Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com Profesor: Vrînceanu Luminita Disciplina: Matematică Clasa a X-a G, 3h/săpt. An şcolar: 2017-2018 Proiectul unităţii de învăţare: FUNCŢII ŞI ECUAŢII Nr. ore alocate: 30 CONŢINUTURI 1. Recapitulare funcţii COMPETENŢE SPECIFICE 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, bijectivitate, inversabilitate, continuitate,convexitate). 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ACTIVITĂŢI DE ÎNVĂŢARE Repetarea noţiunii de funcţie, elementele care definesc o funcţie, modalităţi de a defini o funcţie, funcţie numerică, egalitatea a două funcţii, graficul unei funcţii, mulţimea valorilor unei funcţii, imaginea unei funcţii: f:A B ( Imf = f(A)= {f(x)/x A}), imaginea reciprocă a unei mulţimi B’ B ( f—1(B’) = {x A/ f(x) B’}) ; intersecţia graficului cu axele de coordinate, continuitatea unei funcţii, aplicaţii: stabilirea semnului unei funcţii ( metoda intervalelor), simetrizarea graficului, compararea funcţiilor, funcţie pară, funcţie impară, funcţie periodică, monotonia unei funcţii, puncte de extreme ale unei funcţii. Exerciţii prevăzute în fişe de lucru. Identificarea unei funcţii, elementele care definesc o funcţie, modalităţi de a defini o funcţie, funcţie numerică, egalitatea a două funcţii, graficul unei funcţii, mulţimea valorilor unei funcţii, imaginea unei funcţii: f:A B ( Imf = f(A)= {f(x)/x A}), imaginea reciprocă a unei mulţimi B’ B ( f—1(B’) = {x A/ f(x) B’}) ; intersecţia graficului cu axele de coordinate, continuitatea unei funcţii, aplicaţii: stabilirea semnului unei funcţii ( metoda intervalelor), simetrizarea graficului, compararea funcţiilor, funcţie pară, funcţie impară, funcţie periodică, monotonia unei funcţii, puncte de extreme ale unei funcţii. Exerciţii prevăzute în fişe de lucru. 1 RESURSE EVALUARE Observarea sistematică a elevilor şi Manual, aprecierea culegere verbală, tema Fişe de lucru de lucru în Metode: clasă: fişe de conversaţia, lucru, raportare exerciţiul, prin scriere la problematizarea, tablă, analiza descoperirea, comparativă a studiu de caz rezultatelor, prin activitatea verificarea în grupe. corectitudinii Tema pentru rezolvărilor, acasă. aprecierea răspunsurilor primite Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com ale funcţiilor. 2. Funcţii injective 3. Funcţii surjective. . 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, injectivitate, continuitate,convexitate). 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, surjectivitate, Identificarea unei funcţii injective ( “injecţie”); teorema de caracterizare a injectivităţii; identificarea unei funcţii care nu este injectivă; monotonie şi injectivitate: o funcţie numerică f: A R strict monotonă este injectivă; Exemple de funcţii: care nu sunt/sunt injective, folosind diagramele cu săgeţi. Funcţia de gradul I: f: R R, f(x) = ax+b; a,b R, a 0, este injectivă. Funcţia de gradul II: f: R R, f(x) = ax2+bx+c; a,b,c R, a 0, nu este injectivă. Stabilirea injectivităţii unei funcţii numerice. În final, după explicaţii,demonstraţii, exerciţii, elevul trebuie să reţină, că o funcţie f: A B, A,B R, este injectivă, dacă are loc una din următoarele afirmaţii echivalente: x1 , x2 A, x1 x2 f(x1) f(x2). f(x1) = f(x2), x1, x2 A x1 = x2 . y B, ecuaţia f(x) = y, are cel mult o soluţie x A . O funcţie numerică este injectivă, dacă orice paralelă dusă la axa Ox, printr-un punct al codomeniului, taie graficul funcţiei, în cel mult un punct. Identificarea unei funcţii surjective ( “surjecţie”); caracterizarea surjectivităţii; identificarea unei funcţii care nu este surjectivă. Exemple de funcţii : care nu sunt/sunt surjective, date prin diagrame cu săgeţi. Funcţia de gradul I: f: R R, f(x) = ax+b; a,b R, a 0, este surjectivă. Funcţia de gradul II: f: R R, f(x) = ax2+bx+c; a,b,c R, a 0, nu este surjectivă. Stabilirea surjectivităţii unei funcţii numerice: metoda grafică, sau se 2 Manual,culegere . Metode: explicaţia, conversaţia euristică, demonstraţia, problematizarea, descoperirea, exerciţiul, activităţi frontale şi individuale. