S. ALIXONOV O'ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O'RTA MAXSUS TA'LIM VAZIRLIGI S. ALIXONOV A51 METODIKASI 0 'zbekiston Respublikasi Oliy va o'rta maxsus ta 'lim vazirligi tomonidan 5460100 - matematika bakalavriat ta'lim yo'nalishi bo'yicha oliy o'quv yurtlari talabalari uchun darslik sifatida tavsiya etilgan Cho'lpon nomidagi nashriyot-mathaa ijodiy uyi ,i-:::-,. =oshkent - 2011 •••• · -- UDK: 51(075) BBK 74.262.21 A51 Taqrizchilar: Formonov Shokirjon - 0 'zbekiston fanlar akademiyasining akademigi, fizika­ matematika fanlar doktori, professor, Mashrabjon Mamatov - 0 'zbekiston Milliy Universitetining professori, fizika-matematika fan/ari doktori, Mamarajah Tojiyev - pedagogika fan/ari doktori, professor. Alixonov Sodiqjon. A51 Matematika o'qitish metodikasi: 5460100 - Matematika bakalavr ta'lim yo'nalishi talabalari uchun darslik /S. Alixonov. - T.: Cho'lpon nomidagi nashriyot-matbaa ijodiy uyi, 2011. - 304 b. ISBN 978-9943-05-409-7 Ushbu darslik universitet va pedagogika universitetlarining matematika fakulteti talabalari uchun <<Matematika o'qitish metodikasi» fanining dasturi asosida yozilgan bo'lib, unda asosan umumiy metodikaga doir bo'lgan matematika o'qitish metodikasining maqsadi, mazmuni, formasi, metod va vositalari orasidagi munosabatlar pedagogik, psixologik va didaktik nuqtayi nazardan ochib berilgan. Mazkur darslikda keltirilgan barcha nazariy va amaliy mavzulaming mazmuni matematika o'qitish metodikasi fanining amaldagi dasturiga to'la mos keladi. Darslikning barcha boblarining oxirida mustaqil ishlash uchun misollar, o'z-o'zini nazorat qilish uchun savollar hamda tayanch iboralar keltirilgan. Ushbu darslik universitetlaming matematika fakulteti bakalavr yo'na­ lishidagi talabalari hamda matematikadan ta'lim yo'nalishidagi magistrlar uchun tavsiya etilgan. UDK: 51(075) BBK 74.262.21 ISBN 978-9943-05-409-7 - © S. Alixonov, 2011 © Cho'lpon nomidagi nashriyot-matbaa ijodiy uyi, 2011 11. I ! SO'ZBOSHI l Jshbu darslik matematika va amaliy matematika bakalavr talabalar rwhun matematika o'qitish metodikasi kursining dasturi asosida yozilgan. I >a1slikda matematik ta'limning maqsadi, mazmuni, formasi, metodlari v:r u11ing vositalarini matematika darslariga tatbiq qilish qonuniyatlari p ixologik, pedagogik va didaktik nuqtayi nazardan bayon qilingan. M:rtcmatik ta'limni isloh qilish, Kadrlar tayyorlash milliy dasturi va 111l11ksiz ta'limni amalga oshirish masalalari ham bayon etilgan. Ma'lumki, matematika fani mavjud moddiy dunyodagi narsalarning la1.oviy formalari va ular orasidagi miqdoriy munosabatlarni o'rganish j.11ayonida <<ilmiy izlanish>> metodlaridan foydalanadi. Shuning uchun 1111111 ushbu darslikda ilmiy izlanish metodlaridan kuzatish va tajriba, 1:1qqoslash, analiz hamda sintez, umumlashtirish, abstraktlashtirish va lw11kretlashtirishlami matematika darslarida qo'llanishi ilmiy-metodik 1il1alidan tushuntirishga harakat qilingan. Matematikani o'qitishjarayo111da fikrlash formalarini paydo qilish metodikasi ham yoritilgan, ya'ni l11ssiy bilish (sezgi, idrok, tasavvur) bilan mantiqiy bilish (tushuncha, 1111km, xulosa) orasidagi mantiqiy bog'lanishlar ochib berilgan. Mate111:rt ik tushuncha va uni o'quvchilar ongida shakllantirish metodikasi, 111atcmatik hukm va uning turlari bo'lmish aksioma, postulat va teore11111larni o'quvchilarga o'rgatish metodikalari yoritilgan. Matematik 1i11losa va uning induktiv, deduktiv hamda analogik turlarini darsjarayo111dagi tatbiqlari ko'rsatilgan. Matematika fanini o'qitishdagi didaktik pr i11siplarning turlarini o'rgatishga alohida ahamiyat berilgan. I )arslikda yangi pedagogik texnologiya asosida o'qitishning an'a1111viy va noan'anaviy metodlaridan: ma'ruza, suhbat, mustaqil ish, 1·v1 istik va muammoli ta'lim metodlarini dars jarayonida qo'llanilishiga katta ahamiyat berilgan. Matematika darsi, uning tuzilishi va uni tashkil qrlish metodikasi, matematika darsining turlari, darsga tayyorgarlik va 1111i11g tahlili matematika darsiga qo'yilgan talablar ochib berilgan. I >:11slikda yana son tushunchasini kiritish va uni kengaytirish, ular ustida l11'rl amalni bajarish, maktabdagi ayniy shakl almashtirishlarni o'rgatish, 3 Ii I ' maktab matematika kursidagi tenglama turlari, tenglamalar sistemasi hamda parametrik usulda berilgan tenglamalarni yechish metodikalari ham ko'rsatib o'tilgan. Darslikning oxirida masala va uning turlarini yechish metodikasi ham ko'rsatilgan. Har bir bob tugagandan keyin talabalar uchun shu bob mavzularining mazmunini ochib beruvchi mantiqiy ketma-ketlikka ega bo'lgan savollar sistemasi hamda tayanch iboralar keltirilgan. Ushbu darslik haqida qimmatli fikrlarini bildirgan O'zbekiston fanlar akademiyasining akademigi, professor Sh.K. Farmonovga, professor N. G'aybullayev va professor M. Tojiyevlarga va dotsent M. Rayemovga hamda darslikni o'qib chiqib o'zlarining qimmatli fikrlarini bildirgan fizika-matematika fanlar doktori O'zbekiston Milliy universitetining professori Mashrabjon Mamatovga samimiy minnatdor­ chiligimni bildiraman. Muallif I bob UMUMTA'LIM MAKTABLARIDA MATEMATIKA O'QITISH MASALALARI 1- §. Matematika o'qitish metodikasi predmeti Matematika so'zi qadimgi grekcha - mathema so'zidan olingan ho'lib, uning ma'nosi <<fanlami bilish» demakdir. Matematika fanining o'rganadigan narsasi (obyekti) materiyadagi mavjud narsalaming fazoviy lormalari va ular orasidagi miqdoriy munosabatlardan iborat. Hozirgi davrda matematika fani shartli ravishda ikkiga ajraladi: I) elementar matematika, 2) oliy matematika. Elementar matematika ham mustaqil mazmunga ega bo'lgan fan ho'lib, u oliy matematikaning turli tarmoqlaridan, ya'ni nazariy arif111..:tikadan, SQJllar nazariyasidan, oliy algebradan, matematik analizdan v11 gcometriyaning mantiqiy kursidan olingan elementar ma'lumotlar usosiga qurilgandir. Oliy matematika fani esa real olamning fazoviy formalari va ular 11rasidagi miqdoriy munosabatlami to'la hamda chuqur aks ettiruvchi 111:ilcmatik qonuniyatlami topish bilan shug'ullanadi. Elementar matematika fani maktab matematika kursining asosini t11shkil qiladi. Maktab matematika kursininng maqsadi o'quvchilarga 11larning psixologik xususiyatlarini hisobga olgan holda matematik l11limlar sistemasini ma'lum usul (metodika) orqali o'quvchilarga v,·1 kaziladi. (Metodika so'zi grekcha so'z bo'lib, «yo'l» degan ma'noni i111p,latadi.) Matematika metodikasi pedagogika va didaktika fanining ;1,•,rn;iy bo'limlaridan biri bo'lib, jamiyatimiz taraqqiyoti darajasida ta'lim 111:1qsadlariga mos keluvchi matematikani o'qitish, o'rganish qonuniyat­ l,11 i11i o'rganadigan mustaqil fandir. Matematika metodikasi ta'limjarayoni bilan bog'liq bo'lgan quyidagi 111·11 savolga javob beradi: I. Nima uchun matematikani o'rganish kerak? 2. Matematikadan nimalami o'rganish kerak? J1 Matematikani qanday o'rganish kerak? Matematika metodikasi haqidagi tushuncha birinchi bo'lib, shveytsa11v11lik pedagog-matematik G. Pestalotsining 1803-yilda yozgan «Sonni l111'1gazmali o'rganish» asarida bayon qilingan. XVII asming birinchi 5 yarmidan boshlab matematika o'qitish metodikasiga doir masalalar bilan rus olimlaridan akademik S.E. Gurev (1760-1813), XVIII asrning birinchi va ikkinchi yarmidan esa N.I. Lobachevskiy (1792-1856), I.N. Ulyanov (1831-1886). L.N. Tolstoy (1828-1910) va atoqli metodist­ matematik S.I.Shoxor-Trotskiy (1853-1923), AN. Ostrogradskiy va boshqalar shug'ullandilar va ular matematika faniga ilmiy nuqtayi nazardan qarab, uning progressiv asoslarini ishlab chiqdilar. Masalan, AN. Ostrogradskiy «Ong kuzatishdan keyin paydo bo'ladi, ong real, mavjud olamga asoslangan>> deb yozgan edi. Geometriya metodikasidan materiallar (MaTep11aJibI no MeTO)lJfKe reoMeTp:1111, 1884-yil, 8-bet.). Keyinchalik matematika o'qitish metodikasining turli yo'nalishlari bilan N.A. Izvolskiy, V.M. Bradis, S.E. Lyapin, I.K. Andronov, N.A. Gla­ goleva, I.Ya.Dempman, AN. Barsukov, S.I. Novoselov, A.Ya. Xinchin, N.F. Chetveruxin, AN. Kolmogorov, A.I. Markushevich, A.I. Fetisov va boshqalar shug'ullandilar. 1970-yildan boshlab maktab matematika kursining mazmuni yangi dastur asosida o'zgartirildi, natijada uni o'qitish metodikasi ham ish­ lab chiqildi. Hozirgi dastur asosida o'qitilayotgan maktab matematika fanining metodikasi bilan professorlardan V.M. Kolyagin, R.S. Cher­ kasov, P.M. Erdniyev, J. Ikramov, N. G'aybullayev, T. To'laganov, A. Abduqodirov va boshqa metodist olimlar shug'ullanganlar va shug'ullanmoqdalar. Matematika o'qitish metodikasi pedagogika universitetlarining III-IV kurslarida o'tiladi. U o'zining tuzilishi xusu­ siyatiga ko'ra shartli ravishda uchga bo'linadi. 1. Matematika o'qitishning umumiy metodikasi. Bu bo'limda matematika fanining maqsadi, mazmuni, formasi, metodlari va uning vositalarining metodik sistemasi, pedagogika, psixologiya qonunlari hamda didaktik prinsi plar asosida ochib beriladi. • 2. Matematika o'qitishning maxsus metodikasi. Bu bo'limda matematika o'qitish umumiy metodikasining qonun va qoidalarining aniq mavzu materiallariga tatbiq qilish yo'llari ko'rsatiladi. 3. Matematika o'qitishning aniq metodikasi. Bu bo'lim ikki qismdan iborat: 1. Umumiy metodikaning xususiy masalalari. 2. Maxsus metodikaning xususiy masalalari. Masalan, VI sinJda matematika darslarini rejalashtirish va uni o'tkazish metodikasi deyilsa, bu umumiy metodikaning xususiy masalasi bo'lib hisoblanadi. 6 2- §. O'rta umumta'lim maktablarida matematika o'qitishning maqsadi O'rta rnaktablarda rnaternatika o'qitishning rnaqsadi quyidagi uch omil bilan belgilanadi: I. Maternatika o'qitishning urnurnta'lirniy rnaqsadi. 2. Maternatika o'qitishning tarbiyaviy rnaqsadi. 3. Maternatika o'qitishning arnaliy rnaqsadi. I. Maternatika o'qitishning urnurnta'lirniy rnaqsadi o'z oldiga quyidagi vazifalami qo'yadi: a) o'quvchilarga rna'lurn bi,r dastur asosida rnaternatik bilirnlar t izimini berish. Bu bilirnlar tizirni rnaternatika fani to'g'risida o'quv­ d1ilarga yetarli darajada rna'lurnot berishi, ularni rnaternatika fanining yuqori bo'lirnlarini o'rganishga tayyorlashi kerak. Bundan tashqari, dastur nsosida o'quvchilar o'qish jarayonida olgan bilirnlarining ishonchli ckanligini tekshira bilishga o'rganishlari, ya'ni isbotlash va nazorat qilishning asosiy rnetodlarini egallashlari kerak; b) o'quvchilaming og'zaki va yozrna rnaternatik bilirnlarini tarkib toptirish. Maternatikani o'rganish o'quvchilarning o'z ona tillaridaxato­ siz so'zlash, o'z fikrini aniq, ravshan va lo'nda qilib bayon eta bilish 111alakalarini o'zlashtirishlariga yordarn berishi kerak. Bu degan so'z o'quvchilaming har bir rnaternatik qoidani o'z ona tillarida to'g'ri p,apira olishlariga erishish harnda ulami ana shu qoidaning rnaternatik iliidasini forrnulalar yordarnida to'g'ri yoza olish qobiliyatlarini atrof­ licha shakllantirish dernakdir; d) o'quvchilarni rnaternatik qonuniyatlar asosida real haqiqatlarni hilishga o'rgatish. Bu yerda o'quvchilarga real olarnda yuz beradigan ('11g sodda hodisalardan tortib to rnurakkab hodisalargacha harnrnasirlirlg lazoviy forrnalari va ular orasidagi rniqdoriy rnunosabatlarni tushunishga 1111kon beradigan hajrnda bilirnlar berish ko'zda tutiladi. Bunday bilirnlar berish orqali esa o'quvchilarning fazoviy tasavvur qilishlari shakllanadi harnda rnantiqiy tafakkur qilishlari yanada ri­ vojlanadi. 