Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn Chương 2: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề phương trình và bất phương trình ở môn toán THCS theo hướng phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 11 CHUONG 1: CO SO LY LUAN VA THUC TIEN 1. Day học chủ đề phương trình va bat phương trình ở môn toán THCS Phương trình và bất phương trình, một chủ đề trọng tâm, chủ chốt có nhiều ứng dụng trong khoa học và cuộc sống đã được đưa vào DH một cách hệ thống ở trường phổ thông. Sơ lược về phương trình và bắt phương trình Lý thuyết phương trình có lịch sử rất lâu đời.
Từ năm 2000 trước Công nguyên, người Ai Cập đã biết giải các phương trình bậc nhất, người Babylon đã biết giải các phương trình bậc hai và tìm được những bảng đặc biệt để giải phương trình bậc ba. Tất nhiên các hệ số của phương trình được xét đều là những số đã cho nhưng cách giải của người xưa chứng tỏ răng họ cũng đã biết đến các quy tac tong quát. Trong nên toán học của người Hi Lạp, lý thuyết phương trình được phát triển trên cơ sở hình học, liên quan đến việc phát minh ra tính vô ước của một số đoạn thang. Vi lúc đó, người Hi Lap chỉ biết các số nguyên dương và phân số dương nên đối với họ, phương trình x?= 2 vô nghiệm.
Tuy nhiên, phương trình đó lại giải được trong phạm vi các đoạn thắng vì nghiệm của nó là đường chéo của hình vuông có cạnh bằng 1. Đến thế kỷ VII, lý thuyết phương trình bậc nhất và bậc hai được các nhà toán hoc An Độ phát triển, họ cho ra đời phương pháp giải phương trình bậc hai bang cách bổ sung thành bình phương của một nhị thức. Sau đó, người An Độ cũng sử dụng rộng rãi các số âm, số A Rap với cách viết theo vị trí của các chữ SỐ. Đến thé kỷ thứ XVI, các nhà toán học La Mã là Tartlia (1500 — 1557), Cardano (1501 - 1576) và nhà toán học Ferrari (1522 - 1565) đã giải được các phương trình bậc ba và bậc bón.
Dau thé ky XIX, nhà toán học người Na Uy Henrik Abel cho rằng không thể phương trình tổng quát bậc lớn hơn bốn bằng các phương toán học thông 12 thường của đại SỐ. Không lâu sau đó, nhà toán học người Pháp Evariste Galois đã hoàn tat công trình lý thuyết về phương trình của loài người. Trong toán học, bất phương trình được định nghĩa thông qua khái niệm hàm mệnh dé (mệnh dé chứa biến). Bat phương trình là một mệnh dé chứa biến biểu diễn một quan hệ thứ tự giữa các biểu thức chứa biến.
Thực ra không ai xét các "bất phương trình" dạng f(x)#g(x) ca, vì nếu muốn tim tập nghiệm của nó chỉ cần lay phan bù của tập nghiệm của phương trình f(x)=g(x) là đủ. Định nghĩa bất phương trình là mệnh đề chứa biến f(x)#g(x)là quá câu nệ ghép hình thức từ "bất" với từ "phương trình". Trong tiếng Anh không phân biệt bất phương trình (hiểu theo nghĩa SGK Việt Nam) và bất đăng thức.Theo các SGK Toán Việt Nam, các bat đẳng thức có chứa an gọi là các bất phương trình. Khi nghiên cứu các bất phương trình người ta tìm cách giải chúng, còn khi nói bất đăng thức người ta muốn chứng minh chúng.
Hai bài toán hơi khác nhau một chút. Chứng minh bat đăng thức đúng với những điều kiện (đủ) nào đó của các biến có mặt trong bat đăng thức, còn giải bất phương trình là tìm tat cả các giá trị của biến dé bat đăng thức đúng (can và đủ). Tuy nhiên diều đó chi thường 16 ràng với các bat phương trình một an, Với các bất phương trình hai an, ba ân có thé biểu diễn tập nghiệm nhờ hình học. Tùy theo cách nhìn nhận và định nghĩa.
Theo một cách định nghĩa chuyên biêt, người ta quy các bat đăng thức vé dạng bất phương trình đặc biệt trong đó tập các biến trên bất phương trình là tập trống (Điều này cũng so sánh được như khi định nghĩa phương trình va dang thức vậy!) Tuy nhiên, việc phân biệt các loại phương trình va dang thức sẽ dé dang hơn trong việc giảng dạy và trình bày Người ta chia bất phương trình thành các loại: - Bat phương trình một an; [3 Các bat phương trình một an đều có thé chuyển về dang f(x)>0 hoặc f{x)>0. Khi đó phân loại của bất phương trình được quy về phân loại của ham f(x) 1. Các bat phương trình đại số bậc & là các bat phương trình trong đó f(x) là đa thức bậc é. Các bất phương trình vô tỷ là các bất phương trình có chứa phép hai căn 3.
Các bất phương trình mũ là các bất phương trình có chứa hàm mũ (chứa biến trên lũy thừa) 4. Các bất phương trình logarit là các bất phương trình có chứa hàm logarit (chứa biến trong dấu logarit). - Bat phương trình nhiễu an Khái niệm bất phương trình có thể mở rộng thành bất phương trìnhø biến trên trục số thực hoặc trên tập bất kỳ của biến x nhưng các hàm f(x) va g(x) phải nhận giá trị trên các tập sắp thứ tự toàn phan. -Hệ bắt phương trình.