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj; aprecierea răspunsurilor primite. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Manual,culegere . Metode: explicaţia, conversaţia euristică, demonstraţia, problematizarea, descoperirea, Verificarea temei pentru acasă prin sondaj; aprecierea răspunsurilor primite. Observarea sistematică a Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 4. Funcţii Bijective Funcţii inversabile. continuitate,convexitate). 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. arată că pentru orice y din codomeniu, ecuaţia f(x) = y, are cel mult o soluţie. În final, după explicaţii,demonstraţii, exerciţii, elevul trebuie să reţină, că o funcţie f: A B, A,B R, este surjectivă, dacă are loc una din următoarele afirmaţii echivalente: y B, x A, astfel încât f(x) = y. pentru orice y B, ecuaţia f(x) = y are cel mult o soluţie x A. Imf = f(A) = B. O funcţie numerică este surjectivă, dacă orice paralelă la axa Ox, dusă printr-un punct al codomeniului, taie graficul funcţiei, în cel puţin un punct. 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, bijectivitate, continuitate,convexitate). 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii Identificarea unei funcţii bijective ( “bijecţie”); identificarea unei Manual,culegere funcţii care nu este bijectivă. . Exemple de funcţii : Metode: care nu sunt/sunt bijective, date prin diagrame cu săgeţi. explicaţia, Funcţia de gradui I este bijectivă: exemplu concret. conversaţia Stabilirea bijectivităţii unei funcţii numerice. euristică, În final, după explicaţii,demonstraţii, exerciţii, elevul trebuie să reţină, demonstraţia, că o funcţie f: A B, A,B R, este bijectivă, dacă are loc una din problematizarea, următoarele afirmaţii echivalente: descoperirea, f este injectivă şi surjectivă. exerciţiul, y B, ecuaţia ecuaţia f(x) = y are o unică soluţie x A. activităţi O funcţie numerică este bijectivă, dacă orice paralelă la axa frontale şi Ox, dusă printr-un punct al codomeniului, taie graficul funcţiei, individuale. într- un singur punct. Tema pentru Identificarea inversei unei funcţii bijective, unicitatea inversei; acasă. exemple/exerciţii cu funcţii, care sunt/nu sunt iversabile, date prin 3 exerciţiul, activităţi frontale şi individuale. Tema pentru acasă. elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj; aprecierea răspunsurilor primite. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 5. Funcţia putere cu exponent natural: f: R R, f(x) = xn, n 2. Funcţia radical f: D R f(x)= n x ,n=2,3, unde D=[0, ), pentru n par şi D=R,pentru n impar. concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. diagrame cu săgeţi, sau funcţii numerice. Pentru a construi inversa unei funcţii f: A B, se aplică următorul algoritm: Se demonstrează că f este bijectivă. Se rezolvă ecuaţia f(x) = y, y B, de necunoscută x şi avem x = g(y) Funcţia g: B A este inversa funcţiei f. Nu contează cum se notează argumentul lui g = f-1; de aceea vom prefer ape x în locul lui y. Observaţie: etapa a doua, o parcurgem când construim surjectivitatea; aici construim inversa! Exerciţii de determinare a inversei unei funcţii; legătura între graficul funcţiei directe şi graficul funcţiei inverse. 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, bijectivitate, inversabilitate, continuitate,convexitate). 