2. Maternatika o'qitishning tarbiyaviy rnaqsadi o'z oldiga quyida­ p,ilarni qo'yadi: a) o'quvchilarda ilrniy dunyoqarashni shakllantirish. Bu g'oya bilish 1111zariyasi asosida arnalga oshiriladi; b) o'quvchilarda rnaternatikani o'rganishga bo'lgan qiziqishlarni t11rhiyalash. 7 Ma'lumki, matematika darslarida o'quvchilar o'qishning dastlabki kunlaridanoq mustaqil ravishda xulosa chiqarishga o'rganadilar. Ular avvalo kuzatishlar natijasida, so'ngra esa mantiqiy tafakkur qilish natijasida xulosa chiqaradilar. Ana shu chiqarilgan xulosalar matematik qonuniyatlar bilan tasdiqlanadi. Matematika o'qituvchisining vazifasi o'quvchilarda mustaqil manti­ qiy fikrlash qobiliyatlarini shakllantirish bilan birga ularda matemati­ kaning qonuniyatlarini o'rganishga bo'lgan qiziqishlarini tarbiyalashdan iboratdir; d) o'quvchilarda matematik tafakkurni va matematik madaniyatni shakllantirish. Matematika darslarida o'rganiladigan har bir matematik xulosa qat'iylikni talab qiladi, bu esa o'z navbatidajuda ko'p matematik tushuncha va qonuniyatlar bilan ifodalanadi. O'quvchilar ana shu qonuniyatlarni bosqichma-bosqich o'rganishlari davomida ularning mantiqiy tafakkur qilishlari rivojlanadi, matematik xulosa chiqarish madaniyatlari shakllanadi. O'quvchilarni biror matematik qonuniyatni ifoda qilmoqchi bo'lgan fikrlarni simvolik tilda to'g'ri ifodalay olishlari va aksincha simvolik tilda ifoda qilingan matematik qonuniyatni o'z ona tillarida ifoda gila olishlariga o'rgatish orqali ularda matematik madaniyat shakllantiriladi. 3. matematika o'qitishning amaliy maqsadi o'z oldiga quyidagi vazifalarni qo'yadi: a) matematika kursida olingan nazariy bilirnlarni kundalik hayotda uchraydigan elementar masalalarni yechishga tatbiq qila olishga o'rgatish. Bunda asosan o'quvchilarda nazariy bilimlarni amaliyotga bog'lay olish irnkoniyatlarini tarkib toptirish, ularda turli sonlar va matematik ifodalar ustida amallar bajarish malakalarini shakllantirish va ularni mustah­ karnlash uchun maxsus tuzilgan amaliy masalalarni hal qilishga o'rga­ tiladi; b) matematikani o'qitishda texnik vosita va ko'rgazmali qurollardan foydalanish malakalarini sh::i.kllantirish. Bunda o'quvchilarning mate­ matika darslarida texnika vositalaridan, matematik ko'rgazmali qurollar, jadvallar va hisoblash vositalaridan foydalana olish malakalari tarkib toptiriladi; • d) o'quvchilarni mustaqil ravishda matematik bilirnlarni egallashga o'rgatish. Bunda asosan o'quvchilarni o'quv darsliklaridan va ilmiy­ ommaviy matematik kitoblardan mustaqil o'qib o'rganish malakalarini ' shakllantirishdan iboratdir. 8 3- §. Matematika o'qitish metodikasining boshqa fanlar bilan aloqasi Ma'lumki, matematika o'qitish metodikasi fani pedagogika fanining 111a'lum bir bo'limi bo'lib, u matematika fanini o'qitish qoidalarini 0'1ganish bilan shug'ullanadi. Matematika o'qitish metodikasi mate111atika fanini o'qitish qonuniyatlarini o'rganishjarayonida pedagogika, 111antiq, psixologiya, matematika, lingvistika va falsafa fanlari bilan 111.viy aloqada bo'ladi. Boshqacha aytganda, maktabda matematika o'qitish muammolari mantiq, psixologiya, pedagogika, matematika v:1 falsafa fanlari bilan uzviy bog'liqlikda hal qilinadi. Matematika o'qitish 111l!todikasining metodologik asosi bilish nazariyasiga asoslangandir. Matematika metodikasi fani matematik ta'limning maqsadi, maz1111111i, formasi, uslubi va uning vositalarini dars jarayoniga tatbiqiy qonuniyatlarini o'rganib keladi. Matematika fani fizika, chizmachilik, k1111yo va astronomiya fanlari bilan ham uzviy aloqada bo'ladi. Ma1c111atika fanining boshqa fanlar bilan uzviy aloqasi quyidagi ikki yo'l hilan amalga oshiriladi: I) matematika tizimining butunligini buzmagan holda qo'shni l.111larning dasturlarini moslashtirish; 2) boshqa fanlarda matematika qonunlarini, formulalarini teore11rnlarni o'rganish bilan bog'liq bo'lgan materiallardan matematika msi<la foydalanish. Hozirgi vaqtda matematika dasturini boshqa fanlar bilan moslash11rish masalasi ancha muvaffaqqiyatli hal qilingan. Masalan, funksiyalar v:1 ularni grafik tasvirlash haqida fizikada foydalaniladigan ba'zi 111:i'lumotlarni o'quvchilar VII sinfdan boshlab o'rgana boshlaydilar. VI 11 sinfda beriladigan geometrik yasashlarga doir ko'p bilimlar 1 lii1machilik fani uchun boy material bo'ladi, chizmachilikning vazifasi h11 bilimlami turli chizmachilik ishJarini bajartirish yo'li bilan puxta­ l.1!,hdan iboratdir. Matematika darslarida boshqa fanlardan foydalanish masalasini dw,lurda aniq ko'rsatish qiyin, buni o'qituvchining o'zi amalga oshiradi, va'11i o'quv materialini rejalashtirishda va darsga tayyorlanish vaqtida "·1ihorga olishi kerak. Masalan, tenglamalami o'rganish davrida fizik 1111qdorlar orasidagi bog'lanishlami aks ettiradigan tenglamalami, ya'ni h•,iqlik balansi tenglamasi, issiqlikdan chiziqli kengayish tenglamasi va ,.1t1\nga o'xshash tenglamalami ham yechtirishi mumkin. Dastuming 11111.; proporsiya va boshqa boblarini o'rganishda kimyo va fizika 9 masalalaridan foydalanish maqsadga muvofiq (aralashmalar, quymalar va shunga o'xshashlar), masalan: 1) 20% li eritma hosil qilish uchun eritiladigan moddadan 240 g suvga qancha solish kerak? 2) 5% li 400 g eritmani qaynatib, 200 g ga keltirildi. Endi eritmaning o'tkirligi qancha bo'ladi? Qo'shni fanlarga doir materiallardan matematika darslarida foyda­ lanish fanlararo uzviy aloqadorlikni yanada mustahkamlaydi. 4- §. Ta'limning isloh qilinishi O'zbekiston Respublikasi mustaqillikka erishgach, maktab ta'limiga juda ham katta e'tibor berildi. Jumladan 1997-yil 29-avgustda O'zbekiston oliy majlisining IX sessiyasida ta'lim to'g'risidagi qonunga asoslagan kadrlar tayyorlash milliy dasturi qabul qilindi. Bu qabul qilingan qonunga ko'ra uzluksiz ta'lim tizimining faoliyati davlat ta'lim standartlari asosida, o'z ichiga quyidagi ta'lim turlarini oladi. Maktabgacha ta'lim, boshlang'ich ta'lim, umumiy .o'rta ta'lim, o'rta maxsus kasb-hunar ta'limi, oliy ta'lim, oliy o'quv yurtidan keyingi ta'lim, kadrlar .malakasini oshirish va ularni qayta tayyorlash, maktabdan tashqari ta'lim. Kadrlar tayyorlash milliy modelining o'ziga xos xususiyati mustaqil ravishdagi to'qqiz yillik umumiy o'rta ta'lim hamda uch yillik o'rta maxsus, kasb-hunar ta'limini joriy etishdan iboratdir. Bu esa umumiyta'lim dasturlaridan o'rta maxsus, kasb-hunarta'limi dasturlariga izchil o'tilishini ta'minlaydi. Umumiy ta'lim dasturlari: maktabgacha ta'lim, boshlang'ich ta'lim (I-IV sinflar), umumiy o'rta ta'lim (V-IX sinflar), o'rta maxsus va kasb-hunar ta'limini qamrab oladi. Maktabgacha ta'lim bola sog'lom, har tomonlama kamol topib shakllanishini ta'minlaydi, unda o'qishga intilish xissini uyg'otadi, uni muntazam bilim olishga tayyorlaydi. Maktabgacha ta'lim bola olti­ yetti yoshga yetguncha davlat va nodavlat makgabgacha tarbiya, bolalar muassasalarida hamda oilalarda amalga oshiriladi. Umumiy o'rta ta'lim I-IX sinflar o'qishidan iborat bo'lgan majburiy ta'limdir. Ta'limning bu turi boshlang'ich sinfni (1-:-IV sinflar) qamrab oladi hamda o'quvchilarning fikrlashlari bo'yicha muntazam bilim olishlarini, o'quv-ilmiy va umummadaniy bilimlarni, milliy umum­ bashariy qadriyatlarga asoslangan ma'naviy-ahloqiy fazilatlarni, mehnat 10 ko'nikmalarini hamda kasb tanlashni shakllantiradi. Umumiy o'rta ta'lim tugallanganidan keyin ta'lim fanlari va ular bo'yicha olingan baholar ko'rsatilgan hamda davlat tomonidan tasdiqlangan namunadagi attestat bcriladi. O'rta maxsus, kasb-hunar ta'limi umumiy o'rta ta'lim negizida o'qish muddati uch yil bo'lgan majburiy bo'lgan uzluksiz ta'lim t izimining turidir. O'rta maxsus, kasb-hunar ta'limi yo'nalishi akademik litsey yoki kasb-hunar kolleji o'quvchilar tomonidan ixtiyoriy tanlanadi. Akademik litsey davlat ta'lim standartlariga muvofiq o'rta maxsus ta'lim beradi. O'quvchilarning imkoniyatlari va qiziqishlarini hisobga !>lgan holda ularningjadal intelektual rivojlanishi chuqur, sohalashtirilgan kasbga yo'naltirilgan ta'lim olishini ta'minlaydi. Kasb-hunar kolleji tegishli davlat ta'lim standartlari darajasida o'rta maxsus, kasb-hunar ta'limi beradi, bunda o'quvchilarning kasb hunarga moyilligi, bilim va ko'nikmalarni chuqur rivojlantirish, tanlab olgan kasb-hunar bo'yicha bir yoki bir necha ixtisosni egallash imkonini hcradi. Oliy ta'lim o'rta maxsus, kasb-hunar ta'limi negiziga asoslanadi va ikki bosqichga ega bo'ladi. l. Bakalavriat - mutaxassisliklar yo'nalishi bo'yicha fundamental va amaliy bilim beradigan, ta'lim muddati kamida to'rt yil bo'lgan tayanch oliy ta'limdir. Bakalavrlik dasturi tugagandan so'ng bitiruv­ chilarga davlat attestatsiyasi yakunlariga binoan kasb bo'yicha <<bakalavr>> 1 la rajasi beriladi. Magistratura - aniq mutaxassislik bo'yicha fundamental va amaliy bilim beradigan bakalavr negizidagi ta'lim muddati kamida ikki yil ho'lgan oliy ta'limdir. Magistr darajasini beradigan davlat malaka attes­ tatsiyasi magistrlik dasturining nihoyasidir. Magistrlarga davlat tomonidan tasdiqlangan namunadagi, kasb­ hunar faoliyati bilan shug'ullanish huquqini beradigan diplom beriladi. Oliy o'quv yurtidan keyingi ta'limni oliy o'quv yurtlarida, ilmiy tadqiqot muassasalarida aspirantura, doktorantura, mustaqil tadqiqotchi ko'rinishlaridagi bosqichlar asosida davom ettirish mumkin. Oliy o'quv ymtidan keyingi ta'lim bosqichlari dissertatsiya himoyasi bilan yakun­ l1111adi. Yakuniy davlat attestatsiyalarining natijasiga ko'ra tegishli ravishda I1111 nomzodi va fan doktori ilmiy darajasi hamda davlat tomonidan tasdiqlangan namunadagi diplornlar beriladi. Kadrlar malakasini oshirish va qayta tayyorlash mutaxassisliklarning kasb bilimlari va ko'nikmalarini yangilash hamda chuqurlashtirishga 11 qaratilgan. Kadrlar malakasini oshirish va qayta tayyorlash ta'lim muassasalaridagi o'qish natijalariga ko'ra davlat tomonidan tasdiqlangan namunadagi guvohnoma va sertifikat topshiriladi. TaKrorlash uchun savollar J. Matematika o'qitish metodikasi Jani nimani o'rgatadi va qanday savollarga javob beradi? 