Уроки математики / Конспект урока / Урок по теме: Решение однородных тригонометрических уравнений.

Урок по теме: Решение однородных тригонометрических уравнений.

Тема: Решение однородных тригонометрических уравнений

Цели урока:

1) Обучающие – познакомить учащихся с однородными уравнениями, рассмотреть методы их решения, способствовать формированию навыков решения ранее изученных видов тригонометрических уравнений.

2) Развивающие – развивать творческую активность учащихся, их познавательную деятельность,  логическое мышление, память,  умение работать в проблемной ситуации, добиваться умения правильно, последовательно, рационально излагать свои мысли, расширить кругозор учащихся, повышать уровень их математической культуры.

3) Воспитательные – воспитывать стремление к самосовершенствованию, трудолюбие, формировать умение грамотно и аккуратно выполнять математические записи, воспитывать активность,  содействовать побуждению интереса к математике.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование:

  1. Перфокарты для шести учащихся.

  2. Карточки для самостоятельной и индивидуальной работы учащихся.

  3. Стенды «Решение тригонометрических уравнений», «Числовая единичная окружность».

  4. Электрифицированные таблицы по тригонометрии.

  5. Презентация к уроку (Приложение 1).

Ход урока

1. Организационный этап (2 минуты)

Взаимное приветствие; проверка подготовленности учащихся к уроку (рабочее место, внешний вид); организация внимания.

Учитель сообщает учащимся тему урока, цели (слайд 2) и поясняет, что во время урока будет использоваться тот раздаточный материал, который находится на партах.

2. Повторение теоретического материала (15 минут)

Задания на перфокартах (6 человек). Время работы по перфокартам – 10 мин (Приложение 2)

Решив задания, учащиеся узнают, где применяются тригонометрические вычисления. Получаются такие ответы: триангуляция (техника, позволяющая измерять расстояния до недалеких звезд в астрономии), акустика, УЗИ, томография, геодезия, криптография.(слайд 5)

 Фронтальный опрос.

  1. Какие уравнения называются тригонометрическими?

  2. Какие виды тригонометрических уравнений вы знаете?

  3. Какие уравнения называются простейшими тригонометрическими уравнениями?

  4. Какие уравнения называются квадратными тригонометрическими? 

  5. Сформулировать определение арксинуса числа а.

  6. Сформулировать определение арккосинуса числа а.

  7. Сформулировать определение арктангенса числа а.

  8. Сформулировать определение арккотангенса числа а.

Игра «Отгадайте зашифрованное слово»

Б

1/√3

И

π/4

З

- π/3

Т

π/6

Г

0

С

2 π

И

√3

Предлагаю поиграть. Решив  примеры, определите последовательность цифр, по которой составлено зашифрованное слово. По латыни это слово означает «синус». (слайд 3)

1) arc tg 1

2) arc tg (-√3)

3) arc tg 0

4) tg (arc cos (1/2))

5) tg (arc ctg √3)

Ответ: «Изгиб»

Игра «Рассеянный математик»

На экран проектируются задания для устной работы:

Проверьте правильность решения уравнений. (правильный ответ появляется на слайде после ответа учащегося). (слайд 4)

 

Ответы с ошибками

Правильные ответы

cos x = 1/2

х = ±π/6+2πn

х = ±π/3+2πn

sinx = √3/2

х = π/3+πn

х = (-1)nπ/3+πn

tg x = π/4

х = 1+πn

tg x =1, х = π/4+πn

cos x = √3/2

х = ±π/6+πn

х = ±π/6+2πn

sin x = 1/3

х = (-1)n arcsin1/3+ 2πn

х = (-1)n arcsin1/3+ πn

cos x = -√3/2

х = ±π/6+2πn

х = ±5π/6+2πn

cos x =  π/3

х = ±1/2+2πn

cos x = 1/2,   х = ±π/3+2πn

3. Актуализация новых знаний (3 минуты)

Учащиеся по просьбе учителя вспоминают способы  решения тригонометрических уравнений. Они выбирают те уравнения, которые уже умеют решать, называют способ решения  уравнения и получившийся результат. Ответы появляются на слайде. (слайд 7) .