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. Identificarea funcţiei putere cu exponent natural: f: R R, f(x) = xn, n N*, proprietăţi/caracterizări ale funcţiei putere cu exponent natural par/impar: intersecţia cu axele, paritate, simetria graficului, convexitate, concavitate, puncte remarcabile pe grafic, ordonarea puterilor pe (0,1) şi (1, ), monotonie, semnul funcţiei, continuitate, trasarea graficului. Exemple/exerciţii: punerea în evidenţă/accentuarea aspectelor teoretice de mai sus, prin redarea graficelor funcţiilor: x f(x) = xn, n =1,2,3,4, realizate prin puncte şi ţinând seama că sunt funcţii continue. Identificarea funcţiei radical de ordin n, n = 2,3: Funcţia f: [0, ) [0, ), f(x) = x , x 0 se numeşte funcţia radical de ordin doi, iar funcţia f: R R, f(x) = 3 x , x R, se numeşte funcţia radical de ordin trei; ilustrarea principalelor caracteristici ale funcţiei radical: de ordin doi/trei : intersecţia cu axele, paritate, simetria graficului, convexitate, concavitate, puncte remarcabile pe grafic, monotonia, semnul funcţiei, continuitate, trasarea graficului “prin 4 primite. Manual, culegere Metode:explicaţ ia, conversaţia euristică, exerciţiul, problematizarea, descoperirea, activităţi frontale şi individuale. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. 6. Funcţia exponenţială f:R ( 0, ), f(x) = ax, a>0, a 1 Funcţia logaritmică g: ( 0, ) R, g(x) = logax, a>0, a 1 1. 2. 3. 4. 5. 6. puncte”; Exerciţii: trasarea graficelor celor două funcţii şi analizarea proprietăţilor lor. Identificarea funcţiei exponenţiale de bază a: f: R ( 0, ), f(x) = ax, a>0, a 1. Proprietăţi ale funcţiei exponenţiale: f(0) = a0 = 1. Intersecţia cu axele de coordonate. f este continuă. trasarea graficului “prin puncte”, mulţimea valorilor. lectura grafică a proprietăţilor algebrice ale funcţiei exponenţiale: monotonie, bijectivitate,inversabilitate,semn, concavitate, convexitate. creştere exponenţială. Exemple, exerciţii. Identificarea funcţiei logaritmice de bază a: g: ( 0, ) R, g(x) = logax, unde, a>0, a 1. Proprietăţi ale funcţiei logaritmice: intersecţia cu axele de coordonate. ecuaţia : g(x) = 0. reprezentarea grafică “prin puncte”. simetrie. lectura grafică a proprietăţilor algebrice ale funcţiei logaritmice: monotonie, bijectivitate, inversabilitate, semn, continuitate, concavitate/convexitate. creştere logaritmică. Exerciţii de determinare a domeniilor maxime, de definiţie ale unor funcţii logaritmice, exerciţii de stabilire a semnului unei funcţii logaritmice. 5 Manual, Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul, tema pentru acasă. . Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 7. Funcţii trigonometrice directe: funcţia sinus, proprietăţi 1. 2. 3. 4. 5. 6. Funcţii trigonometrice directe: funcţia cosinus; proprietăţi. Identificarea funcţiei sinus f:R [-1,1], f(x) = sinx; f este funcţie periodică, de perioadă principală T0 = 2 ;pentru trasarea graficului funcţiei sinus pe R, se aplică metoda „prin puncte”, pe intervalul: [0,2 ), precum şi periodicitatea: f(x+2k ) = f(x), x R, k Z, ceea ce înseamnă că graficul îl generăm pe intervalele: [2 ,4 ), [4 ,6 ),....