đổi biến ) thì ta sẽ có cách giải quyết bài toán so sánh nghiệm của phơng trình bậc 2 với một số bất kì thể hiện ở các bài toán sau: Bài toán 9 : Cho f(x) =ax 2 + bx +c (I) Tìm điều kiện để phơng trình f(x) = 0 có 2 nghiệm x 1 ,x 2 thoã mãn điều kiện : x 1 < <x 2 Đặt y= x- , Khi đó : x 1 < <x 2 khi và chỉ khi : y 1 < 0 < y 2 và khi thay y= x- ta đợc: g(y) = a(y+) 2 + b(y+) + c = ay 2 + (b+2a) y+a 2 +b +c Vậy bài toán 9 tơng đơng với bài toán sau: Tìm điều kiện để phơng trình g(y) = 0 có 2 nghiệm y 1 < 0 < y 2 a(a 2 +b +c) <0 a.f() <0. Bài toán 10: Tìm điều kiện để phơng trình (I) có 2 nghiệm x 1 , x 2 < Đặt y= x- , vậy bài toán tơng đơng với bài toán sau: Tìm điều kiện để g(y) = 0 có 2 nghiệm âm 10 [...]... (x1, .,xn-1, ) x 21 + + x n 1 2 = m 2 Khi đó hệ trở thành : (II) (n N * ) x1 + + x n 1 = n Ta sẽ tìm đợc để đa về dạng hệ I (bài toán 3) Tức là phải có: (n-1)(m-2) =(n-)2 (n-1) m - (n-1) 2 = n 2-2 n+2 n 2- 2n +n 2- nm - m=0 = n2 - n3 +n2m- nm=n2( 1-n) + nm (n-1) =( n-1)( nm- n2) Với n 2 và n m thì : 0 nên là luôn xác định đợc , khi đó theo bài toán 3 thì hệ (II) với các ẩn x1, ,xn-1 có... phơng trình: 2 x2 -8 x +16 - m=0 =>x12+x22= (x1+x2)2 -2 x1x2 =16 -2 .(16-m)/2=m Do y1,y2 là nghiệm của phơng trình: y 2-2 y+ 2- m =0 nên y12+y22= m/4 8 Vậy (**) m+m/4 =20 5m/4 =20 m=16 Vậy m=16 là giá trị cần tìm của m Cách 2 : (x,y) là nghiệm của hệ nên ta có : x+2y =4 hay x= 4-2 y 11 Vậy (**) ( 4- 2y1)2 + ( 4-2 y2)2 +y12+y22= 20 16 -1 6y1+4y12+1 6-1 6y2+4y22 +y12+y22= 20 32 -1 6(y1+y2 )- 5(y12+y22) =20 2 - 16... đơng với 10 tiết học trên lớp Không nhất thiết giảng dạy triệt để theo nội dung đề tài này , mà ta có thể chọn lọc những vấn đề cần thiết ,đặc biệt là t tởng và lối suy nghĩ trong sáng kiến kinh nghiệm này để giảng dạy cho học sinh Qua thực tế giảng dạy ở lớp 10C1, 10C11 tôi đã trình bày trong một tiết với khoảng 1 /10 nội dung sáng kiến kinh nghiệm này và đã bớc đầu tạo đợc sự hứng thú cho học sinh... nghiệm là: ( a a ; ; ) n 1 n 1 (ở bài toán 6) (Với là nghiệm của phơng trình n 2- 2a + a2 - m( n-1) = 0) Ta chứng minh nghiệm này là không âm tức là chứng minh với điều kiện ( a) thì phơng trình: n 2- 2a + a2 - m( n-1) = 0 có 1 nghiệm 0 a Thật vậy, xét = a2 - na2 +nm( n-1) 16 = a2 (1-n) + nm (n-1) = (n-1) (nm - a2) 0 Vậy phơng trình có nghiệm: 2 2 2 0 = a + (n 1)(nm a ) a + (n 1)(na a ) n n... thấy : 5 +4( -m - 1) +6 m +4(-m) + m + 1+ +1 = 0 (m-1) số Vậy hệ có dạng của hệ ở bài toán 19 hệ có nghiệm khi: 5 = -m -1 = m = -m (Vô lý) ( GV: hoặc có thể làm trực tiếp: nhân (2) với 4; (3) với 6 và (4) với 4 sau đó cộng từng vế của phơng trình với nhau ta đợc : m(x1+1)4 + (x2 +1)2 + .