Введение новой переменной:

№1. 2sin2x – 7sinx + 3 = 0.

Пусть  sinx = t, тогда:

2t2 – 7t + 3 = 0.

Разложение на множители:

№2. 3sinx cos4x – cos4x = 0; 

сos4x(3sinx – 1) = 0;

cos4x = 0 или  3 sinx – 1 = 0; …

3. 2 sinx – 3 cosx = 0,

№4. 3 sin2x – 4 sinx cosx + cos2x = 0.

Преподаватель: Последние два вида уравнений вы решать еще не умеете.  Оба они одного вида. Их нельзя свести к уравнению относительно функций sinx или cosx.  Называются однородными тригонометрическими уравнениями. Но только первое – однородное уравнение первой степени, а второе – однородное уравнение второй степени. Сегодня на уроке предстоит познакомиться с такими уравнениями и научиться их решать.    

4. Объяснение нового материала

Преподаватель дает учащимся определения однородных тригонометрических уравнений, знакомит со способами их решения.

Определение. Уравнение вида a sinx + b cosx =0, где a ≠ 0, b ≠ 0  называется однородным тригонометрическим уравнением первой степени. (слайд 8) 

Примером такого уравнения является уравнение №3. Выпишем общий вид уравнения и проанализируем его.

а sinx + b cosx = 0.

Если cosx = 0, то sinx = 0.

– Может ли получиться такая ситуация?

– Нет. Получили противоречие основному тригонометрическому тождеству.

Значит, cosx ≠ 0. Выполним почленное деление на cosx:

а · tgx + b = 0

tgx = –b / а – простейшее тригонометрическое уравнение.

Вывод: Однородные тригонометрические уравнения первой степени решаются делением обеих частей уравнения на cosx (sinx).

Например: 2 sinx – 3 cosx = 0,

Т.к. cosx ≠ 0, то

2tgx – 3 = 0;

tgx = 3/2;

х = arctg (3/2) +πn, n ∈Z.   

Определение. Уравнение вида a sin2x + b sinx cosx + c cos2x = 0 , где a ≠ 0, b ≠ 0, c ≠ 0 называется тригонометрическим уравнением второй степени. (слайд 8)

Примером такого уравнения является уравнение №4. Выпишем общий вид уравнения и проанализируем его.

a sin2x + b sinx cosx + c cos2x = 0.

Если cosx = 0, то sinx = 0.

Опять получили противоречие основному тригонометрическому тождеству.

Значит, cosx ≠ 0. Выполним почленное деление на cos2x:

а tg2x + b tgx + c = 0 – уравнение, сводящееся к квадратному.

Вывод: Однородные тригонометрические уравнения второй степени решаются делением обеих частей уравнения на cos2x (sin2x).

Например: 3 sin2x – 4 sinx cosx + cos2x = 0.

5. Этап проверки понимания учащимися нового  материала

Выберите лишнее уравнение:

sinx = 2cosx; 2sinx + cosx = 2;

3sinx + cosx = 0; sin2x – 2 sinx cosx + 4cos2x = 0;

4cosx + 5sinx = 0; √3sinx – cosx = 0.(слайд 9)

6. Закрепление нового материала .

Учащиеся вместе с отвечающими у доски решают уравнения на новый материал. Задания написаны на слайде в виде таблицы. При решении уравнения открывается соответствующая часть картинки на слайде. В результате выполнения 4-х уравнений перед учащимися открывается портрет математика, оказавшего значительное влияние на развитие тригонометрии. (ученики узнают портрет Франсуа Виета – великого математика, внесшего большой вклад в тригонометрию, открывшего свойство корней приведенного квадратного уравнения и занимавшегося криптографией). (слайд 10)

1) √3sinx + cosx = 0,

Т.к.  cosx ≠ 0, то

√3tgx + 1 = 0;

tgx = –1/√3;

х = arctg (–1/√3) + πn, n ∈Z.

х = –π/6 + πn, n ∈Z.

2) sin2x – 10 sinx cosx + 21cos2x = 0.