2. Umumiy metodika bi/an xususiy metodikaning farqi nimadan iborat? 3. Matematika fanini o'qitishdagi umumta 'limiy maqsad nimalardan iborat? 4. Matematikani o'qitishdagi tarbiyaviy va amaliy maqsad/arni aytib bering. 5. Matematika o'qitish metodikasi Jani qaysi Janlar bi/an uzviy a/oqada bo'ladi? 6. Ta 'lim to'g'risidagi qonun qachon qabu/ qi/ingan? 7. Kadrlar tayyorlash milliy dasturi qachon qabu/ qilingan? 8. Kadr/ar tayyor/ash mi/liy dasturi necha bosqichdan iborat? Tayanch iboralar Matematika, metodika, umumiy metodika, xususiy metodika, umumta '­ limiy maqsad, tarbiyaviy maqsad, amaliy maqsad, ta'/im haqidagi qonun, kadrlar tayyorlash milliy dasturi, sifat bosqichi, uz/uksiz ta'lim, maktab­ gacha ta'Jim, bosh/ang'ich ta'lim, o'rta umumiy ta'lim, akademik litsey, kasb-hunar kolleji, o/iy ta'lim, baka/avr, magistr, aspirantura, doktarantura, ma/aka oshirish. - II bob MATEMATIKA DARSLARIDA BILISHNING TURLARI VA XULOSA CHIQARISH METODLARI 1-§. Matematik tushuncha Ta'lim deganda o'qituvchi bilan o'quvchilar orasidagi ongli va maqsadga tomon yo'naltirilgan bilishga doir faoliyat tushuniladi. Har qanday ta'lim o'z oldiga ikkita maqsadni qo'yadi: l) o'quvchilarga dastur asosida o'rganilishi lozim bo'lgan zarur bilimlar sistemasini berish; 2) matematik bilimlami berish orqali o'quvchilaming mantiqiy fikrlash qobiliyatlarini shakllantirish. Ta'lim jarayonidagi ana shu ikki maqsad amalga oshishi uchun o'qituvchi har bir o'rgatilayotgan tushunchani psixologik, pedagogik va didaktik qonuniyatlar asosida tushuntirishi kerak. Buning natijasida o'quvchilar ongida bilish deb ataluvchi psixologikjarayon hosil bo'ladi. Bizga falsafa kursidan ma'lumki, bilish jarayoni < onli musho­ lladadan abstrakt tafakkurga va undan amaliyotga demakdir>>. Bundan ko'rinadiki, bilish jarayoni tafakkur qilishga bog'liq ekan. <<Tafakkur - inson ongida obyektiv olamning aktiv aks etishi demakdir>> (Yu.M. Kolyagin. <<Matematika o'qitish metodikasi, M., 1980-y, 57-bet). Psixologik nuqtayi nazardan qaraganda bilishjarayoni ikki xil bo'ladi: 1) Hissiy bilish (sezgi, idrok va tasavvur). Insonning hissiy bilishi uning sezgi va tasavvurlarida o'z ifodasini lopadi. Inson sezgi a'zolari vositasida real dunyo bilan o'zaro aloqada lio'ladi. Bilish jarayonida sezgilar bilan birga idrok ham ishtirok etadi. Sczgilar natijasida obyektiv olamning subyektiv obrazi hosil bo'ladi, :11ia shu subyektiv obrazning inson ongida butunicha aks etishi idrok deb ataladi. Tashqi olamdagi narsa va hodisalar inson miya po'stlog'ida sezish va idrok qilish orqali ma'lum bir iz qoldiradi. Oradan ma'lum bir vaqt 11'tgach, ana shu izlar jadallashishi va biror narsa yoki hodisaning 1,byektiv obrazi sifatida qayta tiklanishi mumkin. Ana shu obyektiv nlamning obyektiv obrazining ma'lum vaqt o'tgandan keyin qayta I1klanish jarayoni tasavvur deb ataladi. 2) Mantiqiy bilish (tushuncha, hukm va xulosa). 13 Har qanday mantiqiy bilish hissiy bilish orqali amalga oshadi, shuning uchun ham har bir o'rganilayotgan matematik obyektdagi narsalar seziladi, abstrakt nuqtayi nazardan idrok va tasavvur qilinadi, so'ngra ana shu o'rganilayotgan obyektdagi narsa to'g'risida ma'lum bir matematik tushuncha hosil bo'ladi. Ta'rif. Matematik obyektdagi narsalaming asosiy xossalarini aks ettiruvchi tafakkur formasiga matematik tushuncha deyiladi. Har bir matematik tushuncha o'zining ikki tomoni, ya'ni mazmuni va hajmi bilan xarakterlanadi. Ta'rif. Tushunchaning mazmuni deb, ana shu tushunchani ifodalovchi asosiy xossalar to'plamiga aytiladi. Masalan, to'g'ri to'rtburchak tushunchasini olaylik. To'g'ri to'rt­ burchak tushunchasining mazmuni quyidagi asosiy xossalar to'plamidan iboratdir: 1) to'g'ri to'rtburchak diagonali uni ikkita uchburchakka ajratadi. 2) ichki qarama-qarshi burchaklarining yig'indisi 180° ga teng. 3) diagonallari bir nuqtada kesishadi va shu nuqtada teng ikkiga bo'linadi. Ta'rif. Tushunchaning hajmi deb, ana shu tushunchaga kirgan barcha obyektlar to'plamiga aytiladi. Masalan, to'rtburchak tushunchasining hajmi shu to'rtburchak tushun­ chasiga kirgan barcha to'rtburchak turlaridan, ya'ni parallelogramm, kvadrat, romb va trapetsiyadan iborat bo'ladi. Bundan to'rtburchak tushunchasining hajmi tomonlari uzunliklarining kattaligi turlicha bo'lgan barcha katta-kichik to'rtburchaklar tashkil qilishi ko'rinadi. Bizga hajmjihatidan keng va mazmunjihatidan tor bo'lgan tushunchani jins tushunchasi, aksincha esa hajmi tor va mazmuni keng bo'lgan tushunchani tur tushunchasi deb yuritilishi psixologiya fanidan ma'lum. 1-misol. Akslantirish tushunchasini olaylik. Bu tushunchadan ikkita, ya'ni qaytuvchi va qaytmaydigan akslantirish tushunchalari kelib chiqadi. Bu yerda akslantirish tushunchasi qaytuvchi va qaytmaydigan akslantirish tushunchalariga nisbatan jins tushunchasi, qaytuvchi va qaytmaydigan akslantirishlar esa akslantirish tushunchasiga nisbatan tur tushunchalari bo'ladi. Bu mulohazalardanjins tushunchasi tur tushunchalariga nisbatan hajmjihatidan keng va mazmunjihatidan tor tushuncha ekani ko'rinadi. 2- misol. Ko'pburchak tushunchasini olaylik. Bu tushunchadan ikkita qabariq va botiq ko'pburchak tushunchalari kelib chiqadi. Ko'pburchak tushunchasi bu tushunchalariga nisbatan jins tushunchasi deb yuritiladi, chunki uning hajmi gabariq va botiq ko'pburchaklar hajmlaridan kattadir. - 14 1_1.1hariq va botiq ko'pburchaklar esa ko'pburchak tushunchasiga nisbatan 1111 lushunchalari deb yuritiladi, chunki ulardan har birining hajmi ,, •pburchak tushunchasining hajmidan kichik, ammo mazmunlari ko'p1111 rchak tushunchasining mazmunidan katta. 2- §. Matematik tushunchalarning ta'riflash metodikasi I lar bir fanda bo'lgani kabi matematika fanida ham ta'riflanadigan v11 ta'riflanmaydigan tushunchalar mavjud. Maktab matematika kursida, shartli ravishda, ta'riflanmaydigan eng ,,11dda tushunchalar qabul qilinadi. Jumladan, arifmetika kursida son 111.•.ll1111chasi va qo'shish amali, geometriya kursida esa tekislik, nuqta, 111;1:;ofa va to'g'ri chiziq tushunchalari ta'riflanmaydigan tushunchalardir. 1111 Iushunchalar yordamida boshqa matematik tushunchalar ta'riflanadi. l'a'rif degan so'zning ma'nosi shundan iboratki, bunda qaralayotgan 111•,h11nchalarni boshqalaridan farqlashga, fanga kiritilgan yangi atama 111.11.111unini oydinlashtirishga imkon beruvchi mantiqiy usul tushuniladi. l'ushunchaning ta'rifi ta'riflanuvchi tushuncha bilan ta'riflovchi 111•,li1111chalar orasidagi munosabatdan hosil bo'ladi. l'ushunchaning ta'rifi inglizcha definitsiya (definito) so'zidan olingan 111,'lib, <<chegara>> degan yoki <<biror narsaning oxiri» degan ma'noni l,lldiradi. Professor J.Ikromov o'zining «Maktab matematika tili>> nomli If ohi<la tushunchalaming ta'rifini quyidagi turlarga ajratadi: I) Real ta'rif. Bunda qaralayotgan tushunchaning shu guruhdagi t11•,l11111chalardan farqi ko'rsatib beriladi. Bunda ta'riflovchi va ta'rifla1111vchi tushunchalar hajmlarining teng bo'lishi muhim rol o'ynaydi. L,salan, «Aylana deb tekislikning biror nuqtasidan masofasi berilgan 111asoladan katta bo'lmagan masofada yotuvchi nuqtalar to'plamiga ,1vt1ladi>>. Bu yerda ta'riflanuvchi tushuncha aylana tushunchasidir, 1,,•ii llovchi tushunchalar esa tekislik, nuqta, masofa tushunchalaridir. 2) Klassifikatsion ta'rif. Bunda ta'riflanayotgan tushunchaning jins 111•,l111nchasi va uning tur jihatidan farqi ko'rsatilgan bo'ladi. Masalan, .J,vmlrat - barcha tomonlari teng bo'lgan to'g'ri to'rtburchakdin>. Bu t,1'11Ida <<to'g'ri to'rtburchak>> tushunchasi «kvadrat»ning jins tushun­ ' 1111.•,i, «barcha tomonlari teng» esa tur jihatidan farqini ifoda qiladi. .I) Genetik ta'rif yoki induktiv ta'rif. Bunda asosan tushunchaning 1111•,il ho'lishjarayoni ko'rsatiladi. Boshqacha aytganda, tushunchaning 1141•,II bo'lish jarayonini ko'rsatuvchi ta'rif genetik ta'rif deyiladi. 15 - Bizga psixologiya kursidan ma'lumki, genetika so'zi grekcha genesis so'zidan olingan bo'lib <<kelib chiqish>> yoki <<manba>> degan ma'noni bildiradi. I) To'g'ri burchakli uchburchakning bir kateti atrofida aylanishidan hosil bo'lgan jismni konus deyiladi. 2) To'g'ri burchakli trapetsiyaning balandligi atrofidan aylanishidan hosil bo'lgan jismni kesik konus deyiladi. 3) Doiraning diametri atrofida aylanishidan hosil bo'lgan jism shar deyiladi. Yuqoridagilardan ko'rinadiki, tushunchalarni ta'riflashda har bir tushunchaning mazmuni beriladi, bu degan so'z tushunchaning asosiy alomatlari yoki muhim belgilarini sanab ko'rsatish demakdir. Demak, ta'rifda faqat ta'riflanadigan tushunchani boshqa turdagi tushun­ chalardan ajratib turadigan muhim belgilarigina ifodalanadi. Maktab matematika kursida tushunchalarning ta'rifi ikki usu! bilan tuziladi: I) Berilgan tushunchaning hajmiga.kiruvchi barcha obyektlar to'plamiga asoslaniladi. Masalan, tekislikning (masofalarni o'zga1tmagan holda) o'z-o'ziga akslanishi siljitish deyiladi. Bu yerda o'q va markaziy simmetriya, parallel ko'chirish va nuqta atrofida burish tushunchalari siljitish tushunchasining obyektiga kiruvchi tushunchalardir. 2) Berilgan tushunchalarning aniqlovchi alomatlar to'plamiga asoslaniladi. Bunday ta'rifni tuzishda tushunchaning barcha muhim alomatlari sanab o'tilmaydi, ammo ular tushunchaning mazmunini ochib berish uchun yetarli bo'lishi kerak. Masalan, parallelogrammning muhim alomatlari quyidagilardan iborat: a) to'rtburchak; b) qarama-qarshi tomonlari o'zaro teng va parallel; d) diagonallari kesishish nuqtasida teng ikkiga bo'linadi; e) qarama-qarshi burchaklari teng. Parallelogramrnni ta'riflashda a) va b) alomatlar orqali quyidagi ta'rifni tuzish mumkin: <<Qarama-qarshi tomonlari o'zaro parallel va teng bo'lgan to'rtbur­ chak parallelogramm deyiladi>>. Endi a) va d) alomatlar orqali ta'rif tuzaylik: <<diagonallari kesishib, kesishish nuqtasida teng ikkiga bo'linuvchi to'rtburchak parallelogramm deyiladi>>. Aytilganlardan ma'lum bo'ladiki, tushunchani ta'riflashda tanlana­ digan muhim alomatlar soni yetarlicha bo'lgandagina ta'riflanayotgan tushuncha haqidagi ta'rif to'g'ri chiqadi. 