+ (xm+1)2 = 0 x1=x2= =xm =-1 thay vào (2) và (4) -m -1 =-m (Vô lý) ) 4 x 41 + + 2005 x 2005 = 2005 .100 3 3 3 x... tăng số ẩn của hệ phơng trình bây giờ ta đặt vấn đề: tăng số ph ơng trình của hệ Ta thấy với việc xét phơng trình: (t-x1)2+ +(t- xn)2 = 0,ta đợc hệ (I).Bây giờ ta thử tổng quát phơng trình trên thành phơng trình :(y 1 t- x1)2 + .+ (yn txn)2 =0.Khi đó ta có bài toán : n 2 y i = kq i =1 n Bài toán 12: Giải hệ phơng trình: x i y i = k 2 i =1 n x i = k i =1 q (q 0) (GV: Chú ý: giải hệ này có thể áp... = 2005 .100 3 x + + 2005 x 2005 = m 1 (GV: yêu cầu học sinh về nhà giải, Đs : m = 2005 .100 3) Đề tài đã làm đợc: C - Kết luận 21 Từ một bài toán đơn giản trong sách giáo khoa đã tìm ra 9 cách giải về bài toán này, ở mỗi cách giải đều nêu ra hớng t duy, suy nghĩ để dẫn đến cách giải đó Sau đó đặt ra 17 bài toán khác dựa trên bài toán xuất phát ban đầu Tiếp theo từ việc phân tích các cách giải đã... = Bài toán 3: Giải hệ phơng trình: n x + + x = k n n 1 1 (I) ( 1 , , n ; k R) Ta giải bài toán (I): Cách 1:( Dựa theo cách 7 của bài 1-a) Gọi ( x01, ,x0n) là nghiệm của hệ Xét phơng trình bậc 2 ẩn t : (t - 1x01)2 + +(t - nx0n )2 = 0 rõ ràng phơng trình trên nếu có nghiệm thì có nghiệm duy nhất t=1x01 = = nx0n (*) Mặt khác: phơng trình tơng đơng với: ( t2 - 21x01t + 1x201) + +(t 2- 2nxont + nx0n2)... nghiệm dạng ( x0, x0, ., x0) nên nx0 =a1 x0 = 1 ( x0 là n nghiệm duy nhất) (*) Xét phơng trình: (t+x0)2m + .+(t+x0)2m = 0 (1) n t2m + C2m1(x0 + +x0)t2m-1 + +C2m2m-1(x02m-1 + +x02m-1) t +( x02m + +x02m) =0 nt2m + C2m1a1t2m-1 + + C2m2m-1an-1t + a2m = 0 (2) Mặt khác, phơng trình (1) có nghiệm duy nhất t=x0 phơng trình (2) có nghiệm duy nhất t=x0 (**) Giả sử phản chứng hệ không có nghiệm duy nhất tức... pt ( 6-7 ) có 2 nghiệm (x1,y1) và (x2,y2) sao cho : x12 + 2x22 +y12+5y22 =27 (***) Bài làm: Với m 8 khi đó: do x2,y2 là nghiệm của hệ phơng trình nên : x22 +4y22 =m (***) x12 + x22 +y12+y22 +( x22 + 4y22 ) = 27 5m +m =27 4 9m = 27 4 m =12 Bài toán 15: Gọi (x,y) là nghiệm của hệ phơng trình ( 6-7 ) tìm m để : x (x3 -8 ) = 16 y(y 3-1 ) Bài làm: Với m 8 khi đó: x (x 3-8 ) = 16 y( y 3- 1) x4 -8 x =16y4 -1 6y . giáo khoa mà cả những kiến thức nâng cao). B. Giải quyết vấn đề 1 .Giải pháp thực hiện Để giải quyết vấn đề đó tôi đề xuất ý tởng sau: Cung cấp cho học sinh không chỉ kiến thức mà cả phơng pháp. có: (n-1)(m- 2 ) =(n-) 2 (n-1) m - (n-1) 2 = n 2 -2 n+ 2 n 2 - 2n +n 2 - nm - m=0 = n 2 - n 3 +n 2 m- nm=n 2 ( 1-n) + nm (n-1) =( n-1)( nm- n 2 ) Với n 2 và n m thì : 0 nên là. phơng trình ( 6-7 ) tìm m để : x (x 3 -8 ) = 16 y(y 3 -1 ) Bài làm: Với m 8 khi đó: x (x 3 -8 ) = 16 y( y 3 - 1) x 4 -8 x =16y 4 -1 6y (x 2 4y 2 ) (x 2 + 4y 2 ) = 8(x-2y) (x-2y)