Т.к. cos2x ≠ 0, то tg2x – 10 tgx + 21 = 0

Замена: tgx = у. 

у2 – 10 у + 21 = 0

у1 = 7 или у2 = 3

tgx = 7 или tgx = 3

tgx = 7:

х = arctg7 + πn, n ∈Z

tgx = 3:

х = arctg3 + πn, n ∈Z  

3) sin22x – 6 sin2x cos2x + 5cos22x = 0.

Т.к. cos22x ≠ 0, то 3tg22x – 6tg2x +5 = 0

Замена: tg2x = у.

2 – 6у + 5 = 0

D = 36 – 20 = 16

у1= 5 или у2 = 1

tg2x = 5 или  tg2x = 1

tg2x = 5:

2х = arctg5 + πn, n ∈Z         

х = 1/2 arctg5 + π/2 n, n ∈Z    

tg2x = 1:

2х = arctg1 + πn, n ∈Z

х = π/8 + π/2 n, n ∈Z

4) 6sin2x + 4 sin(π-x) cos(2π-x) = 1.

6sin2x + 4 sinx cosx = 1.

6sin2x + 4 sinx cosx – sin2x – cos2x = 0.

5sin2x + 4 sinx cosx – cos2x = 0.

Т.к. cos2x ≠0, то 5tg2x + 4 tgx –1 = 0

Замена: tg x = у. 

2 + 4у – 1 = 0

D = 16 + 20 = 36

у1 = 1/5 или у2 = –1

tg x = 1/5 или tg x = –1

tg x = 1/5:

х = arctg1/5 + πn, n ∈Z         

tg x = –1:

х = arctg(–1) + πn, n ∈Z 

х = –π/4 + πn, n ∈Z

Варианты ответов:          

х = arctg2 + 2πn, n ∈Z   х = –π/2 + πn, n ∈Z – П.Чебышев

х = arctg 12,5 + 2πn, n ∈Z   х = –3π/4 + πn, n ∈Z – Евклид

х = arctg 5 + πn, n ∈Z   х = –π/3 + πn, n ∈Z  – Софья Ковалевская

х = arctg2,5 + πn, n ∈Z   х = –π/4 + πn, n ∈Z  – Леонард Эйлер

Правильный ответ:  Леонард Эйлер.

7. Дифференцированная самостоятельная работа .Великий математик и философ более 2500 лет назад подсказал способ развития  мыслительных способностей. «Мышление начинается с удивления» – сказал он. В правильности этих слов мы сегодня неоднократно убеждались.  Выполнив самостоятельную работу по 2-м вариантам, вы сможете показать, как усвоили материал и  узнать имя этого математика. Для самостоятельной работы используйте раздаточный материал, который находится у вас на столах. Вы можете  сами выбрать одно из трех предложенных уравнений. Но помните, что решив уравнение, соответствующее желтому цвету, вы сможете получить только «3»,решив  уравнение, соответствующее зеленому цвету – «4», красному цвету – «5». (Приложение 3)

Какой бы уровень сложности не выбрали учащиеся, после  правильного решения уравнения у первого варианта получается слово «АРИСТ», у второго – «ОТЕЛЬ». На слайде получается  слово: «АРИСТ—ОТЕЛЬ».  (слайд 11)

Листочки с самостоятельной работой сдаются на проверку. (Приложение 4)

8. Запись домашнего задания

Составить и решить 2 однородных уравнения первой степени и 1 однородное уравнение второй степени (используя для составления теорему Виета). (слайд 12)

9. Подведение итогов урока, выставление оценок

Учитель еще раз обращает внимание, на те типы уравнений и те теоретические факты, которые вспоминали на уроке, говорит о необходимости выучить их.

Учащиеся отвечают на вопросы: С каким видом тригонометрических уравнений мы познакомились? Как решаются эти уравнения?

Учитель отмечает наиболее успешную работу на уроке отдельных учащихся,  выставляет отметки.

Автор
Дата добавления 27.03.2018
Раздел Алгебра
Подраздел Конспект урока
Просмотров122
Номер материала 5523
Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.