16 3- §. Matematik tushunchalarni kiritish metodikasi Maktab matematika kursida matematik tushunchalar ikki xii usulda kiritiladi: 1) Aniq - induktiv metod. Bunda o'quvchilar avval o'qituvchining topshiriqlarini bajargan holda o'rganilayotgan tushunchaning umumiy xossalarini aniqlaydilar, so'ngra o'qituvchi rahbarligida ta'rifni mustaqil holda tuzishga harakat qiladilar. Yangi tushuncha kiritishning bu yo'li ayniqsa quyi sinflarda o'z samarasini beradi. Bundan tashqari, aniq induktiv yo'l orqali tushunchalami kiritish jarayonida muammoli vaziyatlar hosil bo'ladi, buning natijasida o'quv­ chilarda mustaqil fikrlash qobiliyatlari shakllanadi. Fikrimizning dalili sifatida 6-sinfda o'rgatiladigan «parallel to'g'ri chiziqlar>> tushunchasini aniq-induktiv metod orqali kiritish usulini ko'rib o'taylik. O'rganish jarayonining bosqichlari Tushuncha shakllanishining psixologik bosqichlari O'rganilayotgan tushunchaning aniq modeli 1. Parallel to'g'ri Sezish va idrok chiziqlar qilish tushunchasiga mos keluvchi misollarni kundalik hayotimizdan olish Chizg'ichning ikki qirg'og'idagi chiziqlar. Doskaning qarama-qarshi tomonlaridagi chiziqlar 2. Ana shu tushunchani ifodalovchi asosiy va asosiy bo'lmagan xossalarini aniqlash 1) To'g'ri chiziqlarning gorizontal joylashishi (asosiy bo'lmagan xossa) 2) Bu to'g'ri chiziqlar o'zaro bir xii uzoqlikda joylashgan (asosiy xossa) 3) To'g'ri chiziqlar umumiy nuqtaga ega emas (asosiy xossa) 4) To'g'ri chiziqlarni ikki tomonga cheksiz davom ettirish mumkin (asosiy bo'lmagan xossa) ldrok qilishdan tasawurga o'tish 3. Agar mavjud bo'lsa, bu tushunchaning muhim holatlari ham qaraladi Ustma-ust tushuvchi to'g'ri chiziqlar ham bir-biridan bir xii masofada joylashgan bo'ladi (masofa qiymati O ga teng) 4. Parallel 8o'zining rnazmuni Parallel so'zi grekcha pa,ra/6'hs so'z bo'lib, yonma-yon b o r u vchi degan ma'noni bildiradi - 5. Parallel to'g'ri chiziqlar tushunchasining asosiy xossasini ajratish va uni ta'riflash 1) Bir-biridan bir xii uzoqlikdagi Tasawurdan tushunchani hosil masofada turuvchi to'g'ri chiziqlar jufti parallel to'g'ri chiziqlar deyiladi (aniq qilishga o'tish bo'lmagan ta'rif, chunki biror burchakning tomonlari ham shu burchak bissektrisasiga nisbatan bir xii uzoqlikda joylashgan bo'ladi) 2) Parallel to'g'ri chiziqlar umumiy nuqtaga ega bo'lmaydi (to'la bo'lmagan ta'rif, chunki, kesishmaydigan to'g'ri chiziqlar umumiy nuqtaga ega bo'lmaydi). 3) Ta'rif. Bir tekislikda yotib umumiy nuqtaga ega bo'lmagan yoki ustma­ ust tushuvchi ikki to'g'ri chiziq parallel to'g'ri chiziqiar deyiladi. 6. Parallel to'g'ri Tushunchaning chiziqlar hosil bo'lishi tushunchasini aniq misollarda ko'rsatish 1) O'qituvchi sinf xonasining o'zaro parallel bo'lgan qirralarni ko'rsatadi. 7. Parrallel to'g'ri chiziqlarni simvolik belgilash 2) Kubning modelini ko'rsatib, uning mos qirralaridan o'zaro ayqash bo'lgan to'g'ri chiziqlarni ko'rsatadi. Agar bizga ova .bto'g'ri chiziqlar berilgan bo'lib, ular o'zaro parallel bo'lsa, uni biz 6'j I.b kabi belgilaymiz. Tushunchani o'zlashtirish 4- §. Matematik tushunchalarni kiritishning abstrakt-deduktiv metodi Bunda o'rganiladigan matematik tushuncha uchun ta'rif tayyor ko'rinishda oldindan aniq misol va masalalar yordamida tushuntiril­ masdan kiritiladi. Masalan, 7-sinfda o'tiladigan to'la kvadrat tenglama tushunchasi abstrakt-deduktiv metod orqali kiritiladi. 1. Kvadrat tenglama tushunchasiga ta'rifberiladi. Ta'rif. ax2+bx+c=O ko'rinishidagi tenglamalar to'la kvadrat tenglama deyiladi. Bunda o'zgaruvchi, b, ixtiyoriy o'zgarmas sonlar, a > 1. 2. Kvadrat tenglamaning xususiy hollari ko'rib chiqiladi. Bunijadval tarzida bunday ifodalash mumkin. x - - a, 18 c - To'la kvadrat tenglama I ax1 + bx + c = 0 I chirilgan kvadrat tenglama I Chala kvadrat tenglama ,----' ---------- , :x:2+px+q=O (b=O) V(c=O)V(b=O A c=O) I I axz=0 I lax +c=ol 1 I. Hosil qilingan keltirilgan va chala kvadrat tenglamalarga aniq 111i'lollar keltiriladi. Masalan, 2x2- 3x - 4 = 0, x?- - 5x - 6 = 0, 3x2 + 5x = 0, 2x2 + 7x = 0, 5x2 = 0, ... '1. Kvadrat tenglama tatbiqiga doir hayotiy misollar keltirish kerak. 2 t,1 al11n, S = gt formula fizika kursidan bizga ma'lum, bu tenglamani 2 111 2.1'•0 ko'rinishidagi chala kvadrat tenglama holiga keltirib, so'ngra y,, ltiladi. 'I. Kvadrat tenglamaning ildizlarini hisoblash formulasini keltirib chi1 I I It J. usu/. ax2 + bx + c = 0 tenglama ildizlarini toping. Buning uchun q11y1dagi ayniy almashtirishlar bajariladi: ,11J I 2 II I 1 'j ·( 2 bx+c=a(x2+ a !l_x+E)=a(x +2-2ax+EI a a) 2 = 2 'j 2 b ·-xb+--b-+c- =ax2 +2b--x+ b - --b---. . ,4, a. -cl +2 2 2 2a 4a 4a a 2a 4a2 4a2 19 = Xi,2= _ .!!._± .Jb-2 4ac= 2a 2a 2 b ± b - 4ac 2a -b- b2 -4ac -b+..Jb2-4ac X2=----- Xi=--2-a-- 2a 2- usu/. ax2 +bx+ c = 0 2ax ax2 + bx = -c I · 4a, X 4a2x2 + 4abx = -4ac I + b2, X 4a2x2 + 4abx + b2 = b2- X + b = ± b - 4ac 1,2 -b± b2 -4ac =----2a 1,2 -b+b2 -4ac =----- ! 4ac, 2a -b- b2 -4ac =----2a 2 (2ax + b)2 = b 1- 4ac. Agar ax +bx+c = 0 da a = l bo'lsa, x2+bx+c = 0 ko'rinishdagi keltirilgan kvadrat tenglama hosil bo'lib, uning yechimlari quyidagicha bo'ladi: 2 2 2 -b± b -4c -b X12 =-----=-± --C. ' 2 2 4 Agar b = p; c = q desak, x2+px+q = 0 bo'ladi, uning yechimlari 3- usu/. x2+px+q=O b2 = q; 2ab = p (1) Jq desak, b =±Jq ,a =± 2 bularni (I) ga qo'ysak, u quyidagi ko'rinishni oladi: (2) x2 + 2abx + b2 = 0 (2) ga a x ni qo'shsak va ayirsak x2+2abx+b2+a2x1-a2x2=0 bo'ladi, a2x2+2abx+b2-a2x2+x2=0 yoki (ax+b)2-a2x2+x2=0 belgilashga ko'ra 2 2 20 p /, I Jr, ; a =± 2.Jq edi, shuning uchun 'f - px - + Jq ( 2.Jq , 2q = X (- p ± .J p2 2 2 (px + 2q)2 - p2x + 4qx 4q); - = O; 3x - 4 = O; x2- I misol. px+ 2q = ±x.J p2 -4q; !!2_ x2 + x2 = O; 4q q = -4 p = -3; 2 ' 2 = Xi 2 l - q = ± /!.+ 4 = ± . 4 2 4 2 2' xl=4; Xi=-1, 2q 2· (-4) -8 /2 -p±-y p -4q= 3 _+ .J9+ 16= 3 ± 5; -= p + p X12 x2- Sx - 6 = O; p. = -5; q = -6 misol. 2·(-6) 2q -12 • x,2 = --=== = - == - p ± p2 - 4q 5 ± .J25 + 24- - 5 ± 7 ' x1=\ misol. -12 12 -12 =-l;x 2= _ , 2x2-5=0 bo'lsa, (2x2=5) 2 =6. rs l 2s' J 2 x = x1,2 = ± 2. 2 £ =0] ,f mlsol. 2x2'\ mlsol. 3x = 0 bo'lsa, [x(2x - 3) = 0)) 2x2 = 0 bo'lsa, x,.2 = 0 bo'ladi. 21 [ E2 =- 3 2 bo'ladi. 5- §. Matematik hukm Matematik hukm mantiqiy bilish formalaridan biri bo'lib, unga quyidagicha ta'rif berilgan: <<Tushunchalar asosida hosil qi/ingan mate­ matik fikmi tasdiqlash yoki inkor qilishga matematik hukm deyiladi». Bu ta'rifdan ko'rinadiki, hukmning xarakterli xossasi aytilgan matematik fikrning to'g'riligini tasdiqlash yoki noto'g'riligini inkor qilishdan iborat ekan. Matematik tushunchalarni tasdiqlash ma'nosidagi hukmga quyida­ gicha misollar keltirish mumkin: 1. Paralellogrammning qarama-qarshi tomonlari o'zaro parallel va teng. 2. Har qanday turdagi uchburchak uchta uchga ega. 3. Uchburchak ichki burchaklarning yig'indisi 180° ga teng. 4. Ko'pburchak ichki burchaklarining yig'indisi 2d(n-2) ga teng. Matematik tushunchalarni inkor qilish ma'nosidagi hukmlarga quyidagi misollarni keltirish mumkin: 1. Har qanday uchburchakda ikki tomon uzunliklarining yig'indisi uchinchi tomon uzunligidan kichik emas. 2. Piramidadagi uch yoqli burchaklarning yig'indisi hech qachon o'zgarmas son bo'la olmaydi. 3. Har qanday to'rtburchakda ichki burchaklar yig'indisi 360° dan katta emas. Bundan kelib chiqadiki, har qanday matematik gap ham matematik hukm bo'la olmas ekan. Masalan, <<ABCD to'rtburchak paralellogramm bo'la oladimi?» «Ixtiyoriy uchburchak ichki burchaklarining yig'indisi 180° ga teng bo'la oladimi?>> Keltirilgan ikkala misolda ham inkor va tasdiq ma'nosi yo'q, shuning uchun ular matematik hukmga misol bo'la olmaydi. Matematik hukm uch xii bo'ladi: 1. Birlik hukm. 2. Xususiy hukm. 3. Umumiy hukm. Matematikani o'qitish jarayonida yuqoridagi hukmlarning uchala turi uzviy aloqada bo'ladi. Boshqacha aytganda, birlik hukmning natijasi sifatida xususiy hukm hosil qilinadi, xususiy hukmning natijasi sifatida esa umumiy hukm hosil qilinadi. Fikrlarimizning dalili sifatida quyidagi misolni ko'raylik. 1) Birlik hukmlar: a) Aylana to'g'ri chiziq bilan faqat ikki nuqtada kesishadi. b) Ellips to'g'ri chiziq bilan faqat ikki nuqtada kesishadi. d) Giperbola to'g'ri chiziq bilan faqat ikki nuqtada kesishadi. 22 r) Parabola to'g'ri chiziq bilan faqat ikki nuqtada kesishadi. l) Xususiy hukm: <<Aylana, ellips, giperbola va parabolalar ikkinchi 1111tihli cgri chiziqlar hosil qiladi>>. Yuqoridagi birlik va xususiy hukmlarga ,1•,11-.la11ib, quyidagi umumiy hukmni hosil qilamiz. .\) Umumiy hukm: «Ikkinchi tartibli egri chiziqlar to'g'ri chiziq 1t1l11n faqat ikki nuqtada kesishadi>>. 6- §. Matematik xulosa Matematik xulosa ham mantiqiy tafakkur qilish shakllaridan biri. Mutcmatik xulosaga bunday ta'rif berilgan: « I kkita qat'iy hukmdan hosil qilingan uchinchi natijaviy hukmga ,11l11sa deyiladi>>. Mlsol. 1-hukm: to'rtburchakning diagonali uni ikkita uchburchakka ajratadi. 2-hukm: har bir uchburchak ichki burchaklarining yig'indisi 180° ga teng. I hukm: demak, to'rtburchak ichki burchaklarining yig'indisi 360° ga h'llll (xulosa bo'ladi). Maktab matematika kursida xulosalarning uchta turi, ya'ni induktiv, ,lrd11ktiv va analogik xulosalar o'rganiladi. Ta'rif. Ayrim yoki xususuy ma'lumot/arga tayanib umumiy xulosa ,""1orishni induksiya deyiladi. I nduksiya uch xii bo'ladi: chala induksiya, to'la induksiya va 111atl matik induksiya. Chala induksiya metodi orqali chiqarilgan xulosa 1'11'pgina hollarda to'g'ri, ammo ayrim hollarda noto'g'ri bo'ladi. I misol. F.ermaning mashhur teoremasi bo'yicha (22" +1) ko'111iishdagi sonlar n = [0,1,2,3,4, ...] bo'lganda 3, 5, 17, 257, 65537, ... ,1hi tub sonlardan iborat edi. Shuning uchun Ferma umumiy holda k11' 1 i II ishdagi bareha sonlar n ning ixtiyoriy qiymatlarida ham tub sonlar lon'ladi, deb umumiy xulosa chiqargan. XVIII asrda L.Eyler Ferma 11•11rcmasini tekshirib, uning qonuniyati: n=S bo'lganda buzilishini, ya'ni lt11sil bo'lgan son murakkab son bo'lishini aniqlagan: 5 (22 +1) = 4294967297 = 641 • 6700417. 5 Bu degan so'z (225 +1) ifoda 641 ga bo'linadi, bundan (22 +1) tub •1111 bo'lmay, balki murakkab son ekanligi kelib chiqadi. Demak, chala 1111h1ksiya metodi orqali Fermaning Vn e N bo'lganda (2 1111lar tub bo'ladi, degan xulosasi noto'g'ri ekan. 23 211 +1) ko'rinishdagi Induksiya metodi orqali xulosa chiqarish esa biror matematik qonuniyat uch hol uchun o'rinli bo'lganidan n-hol uchun o'rinli deb qabul qilinadi. 1- misol. l l l 1 _ + . + . + ••• + n(n + l) yig'indisini hisoblang: 1 2 23 34 l 1 s, = 1-2 = 2' 1 1 3+1 4 2 1-2 2-3 6 6 3' S2=-+-=--=-=S3= _1_+ _1_+ _l_ = 6 + 2 +l= _2=._ l 1-2 12 2-3 3.4 12 4 Bu uchta xususiy yig'indiga asoslanib, umumiy xulosa yoziladi: n Sn= n+ l. Maktab algebra kursida daraja va logarifmlar xossalari o'tilgandan so'ng ana shu xossalarga asoslanib o'quvchilar induktiv xulosa chiqarish yor­ damida daraja va logarifmlarning umumlashgan xossasini chiqarishlari mumkin. 2- misol. ani . a"i = an1+1>.1' an1 -a"2 •a113 =a n1+ni+n1 , ' anl ·Q"1 ·a''1.a"• =a"1+•11+•'1+",, 3- misol. /g(x1·;s) = lgx1+lgx2 agar x?O A ;s,>0 bo'lsa, lg(x1·x2·x;) = lgx1+lgx2+lgx3 agar x?O, x2>0, x?O bo'lsa, lg(x1·x2·x3·x4) = lgx1+/gx2+/gx3+lgx4 agar (x1·x2·x3·x4)>0 bo'lsa, /g(x1·x2·xJ"..