şi respectiv [-4 , -2 ), [-2 ,0), translând graficul de pe [0, 2 ), la dreapta şi la stânga, de-a lungul axei Ox. Proprietăţi (ce vor fi prezentate utilizând graficul) : Intersecţia graficului cu axele de coordonate. Paritate. Simetria graficului Monotonie Mărginire Valori extreme Convexitate şi concavitate Continuitate Rezolvarea ecuaţiei: f(x) = 0 Semnul funcţiei Bijectivitatea Restricţii bijective. Exerciţii de determinare a unor restricţii bijective, a unor restricţii pe care f este strict crescătoare/descrescătoare. Identificarea funcţiei cosinus f: R [-1,1], f(x) = cosx; f este o funcţie periodică de perioadă principală T0 =2 , de aceea studierea proprietăţilor funcţiei cosinus, se reduce la un interval de lungime T0, de exemplu [0, 2 ); graficul se trasează „prin puncte”, cu tabel de valori, aplicând aceeaşi tehnică, utilizată la trasarea graficului funcţiei sinus. Proprietăţi ale funcţiei cosinus, care vor fi prezentate utilizând graficul: Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. 6 Manual, Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul, tema pentru acasă. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com Funcţii trigonometrice directe:funcţia tangentă; proprietăţi. 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, bijectivitate, inversabilitate, continuitate,convexitate). 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei g(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Resticţii bijective Funcţia inversă Exerciţii de determinare a unor restricţii bijective, a unor restricţii pe care f este strict crescătoare/descrescătoare. Identificarea funcţiei tangentă: sin x f: R – {( 2k+1) /k Z} R, f(x) = tgx = , este o funcţie cos x 2 periodică, de periodică principală T0 = ; studiul ei se realizează pe un interval de lungimeT0 şi anume : ( - , ). 2 2 Graficul îl trasăm “prin puncte”, utilizând tabelul de valori şi aplicând aceeaşi tehnică, utilizată la trasarea graficului funcţiei sinus. Proprietăţi ale funcţiei tangentă, care vor fi prezentate utilizând graficul: Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. 7 Manual, Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul, tema pentru acasă. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com Funcţii trigonometrice directe: funcţia cotangentă: proprietăţi. 1. Trasarea prin puncte a graficelor unor funcţii. 2. Prelucrarea informaţiilor ilustrate prin graficul unei funcţii în scopul deducerii unor proprietăţi algebrice ale acesteia ( monotonie, semn, bijectivitate, inversabilitate, continuitate,convexitate). 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei f(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Resticţii bijective Comportament asimptotic. Exerciţii de determinare a unor restricţii bijective. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Identificarea funcţiei cotangentă: f: R – { k /k Z} R, f(x) = ctgx = cos x , este o funcţie periodică, sin x de perioadă principală T0 = . Studiul acestei funcţii, se realizează pe un interval de lungime T0, de exemplu: (0, ); graficul, îl trasăm pe (0, ), “prin puncte” şi apoi ţinând seama de periodicitatea funcţiei: f(x+k ) = f(x), x D, k Z, unde D este domeniul maxim de definiţie, şi aplicând aceeaşi tehnică ca la trasarea graficului funcţiei sinus. Proprietăţi ale funcţiei cotangentă, care vor fi prezentate utilizând graficul: Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei f(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Resticţii bijective Comportament asimptotic. Exerciţii de determinare a unor restricţii bijective. 8 Manual, Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul, tema pentru acasă. . Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 8. Funcţii trigonometrice inverse: funcţia arcsinus, proprietăţi. Funcţii trigonometrice inverse: funcţia arccos, proprietăţi. , ] [-1, 1], f(x) = sinx, 2 2 funcţie inversabilă; funcţia inversă g: [-1, 1] [- , ], g(x) = 2 2 arcsinx; graficele lor sunt simetrice, în raport cu prima bisectoare a axelor de coordonate ( y =x). Trasarea graficului lui g „prin puncte” Proprietăţi: Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei g(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Funcţia inversă Exerciţii de tipul: Determinaţi domeniul maxim de definiţie al funcţiei 1 g: D R, g(x) = arcsin . x 1 Calculaţi: arcsin( sin10). Identificarea funcţiei arccosinus. Fie funcţia f: [0, ] [-1, 1], f (x) = cosx, funcţie inversabilă. Notăm funcţia inversă cu: g: [-1, 1] [0, ], g(x) = arccosx. Cele două grafice, sunt simetrice în raport cu prima bisectoare ( y =x). Trasăm graficul funcţiei g “prin puncte”. Proprietăţi : Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. Identificarea funcţiei arcsinus. Fie f: [- 1. 2. 3. 4. 5. 6. 9 Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com Funcţii trigonometrice inverse: funcţia arctangentă; proprietăţi. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei g(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Funcţia inversă. arcsinx+arccosx = , x [ -1, 1]. 2 Exerciţii de tipul: determinaţi domeniul maxim de definiţie D, pentru funcţia g: D R, g(x) = arccos( 2x – 1); 1 1 calculaţi: arcsin + arccos . 3 3 Identificarea funcţiei arctangentă; fie f: ( - , ) R, funcţie 2 2 inversabilă. Notăm funcţia inversă cu g: R ( - , ), g(x) = arctgx; 2 2 trasăm graficul “prin puncte” Proprietăţi, ale funcţie arctangentă, ce vor fi prezentate utilizând graficul: Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. 10 Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com Funcţii trigonometrice inverse: funcţia arccotangentă; proprietăţi 1. 2. 3. 4. 5. 6 Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei g(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Funcţia inversă. Comportament asimptotic. Rezolvări de exerciţii de tipul: 1 1 Să se compare numerele: arctg , arctg . 3 2 Identificarea funcţiei arccotangentă; fie f: (0, ) R, f(x) = ctgx, funcţie inversabilă. Notăm funcţia inversă cu g: R (0, ), g(x) = arcctgx. Graficele lor sunt simetrice în raport cu prima bisectoare. Din f strict descrescătoare, va rezulta că g este strict descrescătoare. Graficul funcţiei arccotangentă , îl trasăm “prin puncte”, utilizând tabelul de valori. Proprietăţi, ale funcţie arccotangentă, ce vor fi prezentate utilizând graficul: Intersecţia graficului, cu axele de coordonate. Paritate. Simetria graficului. Monotonia funcţiei. Mărginirea, valori extreme. Convexitate/concavitate. Continuitate. Rezolvarea ecuaţiei g(x) = 0. Semnul funcţiei. Bijectivitate. Funcţia inversă. arctgx+arcctgx = , x R. 2 11 Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com Comportament asimptotic Exerciţii de tipul: să se exprime arcctg3, în funcţie de arcsin, arccos, arctg. 9. Ecuaţii iraţionale ce conţin radicali de ordin 2 sau 3. 10. Aplicatii 11. Aplicatii 12. Ecuaţii iraţionale ce conţin radicali de ordin 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. Identificarea unei ecuaţii iraţionale. Prezentarea metodologiei generale de rezolvare a ecuaţiilor iraţionale: condiţii de existenţă. rezolvarea ecuaţiei verificarea soluţiilor. Exerciţii de rezolvare a unor ecuaţii iraţionale simple, care conţin unul/doi radicali de ordin doi, cu accentuarea condiţiilor de existenţă; Rezolvarea unei ecuaţii iraţionale, ce conţin radicali de ordin 3. 