DH chủ dé phương trình và bat phương trình ở môn toán THCS 1.Vé kiến thức: Học sinh năm vững khái niệm PT&BPT một cách chính xác theo quan điểm của mệnh đề chứa biến và những khái niệm có liên quan, nghiệm của phương trình hoặc bất phương trình, giải phương trình hoặc bat phương trình, quan hệ tương đương giữa 2 phương trình hoặc bất phương trình, điều kiện của PT&BPT; PT&BPT tương đương và hệ quả. Thông qua chủ đề PT&BPT can củng có và đào sâu một số kiến thức về tập hop và logic toán, cụ thé là: những khái niệm tập hợp, phan tử, quan hệ bao hàm; quan hệ giao nhau giữa hai tập hợp; các phép toán tập hợp; các phép toán logic “kéo theo” và “tương đương”. Về kĩ năng: 14 Học sinh có kĩ năng giải và biện luận PT&BPT, thành thạo với việc giải PT&BPT theo thuật giải, theo công thức hoặc theo một hệ thống qui tac biến đối xác định, chăng hạn như : PT&BPT bậc nhất một an, hai an; hệ phương trình bậc nhất hai an, phương trình trùng phương. đồng thời biết linh hoạt vận dụng kiến thức về giải phương trình như phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối, phương trình mũ, phương trình logarit.
nhận biết khái niệm PT&BPT cả về mặt ngữ nghĩa lẫn cú pháp trong quá trình giải. Học sinh biết cách giải PT&BPT bang đồ thị, thông qua đó thay được mỗi quan hệ giữa PT&BPT và hàm số. Về thái độ: Học sinh được phát triểntư duy thuật giải trong việc giải PT&BPT theo thuật giải hoặc theo một hệ qui tắc xác định, được rèn luyện tính linh hoạt và khả năng sáng tạo, đặc biệt là trong việc giải những PT&BPT theo nội dung, những PT&BPT không mẫu mực. Học sinh được rèn luyện về tính qui củ, tính kế hoạch, tính ki luật trong việc giải PT&BPT theo thuật giải, theo công thức hoặc theo một hệ thống qui tắc biến đổi xác định, được giáo dục về tính can thận, chính xác và thói quen tự kiểm tra trong việc giải PT&BPT nói chung, đó là những phẩm chất không thể thiếu của con người lao động.
Học sinh thấy rõ ý nghĩa thực tế của PT&BPT thông qua việc giải những bài toán có nội dung vật lớ, kĩ thuật và thực tế thấy được quan hệ mật thiết giữa toán học và đời sống, toán học xuất hiện do nhu cau từ đời sống. Giá trị: Góp phan phát triển NL tư duy, NL phân tích, tổng hợp, kha năng suy luận hợp lý, và diễn đạt chúng (nói và viết); Biết cách phát hiện và giải quyết những vấn đề đơn giản, gần gũi trong cuộc sống. Nội dung chương trình PT&BPTlà một trong những nội dung cơ bản của chương trình môn Toán ở trường phổ thông. Cùng với sự mở rộng của hệ thống số là việc giải PT&BPT trong từng tập hợp số tương ứng.
15 Trước khi học tường minh về PT&BPT học sinh đã được làm quen một cách ân tàng với những PT&BPT, kể cả việc giải chúng ngay từ bậc tiểu học - Ở toán lớp 1 có bài toán “ điên vào ô trông”: I+L]=5 L]+3=8 - & lớp 2 có các bài toán “tìm x trong các biêu thức”dạng: a-x=b, a. =b x hay dang bai toan “tim số tự nhiên x sao cho: x +4 <10 ” - Chương trình lớp 7 có: Khái niệm biểu thức dai SỐ, giá tri của một biểu thức đại số. Khái niệm đơn thức, đơn thức đồng dạng, các phép toán cộng, trừ, nhân các đơn thức. Khái niệm đa thức nhiều biến.
Nghiệm của đa thức một biến. Những nội dung này học sinh cần biết khái niệm nghiệm của đa thức một biến, biết tìm nghiệm của đa thức một biến bậc nhất. Đó là những kiến thức an tàng về phương trình. - Ở lớp 8: Khái niệm PT&BPT được chính thức định nghĩa, ân số, nghiệm phương trình và giải phương trình; học sinh còn được học về hai phương trình, bất phương trình tương đương, một số định lý về phếp biến đổi tương đương, nhưng chưa được học về phương trình hệ qua.
Dạng phương trình tương ứng: phương trình bậc nhất, phương trình có ân ở mẫu thức, phương trình có hệ số bằng chữ, phương trình chứa dấu giá trị tuyệt đối. Đông thời trong chương trình này học sinh cũng được học về giải bài toán băng cách lập phương trình. Cũng ở lớp 8 học sinh được học sơ lược về bất phương trình và những định lý về biến đổi tương đương đối với bất phương trình, bất phương trình bậc nhất một an sé. - Ở lớp 9 : học sinh được học về phương trình bậc nhất 2 an: hé phương trình bậc nhất hai ẩn; giải toán bằng cách lập hệ phương trình; 16 phương trình bậc hai một ấn; phương trình qui về phương trình bậc hai như: phương trình trùng phương, phương trình tích, phương trình chứa ân ở mẫu thức; giải toán bằng cách lập phương trình.
- Ở Lớp 10 : Tổng kết và nâng cao những kiến thức về phương trình mà học sinh đã học ở trường THCS. Cu thé :Trình bay lai dai cuong vé PT&BPT ( gồm khái nệm nghiệm, nghiệm gần đúng, điều kiện, phương trình nhiều ẩn, phương trình chứa tham số.) phương trình tương đương, các phép biến đổi tương đương phương trình, phương trình hệ quả và các phép biến đổi hệ quả; phương trình qui về phương trình bậc nhất, bậc hai (phương trình chứa dấu trị tuyệt đối, phương trình chứa căn thức, phương trình và hệ phương trình nhiều an.