·x.) = = lgx1+lgx2+lgx3+...+lgx. agar (x1·x2·x3•... ·x.)>O bo'lsa. 24 M11tematik induksiya metodi. Bu metodda biror matematik qonuniyat ,, I hol uchun o'rinli bo'lsa, uni n = k hol uchun o'rinli deb qabul 'lillli, so'ngra n = k + 1 hol uchun o'rinli ekanligini ko'rsatiladi. 1-misol. S= I + 2 + 3 + ...+n = n(n+ I) yig'indining o'rinli ekanligini 2 n 111,1tl'll111lik induksiya metodi orqali ko'rsatilsin, bunda n E N. I. Agar n = l bo'lsa, k(k + 1) A ar n = k bo'lsa, = 1+ 2 + 3 + ... + k = sk . 2 I Agar n=k+1 bo'lsa, . (k+2)(k+l) ,\ 11 = 1 + 2 + 3 + ... + k + (k + 1) = . S 1-.hott. _S k+I - (k k + l) + k(k + 1) _ (k 2 - ekanligi isbotlanadi. 2 + l) + _ k(k + 1) + 2(k + 1) _ 2 - - I A I 2)(/c+ 1) n(n+1) I >t'lliak, S =l +2+3+...+n =-- 2 n yig'indisining hisoblash formulasi 1,, ,, 11 i-kan. n(n + 1)(2n + 1) .'m.lmI. Sn=12+22+32+ +n2 = ---'--6------ '- ' n E N Ai,t;1r n = 1 bo'lsa, S1 = 1 ·(1+ 1)(2 -1 + 1) · 6 = I. k · (k + 1)(2k + 1) J A ar n = k bo'lsa, Sk= ll' n=k+l bo'lsa, . 6 sk+l=l2+22+33+...+(k+I)2= •I 1 l)(ki+f2")(2k+3) bo'lishligini isbotlang. l·,l,oti. sk+l=S,:+(k+1)2= k(k + 1)(2k + 1) 6 25 .. 2 +(k+l) = k+l - k+ l [ = - -[k(2k + 1) + 6(k + l)_ I= - - · 2k 2 + 7k + 6) = 6 6 = 2(k+ l)(k+ 2)(k + 6 - 1 (k+ l)(k+ 2)(2k+ 3). - 6 3- misol. 2 1 1. Agar n = 1 bo'lsa, S1 = • (l + l) = l. 4 k2(k+ 1)2 2. Agar n = k bo'Jsa, S = ------''--- =1. k 3. Agar n = k+1 bo'lsa, 4 Sk=l3+23+33+...k3+(k+1)3 (k+ t)2(k+ 2)2 4 bo'lishligini isbotlang. · Isboti. Sk+t =S • k 2(k+l)2 +(k+l)3 =k------+(k+I)3 = 4 2 2 ) (k+l) (k+2) = (k+1>2('k +k+,l= (k+I)2(k2 +4k+4= 4 . 4 4 ' - 2 I T e o r e m a. Qabariq n burchak ichki burchaklarining yig'indisi 180° (n-2) ga teng. Bu teoremani matematik induksiya metodi bilan isbotlang (1-chizma). 1. n = 3 bo'lganda S3 = 180°. 2. n = k bo'lganda Sk=l80°(k-2) bo'ladi. Agar n = k uchun Sk=l80° (k-2) bo'lca, n = k + 1 uchun sk+l = 180° [(k+1)-2] bo'lishini isbotlang. Bu holni isbot qilish uchun (k + 1) burchakli qabariq ko'pburchak olinadi. A1Ak diagonal berilgan ko'pburchakni k J-chizma. 26 lt111chakli qabariq A1 ••• Ak ko'pburchakka va A1A k+t uchburchakka ,,11atadi, u holda Sk+1= _+S3 tenglik o'rinli bo'Iadi: 0 0 sk+,=1so (k-2)+1so·=1so·[(k-2)+11=1so [(k+1)-21. I )cmak, teorema har qanday qabariq n burchak uchun ham o'rinli I llll. 4- misol. Quyidagi tengsizlikni matematik induksiya metodi bilan , 1t11tlang: 1 c 1 1 ../1_+ + •.• +n>vn. 2 lsboti. n = 1, bo'lganda 1 = 1 tenglik o'rinli. n = 2 bo'lganda 1 + .}i > 2 tengsizlik o'rinli. Hndi faraz qilaylik, berilgan tengsizlik n = k uchun o'rinli, ya'ni I 1, 'k , 1 J + •·•k,, v 1 2 ,,'omtiladi: I bo'lsin, uning n=k+ 1 hol uchun o'rinli ekani 1 1 I + + ...+,=+ >vk+l vl 2 k vk +1 • 11 1 1\11 tengsizlikni kuchaytirish ,,-_ l q11'ylladi, u holda vK + .Jk+ l , 1 1 Ji.+2 + •••k uchun o'rniga k - > k+l (I) bo'ladi. Bu tengsizlikni o'rinli ko'rsatilsa, berilgan tengsizlik isbotlangan bo'ladi. I I) ning har ikki tomoni kvadratga ko'tarilsa, u holda quyidagi tengsizlik 1,1 ti ho'ladi: ko111i 2 1 k+- -+ .Jk >k+l k+l k+l ' llu tengsizlikning har ikkala tomonini 11·1111.Hlzlik k ning k-1 dan boshqa 1 2 k ' k --+-k+l k+I 1k qiymatlaridan 1 1 C ,Jf + Ti + ••• +n >vn 27 fie k + 1 ga bo'linsa, 2> Vk+i o'rinli, shuning uchun tengsizlik n ning har qanday qiymatida ham o'rinli. 5- misol. (2n - l)! > n! tengsizlikni matematik induksiya metodi bilan isbotlang. Isboti. Ma'lumki. (2n-l)! = 1·3·5·...·(2n-l). l. n = I bo'lganda 1 = 1 tenglik o' rinli. n = 2 bo'lganda 3 > 2 sonli tengsizlik hosil bo'ladi. 2. Endi berilgan tengsizlik n = k hol uchun o'rinli, ya'ni (2k-l)! >k! deb faraz qilaylik, buning n = k + I hol uchun o'rinli ekanini ko'rsatamiz: {[2(k + 1) - l]! > (k + l)!} (2k + l)! > (k + l)! (2k-l)!>k! tengsizlikning har ikki tomonini k+l ga ko'paytiriladi u holda k!(k+1)<(2k-l)!(k+ 1)<(2k-1)!(2k+1)=(2k+ I)! ifoda hosil bo'ladi. Bundan esa (k+1)!<(2k + l)! Shuning uchun tengsizlik n ning har qanday qiymatlarida o'rinli. Tengsizliklarni isbotlang: l. (fJ>n! 1 3 5 2n -1 1 2• 2:·;r 6"' 3n+l. Ta'rif. Umumiy ma'lumotlarga tayanib ayrim yoki xususiy xulosa chiqarish deduksiya deyiladi. Misollar 1. x2-3x-4=0 tenglamaning diskriminantini hisoblab, uning yechimlari borligini ko'rsating. D=9+16=25. D>O. Ma'lumki, kvadrat tenglamani yechish haqidagi qoidaga ko'ra uning diskriminanti musbat bo'Isa, u ikkita haqiqiy har xil yechimga ega edi, shuning uchun x2-3x-4=0 tenglama ham ikkita x1 = 4 va x2 = -1 yechimlarga ega. 2. .Jg-1 0,09 ifodaning qiymatini hisoblang. Bu ifodaning qiymatini hisoblash uchun maktab algebra kursidan umumiy qonuniyatni o'z ichiga oluvchi quyidagi teoremadan foydalaniladi. T e o r e m a. a :.: 0 va b 0 bo'lganda = h bo'ladi. Shuning uchun quyidagi xulosani hosil qilamiz: a • ..js1 . o,09 = .JsT..Jo,09 = 9 . o, 3 = 2,1 . 3. Maktab geometriya kursida kosinuslar teoremasining analitik ifodasi bunday: I\ c2 = a2 + b228 2ab • cos c . (1) Al(ar (I) da c=90° bo'lsa, cos 90°=0, shuning uchun c2=a2+b2 (2) l11,'l11di. Bizga ma'lumki, (2) Pifagor teoremasining ifodasidir. Xulosa chiqarish metodlaridan yana biri bu analogiyadir.' '1'11'rif. 0 'xshashlikka asos/anib xulosa chiqarish analogiya ,fr1•1/adi. A11alogiya bo'yicha xulosa chiqarishni sxematik ravishda quyidagicha 1,1wiilash mumkin: Ffigura a, b, c, d, ... xossalarga ega. F figura esa ,,, h, c, ... xossalarga ega bo'lsa, u holda F; figura ham d x1ossaga ega 1,11'l1shi mumkin. 1-ikrimizning dalili sifatida quyidagi tengsizlikni isbot qilaylik. Har q1111day tetraedr uchun 1 2(IABl+IBq+jA(l)<jSAl+ISB!+ISq tengsizlik 1111I j, lli1.ga ma'lumki, fazodagi tetraedr 1111111:tsi tekislikda uchburchak figurasiga ,111,dogik figuradir, shuning uchun har qi111d11y uchburchak uchun o'rinli bo'lgan q11vldagi xossadan foydalaniladi. 1 lar qanday uchburchakda ikki to111, 111 11zu nligining yig'indisi uchinchi 1,11111111 uzunligidan kattadir (2-chizma): II B A C 2- chizma. jAJ>1 + jBq > jAq. A ar uchburchak uchun " 1111li bo'lgan ana shu xossani 11111',,I analogik bo'lgan figura ,, 11;11•drga tatbiq qilsak, quyi1L1p1 lcngsizlik hosil bo'ladi (3, 1111111a): s C 1·-wl !sAl+ISBI Jncl"ISBl+ISCI[ JAcl<lsAl+ISCI 1 > ( IAnl+IBcl+IACl)<lsAl+ISBI+1sq. 29 8 3- chivna. Ta1rrorlash uchun savollar 1. Bilish deb qanday psixologik jarayonga aytiladi? 2. Tafakkur tushunchasining ta'rifini aytib bering. 3. Sezgi deb nimaga aytiladi? 4. ldrok va tasavvur tushunchalarini ta'rijlang. 5. Matematik tushunchaga ta'rif bering. 6. Tus unchaning mazmunini ta'riflang. 7. Tushunchaning hajmi deganda nimani tushunasiz? 8. Tushunchaning jinsi va uning turi deganda nimani tushunasiz? 9. Ta 'rif so'zining lug'aviy ma 'nosini aytib bering. JO. Real, klassifikatsion va genetik ta'riflarini aytib bering. 11. Matematik tushunchalar qanday metodlar yordamida kiriti/adi? 12. Matematik hukm tushunchasiga ta'rif bering. 13. Matematik xulosa deb nimaga ayti/adi? 14. Matematik xulosa turlarini aytib bering. 15. Matematik induksiya metodini tushuntiring. Tayanch iboralar Bilish, tafakkur, hissiy bilish, mantiqiy bilish, sezgi, idrok, tasavvur, tushuncha, tushunchaning mazmuni, tushunchaning hajmi, tushunchaning jinsi, ta 'rif, genetik ta 'rif, matematik tushuncha, matematik hukm, matematik xulosa, induksiya, deduksiya. III bob MAKTAB MATEMATIKA KURSIDA TA'LIM METODLARI 1- §. Matematik ta'lim metod.lari M1·lod so'zi grekcha so'z bo'lib, <<yo'l ko'rsatish>> demakdir. <<Ta'lim 1111 1111Ii" t ushunchasi esa hozirgi zamon metodika va didaktika fanlaridagi ,1 ,,,1y l11shunchalardan biridir, ammo bu tushuncha yaqin vaqtlarga ,, 1ol;11 liar xilmetodik adabiyotlarda turli mazmunda qo'llanib kelinar , 11 \IX asrga qadar bo'lgan metodik adabiyotlarda <<metod>> tushunchasi 111,11t·111;1tika kursining asosiy mazmunini bayon qiluvchi mavzuning tavsifi 11.1111L1ishlatiladi. Masalan, <<Sonlami o'rganish metodi>>, <<Geometrik 11 111,darni o'rganish metodi>> va hokazo. I lozirgi zamon didaktikasida, jumladan, matematika o'qitish meto­ ,1, 1•,1 la11ida ta'lim metodining muammolari umumiy holda hal qilingan 11 1'llli, 11 o'zining quyidagi ikki tomoni bilan xarakterlanadi: ,1) o'qitish (o'qituvchining faoliyati); 11) o'rganish (o'quvchilarning ongli bilish faoliyati). I ,1'lim jarayoni o'qitish va o'rganishdan iborat bo'ladigan bo'lsa, 11 lt11lda o'qitish (o'quvchilaming bilish faoliyatlarini boshqarish va 1•,,li11ishga doir axborot turlari, usul va vositalari), o'rganish (o'quv 111,111·11uli11i o'quvchilar tomonidan o'zlashtirishning turlari, usul va ,,o11.tlari) o'zining quyidagi metodlari orqali amalga oshiriladi. O'qitish ,, ,1·q a11ish metodlari o'zaro bir-biri bilan uzviy aloqadorlikda bo'lib, 111,il• 1;,lida o'qitish jarayonini amalga oshiradi. Maktab matematika ,11 1d11 la'lim rnetodlarini quyidagicha klassifikatsiyalash mumkin. I llmiy izlanish metodlari (kuzatish, tajriba, taqqoslash, analiz va 11111 ,, umumlashtirish, abstraksiyalash va klassifikatsiyalash). • < )'qitish rnetodlari (evristik metod, programmalashtirilgan ta'lirn 111, trnli, muammoli ta'lim metodi, ma'ruza va suhbat metodlari). I X11losa chiqarish metodlari (induksiya, deduksiya va analogiya). 2- §. Matematika o'qitishdagi ilmiy izlanish metodlari M11'l11mki, matematika fanini o'rganadigan obyekti materiyadagi 11,wo1tl11rning fazoviy shakllari va ular orasidagi miqdoriy munosa1 ,11l111da11 ihoratdir. Ana shu shakllar orasidagi miqdoriy munosabatlarni 31 aniqlashjarayonida matematiklar izlanishning ilmiy metodlaridan vosita sifatida foydalanadilar. Matematikadagi izlanishning ilmiy metodlari bir vaqtning o'zida matematikani o'qitishdagi ilmiy izlanish metodlari vazifasini ham bajaradi. O'qitishdagi ilmiy izlanish metodlari quyidagilardan ibo ratdir. 1. Tajriba va kuzatish. 2. Taqqoslash. 3. Analiz va sintez. 4. Umum.. lashtirish. 5. Abstraksiyalash. 6. Aniqlashtirish. 7. Klassifi.katsiyalash. 