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. Identificarea unei ecuaţii iraţionale . Exerciţii de rezolvare a unor ecuaţii iraţionale simple, care conţin unul/doi radicali de ordin doi, cu accentuarea condiţiilor de existenţă; 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj Rezolvarea unei ecuaţii iraţionale, ce conţin radicali de ordin 3. Exerciţii: rezolvări de ecuaţii de ecuaţii iraţionale, ce conţin radicali de ordin 2 sau 3, eliminând radicalii, fie prin ridicare la putere, fie prin înmulţirea ambilor membri ai ecuaţiei, cu expresia conjugată a membrului stâng; Rezolvări de ecuaţii iraţionale, ce conţin: 12 Manual, culegere Metode:explicaţ ia, conversaţia euristică, exerciţiul, activităţi frontale şi individuale. Tema pentru acasă. Manual, culegere Fişe de lucru Metode: conversaţia, Verificarea temei pentru acasă prin sondaj. Observarea sistematică a elevilor şi aprecierea verbală, chestionarea orală, aprecierea răspunsurilor primite. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj. Tema de lucru Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 2 sau 3. 13. Aplicatii 14. Aplicatii matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 1. 2. 3. 15. Ecuaţii Exponenţiale 16. Aplicatii 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza radicali de ordin 2 sau 3, aplicând „metoda substituţiei” un radical, rezolvare prin “izolarea radicalului”. exerciţiul, problematizarea, descoperirea, studiu de caz prin activitatea în grupe. Tema pentru acasă. Exerciţii: rezolvări de ecuaţii de ecuaţii iraţionale, ce conţin radicali de Manual, ordin 2 sau 3, eliminând radicalii, fie prin ridicare la putere, fie prin culegere înmulţirea ambilor membri ai ecuaţiei, cu expresia conjugată a Fişe de lucru membrului stâng; Rezolvări de ecuaţii iraţionale, ce conţin: radicali de ordin 2 sau 3, aplicând „metoda substituţiei” un radical, rezolvare prin “izolarea radicalului”. Identificarea ecuaţiei exponenţiale: ecuaţie în care necunoscuta x figurează la exponent; identificarea soluţiei ecuaţiei exponenţiale, rezolvarea ecuaţiei exponenţiale, ecuaţii exponenţiale echivalente. Ilustrarea ecuaţiilor exponenţiale, prin câteva tipuri, punând în evidenţă şi metoda de rezolvare: Manual, Ecuaţii exponenţiale de forma: culegere af(x) =ag(x), a>0,a 1( echivalentă cu: f(x) = g(x)). Metode: Ecuaţii exponenţiale de forma: explicaţia, af(x) = b, a>0,a 1,( dacă b 0, ecuaţia nu are soluţii; dacă b>0, conversaţia ecuaţia are cel puţin o soluţie, de regulă se logaritmează ambii euristică, membri de bază a). problematizarea, Ecuaţii exponenţiale de forma: descoperirea, f ( x) 2f(x) f(x) exerciţiul. c1a + c2a +c3 = 0, a>0,a 1,( se face substituţia: a = Tema pentru 2 t>0 şi se obţine ecuaţia de gradul doi în t: c1 t c2 t c3 = 0, acasă. 13 în clasă, fişe de lucru, raportare prin scriere la tablă, analiza comparativă a rezultatelor, Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. t i , i = 1,2, au soluţii dacă cu soluţiile: t1,t2. Ecuaţiile a ti>0, I = 1,2. În final, reuniunea acestor soluţii, reprezintă mulţimea de soluţii pentru ecuaţia dată.) Ecuaţii exponenţiale de forma: f ( x) f ( x) c1 a c2 b c3 0 , a,b>0, a,b 1 , ab = 1. ( este o ecuaţie exponenţială, în care figurează bazele a,b cu 1 proprietatea că, produsul lor este 1: ab = 1; de aici b = , iar a f ( x) ecua’ia se scrie echivalent: ca 1 f ( x) c a 2 f ( x) c3 0. Se notează a t >0 şi se obţine, ecuaţia de gradul doi în t: c t c t c 0 , cu soluţiile t1,t2. Se revine la substituţie şi t , I =1,2. Reuniunea acestor se rezolvă ecuaţiile: a f ( x) 2 1 3 2 f ( x) i soluţii este mulţimea de soluţii a ecuaţiei date.). Ecuaţii exponenţiale de forma: f ( x )1 f k ( x ) b g 1( x ) ... b g l ( x ) ,a,b>0,a,b 1 .... ca 1 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. ca d k 1 d l . (Se grupează, într-un membru, termenii, care conţin exponenţiale de aceeaşi bază a, iar în celălalt membru, termenii care au în componenţa lor, exponenţiale cu aceeaşi bază b. În fiecare membru, se dă factor comun exponenţiala de exponent cel mai mic, ajungându-se la o ecuaţie exponenţială mai simplă de forma: f ( x) g ( x) a = b , R. Soluţiile acestei ecuaţii, sunt soluţiile ecuaţiei date). Ecuaţii exponenţiale de forma: 2 f ( x) 2 f ( x) f ( x) c1 a1 + c2 a2 + c3 (a1 a2) = 0, ai >0, ai 1. ( Ecuaţie 14 Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. 