2.1.2. Наиболее важные приемы преобразования уравнений
Все преобразования уравнений можно разделить на два типа: [15]
1) Равносильные, то есть преобразования, после применения любых из которых получится уравнение, равносильное исходному.
2) Неравносильные, то есть преобразования, после применения которых может произойти потеря или приобретение посторонних корней.
Рассмотрим некоторые виды преобразований уравнений и проанализируем, к каким типам они относятся.
1. Перенос членов уравнения из одной части в другую, то есть переход от уравнения
(1)
к уравнению
. (2)
Указанное преобразование приводит к равносильному уравнению, то есть (1)(2).
В частности, . Заметим, что здесь речь идет только о переносе членов уравнения из одной его части в другую без последующего приведения подобных членов (если таковые имеются). [18]
2. Приведение подобных членов, то есть переход от уравнения
(3)
к уравнению
. (4)
Справедливо следующее утверждение: для любых функций ,, уравнение (4) является следствием уравнения (3), то есть (3)(4).
Переход от уравнения (3) к уравнению (4) является допустимым преобразованием, при котором потеря корней невозможна, но могут появиться посторонние корни.
Таким образом, при приведении подобных членов, а также при отбрасывании одинаковых слагаемых в левой и правой частях уравнения получается уравнение, являющееся следствием исходного уравнения. [18]
Например, если в уравнении
вычеркнуть в левой и правой его частях слагаемое , то получится уравнение
,
являющееся следствием исходного: второе уравнение имеет корни , , а первое – единственный корень .
Отметим еще, что если ОДЗ уравнения (4) содержится в области определения функции , то уравнения (3) и (4) равносильны.
3. Умножение обеих частей уравнения на одну и ту же функцию, то есть переход от уравнения (4) к уравнению
. (5)
Справедливы следующие утверждения:
1) если ОДЗ уравнения (4), то есть пересечение областей определения функций и , содержится в области определения функции , то уравнение (5) является следствием уравнения (4);
2) если функция определена и отлична от нуля в ОДЗ уравнения (4), то уравнения (4) и (5) равносильны. [18]
Заметим, что в общем случае переход от уравнения (5) к уравнению (4) недопустим, так как это может привести к потере корней.
При решении уравнений вида (5) обычно заменяют его равносильным уравнением
,
затем находят все корни уравнений
и
и, наконец, проверяют, какие из этих корней удовлетворяют уравнению (5).
4. Возведение обеих частей уравнения в натуральную степень, то есть переход от уравнения
(6)
к уравнению
. (7)
Справедливы следующие утверждения:
1) при любом уравнение (7) является следствием уравнения (6);
2) если (n – нечетное число), то уравнения (6) и (7) равносильны;
3) если (n – четное число), то уравнение (7) равносильно уравнению
, (8)
а уравнение (8) равносильно совокупности уравнений
. (9)
В частности, уравнение
(10)
равносильно совокупности уравнений (9). [18]
Следовательно, исходя из утверждений 1 и 2, возведение обеих частей уравнения в нечетную степень и извлечение из обеих частей уравнения корня нечетной степени является равносильным преобразованием.
Исходя из утверждения 1 и 3, возведение обеих частей уравнения в четную степень и извлечение из обеих частей уравнения корня четной степени является неравносильным преобразованием, при этом получается уравнение, являющееся следствием исходного.
5. Применение формулы при является равносильным преобразованием, при – неравносильным. [15], [18]
Преобразования уравнений, рассмотренные в пунктах 3, 4 и 5 будут продемонстрированы на примерах ниже.
... на основе знания связи между результатом и компонентами арифметических действий (т.е. знания способов нахождения неизвестных компонентов). Эти требования программы определяют методику работы над уравнениями. 2. Методика изучения неравенств в старших классах 2.1 Содержание и роль линии уравнений и неравенств в современном школьном курсе математики Ввиду важности и обширности материала, ...
... на качественно новую ступень овладения содержанием школьной математики. Глава II. Методико - педагогические основы использования самостоятельной работы, как средство обучения решению уравнений в 5 - 9 классах. § 1. Организация самостоятельной работы при обучения решению уравнений в 5 - 9 классах. При традиционном способе преподавания учитель часто ставит ученика в положение объекта ...
... , можно сделать вывод о недостаточном освещении изучаемого вопроса в современной методической литературе. Объект исследования работы: процесс обучения математике. Предмет: формирование умения решения квадратных уравнений у учащихся 8-го класса. Контингент: учащиеся 8-го класса. Глава 1. Теоретические аспекты обучению решения уравнений в 8 классе 1.1. Из истории возникновения квадратных ...
... числового аргумента, поэтому при таком подходе наблюдается определённая избыточность в формировании функции как обобщённого понятия. 2. Основные направления введения понятия функции в школьном курсе математики В современном школьном курсе математики ведущим подходом считается генетический с добавлением элементов логического. Формирование понятий и представлений, методов и приёмов в составе ...
0 комментариев