4 3- §. Tajriba va kuzatish metodi Ta'rif. Matematik obyektdagi narsalarning xossalari va ulaming o'zaro munosabatlarini belgilovchi metod kuzatish deyiladi. Misol. IV-V sinf o'quvchilariga bir necha figurani ko'rsatib, bu figuralar ichidan o'q simmetriyasiga ega bo'lgan geometrik figuralarn1 ajrating deb buyursak, o'quvchilar barcha figuralarni ko'rib chiqib quy1, dagicha xulosaga kelishlari mumkin. Figuralar ichida o'zidan biror o'qqa nisbatan ikki qismga ajragan figuralar bo'lsa hamda ularni ana shu o'q bo'yicha buklaganda qismlar ustma-ust tushsa, bunday figuralar simmetrik figuralar bo'ladi. Ammo boshqa figuralarda o'zlarini teng ikkiga bo'luvclu to'g'ri chiziqlar bo'lmasligi mumkin. U holda bunday figuralar nosim• metrik figuralar bo'ladi. Biz figuralardagi bunday xossa va ular orasidagi munosabatlarni kuzatish orqali figuralarni simmetrik va nosimmetrik figura• larga ajratildi. Ta'rif. Matematik obyektdagi narsalarning xossalari va ular orasida i miqdoriy munosabatlarni sun 'iy ravishda bo'lak (qism)larga ajratish yoki ularni birlashtirish tajriba metodi deyiladi. Misol. O'quvchilarga natural sonlarni tub ko'paytuvchilarga ajratish o'rgatiladi: l=l, 2=2·1; 3 = 3·1; 4 = 4·1; 5 = 5·1; ... O'quvchilarda ixtiyoriy natural sonlarni misolda ko'rsatilganidek, tull ko'paytuvchilarga ajratish jarayonida tajriba hosil bo'lib, ular natural sonlar to'plamida tub va murakkab sonlar mavjud ekanligini tushunib yetadilar. Murakkab natural sonlarni ham tub ko'paytuvchilarga ajralishini, ammo ularning ko'paytuvchilari kamida uchta va undan ortiq bo'lishini tajrib.i orqali tekshirib ko'radilar. Masalan: 4=2·2·1; 6 = 3·2·1; 25 = 5·5·1; 36 = 3·3·2·2·1. Kuzatish va tajriba natijasida tub hamda murakkab sonlarni qonun va qoidalari o'quvchilarga tushuntiriladi. 32 4- §. Taqqoslash metodi Ta'rif. O'rganilayotgan matematik obyektdagi narsalaming o'xshash farqli tomonlarini aniq/ovchi metod taqqoslash metodi deyiladi. Taqqoslash metodi ham ilmiy izlanish metodlaridan biridir. Taq­ qoslash metodini matematika darslarida o'rganilayotgan mavzu material­ lnriga tatbiq qilishda quyidagi prinsiplarga amal qilinadi: I) taqqoslanayotgan matematik tushunchalar bir jinsli bo'lishi knak; 2) taqqoslash o'rganilayotgan matematik obyektdagi narsalaming ,,.,osiy xossalariga nisbatan bo'lishi kerak. 1- misol. Uchburchak figurasi bilan to'rtburchak figurasi taqqoslanganda 111:11 ning o'xshash tomonlari: uchlari, burchaklari; ularning o'zaro farqli l11111onlari: a) uchburchakda uchta uch va uchta tomon; b) to'rtburchak to'rtta uch va to'rtta tomondan iboratligi aniqlanadi. Bu misolda taqqoslashning ikkala prinsipi ham bajarildi, ya'ni uchburchak v,1 to'rtburchak figuralari bir jinsli tushunchalar bo'lib, ikkalasi ham 11'11burchakning xususiy hollaridir hamda taqqoslash metodi ikkala figuraning P;1,siy xossalariga nisbatan amalga oshirildi. 2- misol. 8-sinf algebra kursida arifmetik progressiya n-hadini hisoblash 1111 mulasini keltirib chiqarish ham taqqoslash metodi orqali amalga 11•,h iriladi. Ta'rif. lkkinchi hadidan boshlab o'zidan avvalgi har bir hadiga /,/mr o'z-garmas son qo'shilishidan hosi/ bo'ladigan sonlar ketma-ketligi ,111/metik progressiya deyiladi. 1 :araz qilaylik, a" a2, a3, .... an, ... ko'rinishdagi sonlar ketma-ketligi lw11lga11 bo'lsin. d - o'zgarmas son bo'lsin, u holda ta'rifga ko'ra: (1) a2 = a1 + d I'" a3 = a2 + d (2) ( I) va (2) dan: Sl11rningdek, (4) ( I) va (4) laming o'zaro taqqoslash hamda induksiya metodini t,11111'1 qilish natijasida arifmetik progressiya n-hadini hisoblash formulasi . l1i11li chiqariladi: a,,= a11 1_ + d= a,+ (n- 2)d+ d= a,+ (n-l)d. AIIKOll\lV 33 5- §. Analiz va sintez metodi Ta'rif. Noma'lumlardan ma'/umlarga tomon iz/ash metodi ana/iz deyi/adi. Analiz metodi orqali fikrlashda o'quvchi quyidagi savolga javob berishi kerak: «Jzlanayotgan noma 'lumni topish uchun nimalami bi/ish kerak ?» Analiz metodini psixologlar bunday ta 'riflaydilar: «butunlardan bo'laklarga tomon izlash metodi analiz deyiladi». Fikrlashning analiz usulida har bir qadamning o'z asosi bor bo'ladi, ya'ni har bir bosqich bizga ilgaridan ma'lum bo'lgan qoidalarga asoslanadi. Fikrlarimizning dalili sifatida quyidagi teoremani analiz metodi bilan isbot qilamiz. Teo rem a. Aylana tashqarisidagi nuqta­ dan aylanaga kesuvchi va urinma o'tkazi/sa, kesuvchi kesmalarning ko 'paytmasi urin­ maning kvadratiga teng ( 4-chizma). B e r i1g a n: teoremada berilgan barcha 4- chizma. shartlarni Ill, xulosani esa Xbilan belgilaylik. Ill: [AC] - urinma; C - urinish nuqasi; [AD] - kesuvchi; [AB] - uning tashqi qismi. lsbot qilish kerak: AC2 = !ADI · /AB/. lsboti. Bu teoremani isbotlash uchun oldindan ma'lum bo'lgan matematik faktlar kerak bo'ladi, ularni qisqacha (/) bilan belgilasak, teoremani shart va xulosalarini quyidagicha yozish mumkin: W,<P--'rX. lsbotlash natijasida hosil qilinadigan AC2 = IAD\\ABI natijani yana quyidagicha yozish mumkin: [(III, ){[; :=:; \]] X Endi bizning maqsadimiz shart va ma'lum faktlar asosida . b propors1.yam.ng I I AACD II=I I ACBI I ru. am.q1 ashdan 1'b orat. B u savo1 ga Javo o'zidan ko'rinib turibdi, agar ACva AD larni bir uchburchak tomonlari desak, u holda AC va AB larni ikkinchi uchburchak tomonlari deya 34 111111111:,;. U holda tiACDva il ABClami hosil qilish kerak bo'ladi. Buning 111 h1111 /J va C hamda C va D nuqtalami o'zaro birlashtirish kifoya. U h11ld11, [(lll,<P),(MC.DruMBC) ]=> IADj =IIA ACI. CI BI l'ndi esa bu uchburchaklaming o'xshashliklari bizga noma'lumdir, \II '111 (ill,<!>), MCD ru MBC. Bunda ikki uchburchak o'xshash bo'lishi uchun qanday shartlar t.111111 ilishi kerak degan savol tug'iladi, bunga quyidagicha javob berish 11111111kin: ? I (llf,<P),LA = LA,= LACD = LADC] (MCDruMBC). Bu mulohazalardan esa quyidagi savollar kelib chiqadi: ? (111,<fJ) LA = LA. ? (lll,<P) LACB = LADC. Bu savollarga esa q11y11lagicha javob berish mumkin: I) har qanday burchak o'z-o'ziga teng; )) aylanaga ichki chizilgan burchaklar haqidagi teoremaga ko'ra vnki 11shbu burchaklami o'lchash orqali hal qilish mumkin. Yuqoridagi isbotni sxema orqali bunday ifodalash mumkin: 35 T e .o r e m a. Ikki son yig'indisining o'rta arifmetigi shu sonlar o'rta geometrigidan kic,hik emas. V(a,b) 0, lsboti. :b -a-+-b..Jac.o 2 il ana11·z a+b 2 ab a - 2 il ab + b 0 ( a-.fh)2 o. Misol. Quyidagi tenglama analiz metodi bilan yechilsin: lg2(x+1)= 2_ lg2(x-3) Bu tenglamaning yechimini topishning o'zi noma'lumdan ma'lumga tomon izlanish demakdir. Bu tenglama x > 3 va x* 4 larda ma'noga egadir: /g2(x+1)=2 Jg(x- 3), -8x+7=0 /g2(x+ l)=lg(x-3)2, 2(:x+l)=(x-3)2, 2x + 2 = x2- 6x + 9. Bunda x>3 bo'lgani uchun x2=1 yechim bo'la olmaydi, shuning uchun x1 = 7 yagona yechimdir. Ta'rif. Ma'lumlardan noma'lum/arga tomon iz/ash metodi sintez deyiladi. Sintez metodida fikrlashning bir bosqichidan ikkinchi bosqichiga o'tish go'yoki ko'r-ko'rona bo'ladi, bu o'tishlar o'quvchiga noaniqroq bo'ladi. Sintez metodida biz berilganlarga asoslanib nimalarni topa olamiz, degan savolga javob beramiz. Yuqoridagi teoremani sintez metodi orqali isbot qilaylik. B e r i I g a n: llJ: [AC] - urinma; C - urinish nuqtasi; [AD] - kesuvchi; [AB] - uning tashqi qismi. 36 Ishot qilish kerak: lll,<I>----. (X:AC2 = IA.DI IA.Bl). lliz isbotning sintez metodini quyidagi sxema orqali chizib ko'ramiz: X :I AC 12:alAB II AD I MCBooMBC l J. l e o re ma . Ikki son yig'indisining o'rta arifmetigi shu sonlaming " , ,,, f(eometrigidan kichik emas. 'v'(a,b) 0, I shoti. ( Jr,)2 0 ( a)2-2 Jh + (JF,)2 0 a - • a a-2 ab +b 0 a+b 2 .Jab • Y11qoridagilardan ko'rinadiki, analiz sintez metocliga nisbatan ancha q11l11y metod ekan, chunki bunda o'quvchilar o'z mulohazalami mus­ ' •'Ill rnvishda asoslab isbotlashga doir misol va masalalami yechish- 1,11 htn yordam beradi. Umuman olganda, analiz va sintez metodlari 1,11 hli idan ajralmaydigan metodlardir. Masalan, teoremani analiz yo'li hll1111 isbot qilinsa, uni sintez metodi orqali tushuntiriladi, chunki bu 1111'11111 nncha ixcham va maqsadga tomon tezroq olib keladigan metoddir. I 1 11111 imizning dalili sifatida quyidagi misolni ham sintez metodi orqali I I I lt11fJ1iZ. Mhml. x, = 1 va x2 = I yechimlarni qanoatlashtiruvchi logarifmik tenglama 11111111111 Bu yerda qo'yilgan savolning o'zi ma'lumdan noma'lumga tomon 1-l,1nh11I tnlab qilyapti, shuning uchun bu savolga sintez metodi orqali javob 37 beriladi. Bu yerdagi bajarilishi kerak bo'lgan matematik jarayon ildizdan tenglamaga tomon olib boriladi. 1) x1 = 7 va =l yechimlarni qanoatlantiruvchi tenglamani quyidagicha tuzish mumkin: (x - 7)(x - 1) = 0, x'- - 8x + 7 = 0. Ayniy almashtirish bajarish bilan quyidagi tenglamani hosil qilamiz: lg2(x+l)= x2- 6x - 2x + 9 - 2 = 0, lg(x _ 3) 2 2x + 2 = x2- 6x + 9, 2x + 2 = (x - 3)2, /g(l(x+ l)) = 2 • lg(x - 3)1: lg(x - 3}t0. Biz sintez metodi yordamida ma'lum bo'lgan x1=7 va x2=1 ildizlarni qanoatlantiruvchi lg2(x + 1) 'l lg(x _ 3) = .,_ ko'rinishdagi noma'lum tenglamani hosil qildik. 6- §. Umumlashtirish metodi Umumlashtirish tushunchasi ham matematika o'qitishdagi ilmiy izlanish metodlaridan biri bo'lib hisoblanadi. Umumlashtirish usulining ahamiyatini atoqli olim AN. Kondakov quyidagicha ta'riflaydi. <<Umumlashtirish shunday mantiqiy usulki, uning vositasi orqali birlik fikrlashlardan umumiy fikrlashlarga o'tiladi>>. Maktab matematika kursida umumlashtirish tushunchasi quyidagicha tatbiq qilinadi: I) matematik tushunchalarni umumlashtirish; 2) teoremalarni isbotlashda umumlashtirish; 3) misol va masalalarni yechishda umumlashtirish. Endi umumlashtirish tatbiqlari alohida-alohida ko'rib chiqiladi. 1. Matematik tushunchalami umumlashtirish Ta'rif. Matematik obyektdagi narsalaming asosiy xossalarini aks ettiruvchi tafakkur shakli matematik tushuncha deyiladi. Har bir matematik tushuncha o'zining ikki tomoni bilan xaraktcr­ lanadi: ,1) I11shunchaning mazmuni; Ii) 111shunchaning hajmi. I 11'rlf. Tushunchaning mazmuni deb, ana shu tushunchani ifoda- 1 ,1, 111 asosiy xossalaming to'plamiga aytiladi. Masalan, to'rtburchak tushunchasini olaylik. To'rtburchak tushuncha1111111.,. 111azmuni quyidagi asosiy xossalar to'plamidan iborat: I) lo'rtburchakning diagonali uni ikkita uchburchakka ajratadi. .') ichki qarama-qarshi burchaklarning yig'indisi 180° ga teng. I) diagonallari bir nuqtada kesishadi va shu nuqtada ikkita bo'lakka l11,·li11adi. I 11'rlf. Tushunchaning hajmi deb ana shu tushunchaga kirgan barcha , 1,\'t'ldlar to'plamiga aytiladi. Mnsalan, to'rtburchak tushunchasining hajmi to'rtburchak tushun­ h, ,11'11 kirgan barcha to'rtburchak turlaridan, ya'ni: parallelogramm, 1d1.il, romb va trapetsiyadan iborat. Bundan ko'rinadiki, to'rtburchak 1 ,_l1111H ltasining hajmini tomonlari uzunliklarining miqdori turlicha bo'l1111 lt,111.:lta katta va kichik to'rtburchaklartashkil qilar ekan. Hajmjihatidan 1v,, 111azmun jihatidan esa tor bo'lgan tushunchani jins tushunchasi va ,1 1111 ha hajmi tor, mazmuni esa keng bo'lgan tushunchani tur tushunchasi 1 I, v11111i ladi. Masalan, akslayntirish tushunchasini olaylik. Bu tushunchadan 1 \ 111v1 hi va qaytmaydigan akslantirish tushunchalari kelib chiqadi. 