17. Ecuaţii Exponenţiale 18. Aplicatii 19. Ecuaţii logaritmice. 1. 2. 3. 4. 5. 6. omogenă : fiecare termen al ecuaţiei în a1 şi a2 , are exponentul acelaşi:2f(x). Se împart, ambii membri ai ecuaţiei, prin (a1a2)f(x) ,şi 2 f ( x) f ( x) a a se obţine: c1 1 + c3 1 + c2 = 0, care este de tipul al a a 2 2 treilea. Se poate împărţi ecuaţia prin ( a1a2)f(x), şi se obţine: f ( x) f ( x) a a c1 a1 + c2 a2 + c3 = 0, care este de tipul patru.) 2 1 Ilustrarea fiecărui tip de ecuaţie printr-un exerciţiu semnificativ. Rezolvări de ecuaţii exponenţiale de tipul celor menţionate în lecţia precedentă. Fişe de lucru. Identificarea ecuaţiei logaritmice ( ecuaţie în care necunoscuta x figurează în expresii ce apar ca argument ale logaritmilor sau baze ale acestora), soluţie, rezolvare,ecuaţii logaritmice echivalente. În rezolvarea ecuaţiilor logaritmice,suntutile formulele: log(f(x(g(x))= logf(x)+logg(x),dacă f(x)>0,g(x)>0. 15 Manual, culegeri. Metode: conversaţia, exerciţiul, Problematizarea, descoperirea, studiu de caz, prin activitatea în grupe, scrierea soluţiilor la tablă şi analiza lor comparativă. Tema pentru acasă. Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia Verificarea temei pentru acasă prin sondaj. Fişe de lucru Observarea sistematică a elevilor, scierea la tablă a soluţiilor şi analiza lor comparativă, aprecierea răspunsurilor primite. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 20. Aplicatii 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. sau log(-f(x))+log(-g(x)), dacă f(x)<0,g(x)<0. log f ( x) log g ( x), dacă f ( x) 0, g ( x) 0 f ( x) = g ( x ) log( f ( x)) log( g ( x)), dacă f ( x) 0, g ( x) 0. 2 log f ( x), dacă f ( x) 0 logf2(x) = 2 log( f ( x), dacă f ( x) 0. Ilustrarea ecuaţiilor logaritmice prin câreva tipuri şi precizarea metodei de rezolvare: Ecuaţii logaritmice de forma: logg(x)f(x) = a, a R. Ecuaţia este echivalentă cu sistemul f(x)>0, g(x)>0, g(x) 1, f(x) =g(x)a. Se rezolvă ecuaţia din sistem şi valorile găsite, pentru x, vor fi soluţii, dacă se verifică f(x)>0, g(x)>0, g(x) 1. Ecuaţii logaritmice ce conţin logaritmi în aceeaşi bază: logg(x)f(x) = logg(x)h(x). Ecuaţia este echivalentă cu sistemul: f(x)>0,h(x)>0,g(x)>0, g(x) 1, f(x) = h(x). Se rezolvă ecuaţia f(x) = h(x); dintre valorile găsite vor fi soluţii, ale ecuaţiei date, numai acelea care verifică şi celelalte condiţii din sistem; dacă este mai complexă, se pun mai întâi condiţiile de existenţă asupra logaritmilor pentru ecuaţia dată, iar după utilizarea proprietăţilor logaritmilor, se aduce ecuaţia la tipul precedent. Ecuaţii logaritmice ce conţin logaritmi în baze diferite, Se impun condiţii de existenţă asupra logaritmilor; se aduc logaritmii în aceeaşi bază, utilizâd formula: logax = logbxlogab, a,b>0; a,b 1, apoi se procedează ca la tipul precedent. Ecuaaţii exponenţial-logaritmice: pentru a ailustra acestă categorie de ecuaţii, se vor prezenta câteva probleme. Ecuaţii logaritmice cu soluţie unică. Metodele de rezolvare sunt diverse: pentru o ecuaţie de forma: f(x) = c, c R, care are o rădăcină x0 R, se apelează la monotonia funcţiei f: dacă f este strict monotonă, deci log 16 euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă. răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com injectivă, atunci soluţia x0 este unică. Altă metodă: utilizarea inegalit[ţilor clasice a mediilor: Cauchy – Buniakovschi – Schwarz, atunci când avem egalitate în aceste inegalităţi. Evidenţierea unei soluţii x0 şi apoi, demonstrăm că, dacă x x0, membrul stâng al ecuaţiei date, este diferit de membrul drept. 