1111 ycrda akslantirish tushunchasi qaytuvchi va qaytmaydigan akslan11 111shunchalariga nisbatan jins tushunchasi, qaytuvchi hamda •t \-I111aydigan akslantirish tushunchalari akslantirish tushunchasiga 11 l1i11:111 tur tushunchalari bo'ladi. Yuqoridagi mulohazalardan ko'rina1 I , Ii ns tushunchasi tur tushunchalariga nisbatan umumiy bo' lgan ,, -1111111 ha ekan. Shuning uchun ham tushunchani umumlashtirishga 11\ 1d,w,idia ta'rif berilgan: «Tur tushunchalaridan }ins tushunchalariga ,, 111'1111.vhunchani umumlashtirish deyiladi>>. Umumlashtirishjarayonida ,, 11t,1111layotgan tushunchalar orasida umumiy xarakterli mosliklar o'r11,111lth, 11111umiy fikrlashlarga o'tiladi. Yuqoridagi mulo]lazalardan .. 111111> turibdiki, umumlashtirishjarayonida umumlashtirilgan tushun­ ' l1o111111p. hajmi ortib, mazmuni torayar ekan. l\l1!1111. Qaytuvchi akslantirish tushunchasining hajmi B bo'lsin, uning ,,111111 ex bo'lsin. Akslantirish tushunchasining hajmi H uning mazmuni , /I l111'lsin. Tushunchani umumlashtirishga berilgan ta'rifga ko'ra quyidagi (a > /3). Bunda B - qaytaruvchi . 1.,1111,ishning hajmiga obyektiv akslantirish kiradi. H - akslantirishning 1 111111!•.11 1·sa barcha akslantirishlar kiradi. Shuning uchun qaytuvchi akslantirish , 11111111.i1h11t u'rinli bo'ladi: (B ell) => 39 tushunchasi akslantirish tushunchasining qismi bo'lmoqda. Boshqacha ayt­ ganda, akslantirish tushunchasi qaytuvchi va qaytmaydigan akslantirish tu­ shunchalarining umumlashgan holi ekan. Endi uning mazmuniga kelsak, bu yerda qaytuvchi akslantirish degan­ dafaqat shu akslantirishning xossalarinigina o'rganamiz. Demak, o'rganadigan tushunchaning mazmuni aniq. Endi akslantirish tushunchasini olsak, bu yerda biz o'rganadigan tushunchaning mazmuni noaniqroq, chunki akslan­ tirish tushunchasidan ikkita, ya'ni qaytuvchi va qaytmaydigan akslantirish tushunchalari kelib chiqadi. Bulardan ko'rinib turibdiki, qaytuvchi akslantirish tushunchasining mazmuni akslantirish tushunchasining mazmunidan katta ekan, ya'ni: a > {3. 1. Teoremalarni isbotlashda umumlashtirish Teoremalami umumlashtirish jarayonida o'quvchilar uning shart va xulosa qismini o'zaro ajratishlari hamda ular orasidagi o'xshash va farq tomonlarini analiz qilishlari lozimdir. Analiz qilish quyidagi bosqichlar orqali amalga oshiriladi: 1) teoremada qatnashayotgan xossalarni asosiy va asosiy bo'lmagan xossalar guruhiga ajratiladi; 2) teoremani umumlashtirish uchun uning shartida qatnashayotgan asosiy xossalard'an qaysi birining mazmunini o'zgartirish kerakligi aniqlanadi; 3) teorema umumlashgan holda isbot qilinadi. T e o re m a. Agar bir to i 'ri chiziqda bir neeha kongurent kesma ajratilsa va ularning uchlaridan ikkinchi to i 'ri chiziqni kesuvchi o'zaro parallel to i 'ri chiziqlar o'tkazilsa, ular ikkinchi to i 'ri chiziqda o'zaro kongurent kesmalar ajratadi (5-chizma). a E - A , - BJ= ------- -.1::::::::lfl: c, 5- chizma. 40 b [AB]"[CD]e a, [AB]= [CD], [ AA1 ]II[BB1 ]II[CCI ]II[DD1 ]. llcrilgan: l hot qilish kerak: [Ai-.8i]=[C1.Di]eb. I "hot i . Bu teoremani isbotlashda uchburchaklar kongurentligining ,il1111111tidan foydalanish maqsadga muvofiqdir. Chizmadan: [AB]ll[AI.E]A[CD]II[ CIR]. 11 1m, = t:.C,HD, bir tomoni va unga yopishgan burchaklariga ko'ra, I 11111d11" I 11les teoremasida asosan ikki shart bor: 1) a to'g'ri chiziqda kongu111v,.111 kesmalar ajratilsin, 2) kesmalaming uchlaridan b to'g'ri chiziqni •M1vrhi parallel to'g'ri chiziqlar o'tkazilsin. Faraz qilaylik, a to'g'ri chiziqda 111111,11ruyent kesmalar emas, balki ixtiyoriy kesmalar ajrataylik, u holda I 111r11111ning mazmuni quyidagicha bo'ladi: <•Agar bir to'g'ri chiziqda bir 11,1 hn ixtiyoriy kesma ajratilsa va ulaming uchlaridan ikkinchi to'g'ri chiziqni -11vd1i o'zaro parallel to'g'ri chiziqlar o'tkazilsa, ular ikkinchi to'g'ri chiziqda 1,,1111 lxtiyoriy kesmalar ajratadi>>. llcrilgan: ([AB]" [BC]) e a; l1,hot qilish kerak: I •, h o t i. 6-chizmada: a h A, B1 ---H DI 6- chiqna. 41 IA,Bd IAiEI (M1EB,006.C1HD1) IC1Dil= IC1HI [A1E]ll[AB] A ([C,H)ll[CD]) [A1E] = [AB] A ([C1H] =[CD]) (1) (IA1El = (IABI)" (le,HI = ICDI)). (1) tenglikdagi JA1E1va IC/:/J o'rniga (2) tenglikdagi AB va CD lar qo'yilsa, qo'yidagi tenglik hosil bo'ladi: jABI _ IA1 Bil leD-I jc1D1•1 (3) tenglik proporsional kesmalar haqidagi teoremaning natijasidir. Demak, proporsional kesmalar haqidagi teorema Fales teoremasining umumlashgan holi ekan. 3. Masalalarni yechishda umumlashtirish Ma'lumki, maktab geometriya kursi deduktiv asosda mantiqiy qurilgan fandir. Shuning uchun ham maktab matematika kursidagi barcha amaliy materiallar o'quvchilarning mantiqiy fikrlash qobiliyatlarini har tomonlama shakllantirishga qaratilgandir. O'quvchilarning mantiqiy fikrlash qobiliyatlarinl shakllantirish esa matematikada yechiladigan amaliy mavzu materiallariga o'qitishning ilmiy izlanish metodlarini izchillik bilan tatbiq qilish lozimligini taqozo etadi. Ana shunday metodlardan biri umumlashtirish usulidir. 1- misol. Berilgan ikki kesmaga o'rta proporsional bo'lgan kesmani yasash qoidasiga asoslanib, bir-biriga teng bo'lmagan ixtiyoriy ikki musbat sonning o'rta arifmetigi shu sonlarning o'rta geometrigidan katta son ekanligini isbot qiling. Berilgan: a va h sonlar; a> 0, b > 0, a -t= b. Isbot qilish kerak: a+b> q - -vao. 2 Isboti. a+b - 2 ab -:?. 0 42 ( a -JE}2 ;;:: 0 demaka,; b;;::ab. I uraz qilaylik, berilgan sonlar uchta bo'lsin. Berilgan: a, b, c 111111,u, 11>0, b>0, c>0, a :t: b :t: c. . . sh k e r a k : a+ b + c 3 , - ,-1 • hot ;;:: v abc. q Ii1 2 - I h II ti. Faraz qilaylik, a = x3, b = y3, c = z3 bo'lsin, u holda ( x'+ (,,> + ,' +z', ,'y'z' -3) +z' ,: ,','z' ) (x3 + y3 + z3 (x3 + y3 + z3 - 3.xyz O) . 3.xyz) A1&11r (I) tengsizlikning o'rinli bo'lishi ko'rsatilsa, a+b +c 3 (1) > _ VaafxC: ,111l1p,I ko'rsatilgan bo'linadi: [(x + y + z)3 - 3 ( x + y + z) x I( 3 + y3 + z3 - 3.xyz) ;;:: OJ x(.xy + xz + yz)] 0 [(x + y + z)x x(.x2 + y2 + z2 - .xy + xz + YZ )1;?: 0. (2) U) d,,gi birinchi ko'paytuvchi musbat, shuning uchun ikkinchi ko'pay­ llm h111i musbat ekanligi ko'rsatiladi, (1) tengsizlikning musbat ekanligini ,, ,_,,,p,1111 bo'lamiz: (, 1 y2+z2-xy+xz+YZ) =1(2x2 +2y2 +2z2-2xy-2xz-2yz) 1 j(x-z/+(x-y}2+(y-z)2] o. (3) f, 1 11•11.isizlik doimo berilishiga ko'ra musbatdir, agar x=y=z bo'lsa, (3) 11111.,1,llk nolga teng bo'ladi, bu holda (1) tengsizlik tenglikga aylanadi. a+b+c 1 11111k, 3 r-:- ;;:: vabc tengsizlik o'rinli ekan. 11 I uraz qilaylik, berilgan sonlar to'rtta bo'lsin. II r I i I g an : a, b, c, d - sonlar; a > 0, b > 0, c > 0, d > 0. a+b+A+d l1.l,111 qilish kerak: 4 43 4'bJ ;;:: va c . a+b Is bot i. -,.,- ,-,vabc ga asosan (a;b') M ' (4) , bo'lgani uchun bulami (4) ga qo'ysak: a+b+A+d .J.Jab·..Jcd a+b+c+d '2:. abcd. 4 4 a+b+c+d;;;: v4,a,;o;cja tengs1·z11·k o ,rinIi b o•Iad1.. Demak, 4 Endi yuqoridagi • tengsizlikni har qanday n uchun o'rinli deb, matematik induksiya metodi orqali umumlashgan (n + l) hol uchun isbot qilamiz: ,N = nNn +a,,+1I (N = nN,, +N,, +EI l , I ' Nq(n +1 + E ') n+ 1 , ( Nn+I= 11 1 + n+1 ,r+t n +1 I , ( E 'Nn+I= N,,+ n + 1 '\. i (( Nn+I r+I N: a,.+1 ) ::::) ( N n+I n+ N: an+I ) ::::) Nn+I .?: n+ a1'½. • • • an+I • 111 Ill 1k, ai + a, + a3 + ... +a,.+ a,.•. - --------------------------------;?:" Q1tli•••Qn+I • n+l I• mtHol. C nuqta [AB) kesmani teng I 11111 ho' ladi. 0 ixtiyoriy nuqta. 11,111 OA A -----'.------ B OC = a, OB= b vektorlar orqali l,1l1111i (7-chizma). llrl'ilgan: [AB], OA = a,OB= b, 0 7- chivr,a. ke r a k: OC - ? I II I' I sh loi•h shartga ko'ra: (; =I) bo'lgani uchun /AcJ= ½/AB/ (I) l,1dl • hltmadan: AC va AB vektorlarning yo'nalishlari bir xii bo'lgani ,141111111 AC=OC-OA, (2) AB= OB-OA, (3) 1 J> vu (3) Jami (1) ga qo'yilsa, quyidagi ifodalar hosil bo'ladi: - C=1(O- B+-O)A, O 1(-OB-O -)A , 2\ 1 O< . --OA = 1 I- 2 - 1( 1- OC = ()(, - -OB +-OA, 2 2 45 2 b+ .a.. ) . Endi shu kesmani ikkita C va D nuqtalar yordamida teng uch bo'lakka bo'laylik. 0 ixtiyoriy nuqta. 0C va AD vektorlarni 0A = . OB = b vektorlar orqali ifodalang (8-chizma). .... 0 Berilgan: [AB], OA = a, 8- chiz,na. Topish kerak: OB= b 1AC =-AB. 3 0C = ? Yechish: shartga ko'ra: AC 1'1 1( AB = AC= AB, 3 3, ' (1) AB va AC vektorlarning yo'nalishlari bir xil bo'lganligi uchun (2) (3) AB=OB-OA, (2) va (3) larni (1) ga qo'ysak: OC - OA = - 1-2- oc =-OB+-OA, (OB - OA), 3 3 - 0C =1 (-b+-2)a . OC = i(OB+20A ). 3 Endi shu [AB] kesmani C, D, E, ... nuqtalar yordamida teng n tu bo'lakka bo'laylik. 0 - tekislikning ixtiyoriy nuqtasi bo'lsin (9-chizma). OC vektorni OA = ;, OB= b vektorlar orqali ifodalang. Berilgan: [AB], - -. - .... IACI 1 OA = a, OB= b, IABI =-;; 46 I op ish kerak: Ycchish: OC= ? - shartga IACI I I I I ob I A Bl = -;;• 0 I 9- chiz,na. Af. va AB vektorlarning y11·11,11ishlari bir xii bo'lganligi uchun AC= OC-OA, (2) AB= OB-OA, (3) (2) va (3) larni (1) ga qo'ysak: ' OC -OA = .!.(oB-OA), OC = .!.(oB+ (n-l)OA). 11 'l OC=-I ; ,, . b. . . +(n-l) a. ' , 7- §. Abstraksiyalash metodi < )'qitish jarayonidagi ilmiy izlanish metodlaridan biri bu abstrak­ l\•1iln•,lidir. Abstraksiyalash - o'rganilayotgan obyektdagi narsalarning 1111d1i111 hclgilarini, sifat yoki xususiyatlarini fikran ajratib olib ana shu 1. . 1,,1, silat yoki xususiyatlarni mustaqil fikr obyektiga aylantirishdan 1l1111nl talakkur operatsiyasidir. I mlsol. O'qituvchi abstraksiyalash metodini o'quvchilarga 3·5=15 mi­ _,,1 111qali tushuntirishi maqsadga muvofiq. Ma'lumki, bu oddiy matematik 1, 1111llkdir, ammo u obyektiv olamdagi ma'lum bir qonuniyatlarni aks , 11111,dl. Agar 3·5=15 tenglikka ma'lum bir shartlarni qo'yilsa, u holda bu 1, 111111k quyidagi qonuniyatlarni ifodalaydi: Aw,r 3 sonini qalamlarning soni, 5 sonini har bir qalamning qiymati ,I, ,, . 11 holda 15 soni jami qalamlarning qiymatini (qancha turishini) ,1.. ,1,1L1ydi. l\ 111 3 sonini odamning piyoda yurgan vaqti, 5 soni uning bir soatdagi 1, 11111 dcsak. u holda 15 soni piyoda odamning 3 soat ichida bosib o'tgan ." 11111 lfodalaydi. 47 2- misol. Fizika kursida jismning harakat tezligi tushunchasini v =v +at 1 0 formula bilan, metall sterjen uzunligini qizdirilgandagi o'zgarishini l,=(+at formula bilan, chiziqli funksiyaning burchak koeffitsiyentli formulasini esa / (x)= ax + b bilan ifodalaymiz. Agar bu formulalarga diqqat bidan qarasak, v1=v +at va l"=l +at formulalar f(x)= ax + b chiziqli funksiya formulasining fizikada yozilishi ekanligini ko'ramiz. Yuqoridagi misollardan ko'rinib turibdiki, abstraksiyalash usulida narsa­ larning aniq holatidan uzoqlashib, ularning muhim belgilari haqidaginn gap boradi, narsalarning turli ko'rinishlari bo'yicha fikr yuritilmaydi. O'quv­ chilarga abstraksiyalash metodini o'rgatish ularning narsa va hodisalarni muhim belgilarini ajrata olishlari hamda ilmiy tushunchalarni o'zlashtirishlari uchun katta ahamiyatga egadir. 0 0 8- §. Aniqlashtirish metodi O'rganilayotgan obyektdagi narsalarning xossalarini bir tomonlama xususiy holda fikrlash aniqlashtirish deyiladi. 