21. Ecuaţii Logaritmice 22. Aplicatii 23. Inecuaţii Exponenţiale 24. Aplicatii 1. 2. 3. 4. 5. 6 1. 2. 3. 4. 5. 6 Rezolvări de ecuaţii logaritmice de tipul celor prezentate mai sus. Fişe de lucru. Identificarea inecuaţiilor exponenţiale. Pentru rezolvarea inecuaţiilor exponenţiale simple, se aplică monotonia funcţiei exponenţiale de bază a>0, a 1, f:R (0, ), f(x) = ax. Două inecuaţii exponenţiale se numesc echivalente, dacă au aceleaşi mulţimi de soluţii. Schema de rezolvare a acestor inecuaţii, este următoarea: g ( x) h( x) g ( x) h( x) a g ( x ) a h ( x ) g ( x ) h( x ) a a şi a 1 a 1 0 x 1 0 a 1 În cazul inecuaţiilor exponenţiale mai complicate f(ax) 0, ( 0), f continuă, unde în membrul stâng figurează şi exponenţiale, pentru rezolvarea lor se poate aplica următoarea tehnică: Se rezolvă ecuaţia f(x) = 0. Se realizează tabelul de semn al funcţiei, ţinând seama 17 Manual, culegeri. Metode: conversaţia, exerciţiul, Problematizarea, descoperirea, Tema pentru acasă. Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj. Fişe de lucru Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com 25. Inecuaţii Logaritmice 26. Aplicatii 27. Inecuaţii exponenţiale şi 3. Utilizarea de proprietăţi ale funcţiilor în trasarea graficelor şi rezolvarea de ecuaţii. 4. Exprimarea în limbaj matematic a unor situaţii concrete şi reprezentarea prin grafice a unor funcţii care descriu situaţii practice. 5. Interpretarea, pe baza lecturii grafice, a proprietăţilor algebrice ale funcţiilor. 1. 2. 3. 4. de faptul că, această funcţie dacă nu se anulează pe un interval, atunci are pe acel interval semn constant. Exerciţii de rezolvare de inecuaţii exponenţiale, prin diferite metode. Identificarea inecuaţiilor logaritmice. Inecuaţiile logaritmice simple, reclamă cunoaşterea monotoniei funcţiei logaritmice de bază a>0, a 1, f: (0, ) R, f(x) = logax. Tehnicile de reducere a inecuaţiilor logaritmice, la altele mai simple, sunt cele prezentate la ecuaţii logaritmice. Două inecuaţii logaritmice se numesc echivalente, dacă au aceleaşi mulţimi de soluţii. Schema de rezolvare, a inecuaţiilor logaritmice simple, este următoarea: log f ( x) 0 f ( x) 1 a ; a 1 a 1 log f ( x) 0 0 f ( x) 1 a ; 0 a 1 0 a 1 log f ( x) 0 0 f ( x) 1 a ; a 1 a 1 log f ( x) 0 f ( x) 1 a . 0 a 1 0 a 1 În cazul inecuaţiilor logaritmice mai complicate g(x) 0, ( 0), g continuă, unde în membrul stâng figurează logaritmi ce au în argument necunoscuta x, pentru rezolvarea ei se poate aplica tehnica utilizată la rezolvarea inecuţiilor exponenţiale. Exerciţii de rezolvare de inecuaţii logaritmice,prin diferite metode. Rezolvări de inecuaţii exponenţiale şi logaritmice, de diferite tipuri, prin metode diferite, prezentate în lecţiile precedente. Fişe de lucru. 18 Manual, culegere Metode: explicaţia, conversaţia euristică, problematizarea, descoperirea, exerciţiul. Tema pentru acasă. Verificarea temei pentru acasă prin sondaj, aprecierea răspunsurilor primite, observarea sistematică a elevilor, aprecierea verbală, chestionarea orală. Manual, culegeri. Metode: conversaţia, Verificarea temei pentru acasă prin sondaj. Colegiul Silvic "Bucovina" Calea Bucovinei 56, Câmpulung Moldovenesc, Suceava Tel/Fax: 0230 314093, 0230 314094, e-mail: csilvic@yahoo.com logaritmice. 5. 6 28. Aplicatii 29. Aplicatii 30. Funcţii si ecuaţii/evaluare sumativă. 1. 2. 3. 4. 5. 6 Evaluare sumativă a unităţii de învăţare. 19 exerciţiul, Problematizarea, Tema pentru acasă. Fişe de lucru Observarea sistematică a elevilor, Activitate individuală Test de evaluare sumativă ( pe numere)