1- misol. a2 - b2 = (a - b)·(a + b) bu formulani aniq hollar uchun quyidagicha qo'llash mumkin: 812 - 632 = .J(81- 63)(81 + 63) =18 -144 = 12 · 3 2 = = 36 -1.144 = 50,9. 2- misol. Ma'lumki, kosinuslar teoremasi c2 = a2 + b2 - 2abcosC" formula bilan ifodalanadi: Agar C = 90° bo'lsa, cos 90° = 0, u holdn c2 = a2 +b2- Pifagor teoremasi kelib chiqadi. 9- §. Klassifikatsiyalash metodi Ta'rif. Jins tushunchalaridan tur tushunchalariga o'tish klassiji­ katsiyalash deyiladi. Klassifikatsiyalash jarayonida o'quvchilar (muhim yoki o'xshash) belgiga asoslangan holda, ularni bir sinfga birlashtirishga harakal qiladilar, ya'ni ularni o'xshash, umumiy va farqli tomonlarini qarah bir-biridan ajratadilar, buning natijasida ular tushunchalarni klassifi katsiya qiladilar. Masalan, ko'pburchak tushunchasini klassifikatsiyalash quyidagicha amalga oshiriladi: 48 I KO'PBURCHAK I . ------------------------------------------------------------------------- , QAVARIQ I I B_OT_I_Q_ _, TRAPETSIYA 10- §. Evristik ta'lim metodi <<Evristika>> degan so'zning ma'nosi savol-javobga asosan topaman ,lt-makdir. Evristik metod bilan o'qitish maktabdarda asosan, XIX asr h11shlaridan boshlab qo'llanila boshlandi. Atoqli pedagog-matematik S.I.Shoxor-Trotskiy o'zining <<feo­ "H'. rp1u1 Ha 3a;::i;aqax>> nomli kitobida bunday yozadi: «Geometrik 11111shg'ulotlar o'quvchilarga qiziqarli bo'lishi uchun, bu mashg'ulot1,mlagi har bir masala yoki topshiriq so'zma-so'z quruq yodlash lll'hun emas, balki ulaming aqliy faoliyatlarini ishga soladigan xarak1rnla bo'lishi kerak. (Shoxor-Trotskiy S.I. <<Geometriya na zadachax» M., 1908-y. 14-bet). Amerikalik olim D.Poya o'zining «KaK pernaT 3a,1:i:aqy>> nomli kitobida ,·v1istik ta'lim metodini bunday tushuntiradi: <<Evristikaning maqsadi v1111giliklarga olib boruvchi metod va qoidalami izlash demakdir>>. U ,·v, istik metod mohiyatini quyidagidek izchillikda tuzilgan reja orqali ,111111lga oshirishni tavsiya qiladi: I. Masalaning qo'yilishini tushunish. 2. Masalani yechish rejasini tuzish. l Tuzilgan rejasini amalga oshirish. 4. Orqaga nazar tashlash (hosil qilingan yechimni tekshirish). nu rejani amalga oshirishjarayonida o'quvchiJar quyidagi savollarga 1,1voh topadilar: I. Masalada nimalar noma'lum? .'. Masalada nimalar ma'lum? I. Masalaning sharti nimalardan iborat? •I. Ilgari shunga o'xshash masala yechilganmi? Agar shunga o'xshash masala yechilgan bo'lsa, undan foydalanib •l'•·v1layotgan masalani yecha olamizmi? , •, Allxonov 49 Albatta, yuqoridagi reja-sxema o'quvchilarning ijodiy fikrlash fao liyatlarini shakllantiradi, ammo bu reja-sxema o'quvchilarning ijodiy qobiliyatlarini shakllantiruvchi birdan-bir yo'l bo'la olmaydi. Matematik-metodist V.V. Repev evristik metod orqali o'qitishni bunday ta'riflaydi: <<Bu metodning mohiyati shundan iboratki, o'qituvchi tomonidan sinf o'quvchilari uchun o'tiladigan mavzu materialining mazmuni muarnmo qilib qo'yiladi, so'ngra maqsadga tomon yo'nalti­ ruvchi savollar sistemasini o'quvchilarga berish orqali qo'yilgan muam­ moni hal qilinadi. (PerrbeB B. B. <<O6IUa.H MeT0.IUiKa MareMan:IKH>>, M., 1958-y., 149-bet). Endi yuqorida aytilgan fikrlarning dalili sifatida quyidagi tenglama va masalani evristik ta'lim metodi bilan yechib ko'rsatamiz. l. Ushbu lx2- 3x- 91 =-5 tenglamani evristik metod bilan yeching. Bu tenglamani evristik metod bilan yechishda o'qituvchi bilan o'quvchilar orasidagi suhbat keltiriladi, bu ta'lim jarayonidagi evristik metod mohiyatini ochib beradi: O'qituvchi. lx2- 3x - 91=-5 tenglama qanday yechiladi? O'quvchi. Bu tenglamani yechish uchun uning r - 3x - 9=-5 va -x2 + 3x+9=-5 tenglamalar ko'rinishida yozib olinadi. O'qituvchi: x-2 3x - 9=-5 va -x2+ 3x+9=-5 tenglamalarni qanday qoidaga asoslanib yozdingiz? Agar bizga lal soni berilgan bo'lsa, u quyidagiga teng edi: ja=j {-a,a > 0, -a, a< 0. O'qituvchi. Xo'sh, u holda hosil qilingan tenglamalar qanday yechiladi? O'quvchi. x2 -3.x-9=-5, x2-3.x-9+5=0, x2-3.x-4=0. O'qituvchi. x2 -3.x-4=0 tenglama qaysi formuladan foydalanib yechiladi. O'quvchi. x2 -3x-4=0 tenglama x2+px+q=O ko'rinishga keladi, bu keltirilgan kvadrat tenglamadir. O'qituvchi. Kim aytadi, x2+px+q=Otenglamaning umurniy yechimi qanday bo'lar edi? 50 o•quvchi. x2+px+q=0 tenglamaning yechimi ± 4 -q 2v X1,2 = - p l,11' l:ir cdi. ( )'qituvchi. x2 -3x-4=0 tenglamani bu formulaga qanday qilib 'l11'yamiz? <)'quvchi. x2 -3x-4=0 tenglamada p=-3 va q=-4 ga teng, biz 11la111i umumiy yechimga qo'ysak, berilgan tenglamaning yechimini 111p.,,a11 bo'lamiz: ( )'qituvchi. -x2 + 3x + 9 =-5 tenglama qanday yechiladi? O'quvchi. -x2 + 3x + 9 + 5 = 0. ( )'qituvchi. Endi nima qilamiz? ( )'quvchi. O'xshash hadlari ixchamlanadi -x2+3x+14=0. O'qituvchi. Noma'lum x oldidan manfiy ishorani musbat qilish 111 111111 nima qilinadi? O'quvchi. Tenglikning har ikkala tomoni (-1) ga ko'paytiriladi: -x2 + 3x + 14 =0·(-1), x2-3x-4=0. Bu tenglama ham yuqoridagi kabi yechiladi: X12 =l+ ' 2- x, = 2+14 =l±J65=l± 65. 4 2 V4 2 4 ' 3+ 65 3- 65 2 2 ; Xi= 11. Endi quyidagi masalani evristik metod bilan yechamiz. Masa/a. Oralaridagi masofa 60 km bo'lgan A nuqtadan B nuqtaga bir 1,1q1d:1 ikki velosipedchi jo'nadi. Ular bir vaqtda B punktga kelishlari kerak ill Iii,inchi velosipedchi esa har soatda 2 km kam yurgani uchun bir soat .,, Ii kcldi. Har bir velosipedchi soatiga necha km yurgan? , ( )'c1ituvchi. Masalaning shartlari qanday? Unda nimalar berilgan? Im,a la shartida qanday kattaliklar qatnashmoqda? ( )'quvchilar. Ava B punktlar orasidagi masofa 60 km ekani berilgan. V, I,,si pcdchilarning tezliklari orasidagi va ana shu masofalarini bosib 11·1, .lilari uchun ketgan vaqtlar orasidagi farqlar berilgan. Bu masala ,li,11Iida h rakat, masofa va vaqt kabi kattaliklar berilgan. 1 51 O'qituvchi. Masalada nimani topish kerak? O'quvchilar. Masalada har qaysi velosi pedchining tezligini topish so' ralmoqda. O'qituvchi. Tezliklarni topish uchun qanday formulalardan foyda­ laniladi? s O'quvchilar. Bizga fizika kursidan ma'lum bo'lgan s = u·t, u =7 formulalardan foydalaniladi. O'qituvchi. Masalaning shartiga ko'ra nimani x bilan belgilanadi? O'quvchilar. x km/soatni A punktdan B puntkga borayotgan velosi­ pedchining tezligi deb olamiz. O'qituvchi. Agar biz birinchi velosi pedchining tezligini x desak, ikkinchi velosipedchining tezligini ana shu noma'lum orqali ifodalay olasizrni? O'quvchilar. Ha, (x-2) km/soat ikkinchi velosipedchining tezligi bo'ladi. O'qituvchi. A punktdan B punktgacha bo'lgan masofani birinchi va ikkinchi velosipedchilar qancha vaqtda bosib o'tgan? 60 60 O'quvchilar. - - soatda va -soatda. X X- 2 Q'qituvchi. Bu velosipedchilarning 60 kmli masofani o'tishlari uchun ketgan vaqtlarni qanday tenglash mumkin? 60 60 . O'quvchilar. -- -1= - tenglama orqah. X- 2 X O'qituvchi. Bu tenglama qanday yechiladi? O'quvchilar. Tenglama yechishning umumiy qoidasiga ko'ra: 60x + 120 - 60x = x!- - 2x, x2-2x - 120 = 0, = 1 ±.JI+ 120 = 1± 11. x1 = 12 km/soat, x2 = lOkm/soat. X1,2 11- §. Matematika darslarida muammoli ta'lim Umumta'lim maktablari jarniyatning ijtimoiy-iqtisodiy va madaniy hayotdagi muhirn o'zgarishlarga harnisha o'z munosabatini bildirib keldi. Jamiyat taraqqiyotining har bir davri uchun ta'lim nazariyasi rivojining 52 11111'111111 bir mazmuni mos keladi. Boshqacha aytganda, jamiyat ta­ ' l'I yotining har bir bosqichiga mos ravishda o'qitish dasturlarining 111111111mi, tarbiya prinsiplari, o'quv-tarbiyajarayonini tashkil qilishning 1 1111.1 va metodlari hamda ta'lim muddatlari mos keladi. Pedagogika 111 .ulan ma'lumki, ta'lim metodini aniqlashtirish jarayoni o'quvchi 1 11.111 o'qituvchining o'zaro munosabatlari prinsipidan kelib chiqadi, l 1111da o'qituvchi o'quvchilarga bilimlami bayon qilishi, ana shu l1lli111larga erishishdagi o'quvchilarning shaxsiy faoliyatlarini uyushtirishi lt,1111di1 tushuntiriladigan mavzu materialini o'qituvchining o'zi qanday l,,1vo11 qilish nuqtayi nazaridan yondashiladi. < >/1,'zaki ko'rsatmalik ta'lim jarayonida o'quvchilar o'qituvchining 111,.l11111tirishi orqali bilimlami ongli ravishda o'zlashtiradilar hamda 111,11 ,ii amalda qo'llash malakalari hosil bo'ladi. Asta-sekin umumta'lim maktablarining mazmuni tubdan o'zgar11, lld1, ya'ni ta'limni maktabning maqsad va vazifalariga mos keladigan v,111111, ancha takomillashgan izohli-illyustrativ metodi vujudga keltirildi. I1,1'1li illyustrativ ta'limda o'rganilayotgan obyekt mohiyati izohlanadi, h,1\'111 iy dalillar bilan bog'lanadi hamda o'qituvchining ana shu o'rga1111.,vulgan obyektga nisbatan ko'rsatadigan misol va xilma-xil ko'rgaz111,111 qurollari orqali tasdiqlovchi xulosasi bilan yakunlanadi. lwhli-illyustrativ ta'limda o'qituvchi dalillami o'zi bayon qilib 1.. 1.1di, o'zi ularni tahlil qiladi va yangi tushunchalarning mohiyatini 1111.l11111liradi, ya'ni teorema, qoida va qonunlarni o'zi ta'riflaydi. I mhli-illyustrativ ta'lim metodi umumta'limiy maktablarimizda ,i,, ll.111ish darajasiga nisbatan an'anaga aylandi va hozirda ham q, ,· ll:111ilmoqda. Hozirgi zamon ilmiy-texnika taraqqiyoti davrida izohli1lh 11·.t 1ativ ta'lim metodi o'quvchilaming fikrlash qobiliyatini yetarli ,l.11.q;ula rivojlantira olmaydi, ulami o'rganilayotgan mavzu materialini 1'11,1.1 hilishlariga bo'lgan ehtiyojlarini qanoatlantira olmaydi hamda t.1111•.i ho'lgan qiziqishlarini yuqori darajada shakllantira olmaydi. Shuning 11, 111111 ltam 1960-yilning boshlaridan boshlab, maktablarirnizda ta'lim 1,11,1v111iini jadallashtirish g'oyasi keng tarqalib, ta'limning yangi metodi ,111111111moli ta 'Jim metodi vujudga kela boshladi. I ;1'lim metodlarining turini aniqlash o'quv jarayonini tashkil qilish 1 1111.i plarini o'zigagina emas, balki aqliy faoliyat xarakteriga ham bog'11qd11. hu esa o'z navbatida fikrlashning reproduktiv va produktiv 1111 l,11111i o'zaro qo'shib olib borish bilan belgilanadi. Izohli-illyustrativ 1 , 11111 jilrayonida barcha bilirnlar, ko'nikmalar va malakalar o'zlash111, .'111111g rcproduktiv metodi asosida amalga oshiriladi, ya'ni o'quv11 1 1 1 53 chilar fanning tayyor natijalarini, tayyor faoliyat usullarini o'zlash­ tiradilar, bu esa ularda xotira va reproduktiv fikrlash malakalarini shakllantiradi. Faqatgina produktiv ijodiy fikrlash malakalari o'rganilgan nazariy mavzu materialiga bog'liq bo'lgan masala yoki misollarni yechish davomida egallanadi, xolos. Biroq reproduktiv fikrlash nati­ jasida to'plangan ma'lum hajmdagi bilim va malakalar o'quvchilarning mustaqil bilish hamda ijodiy qobiliyatlarini rivojlantirish uchun yetarli bo'lmaydi. Shuning uchun ham ta'limning jadallashtirish g'oyasini har xil yo'nalishlari turli olirnlar (M.A. Bankov, M.A. Danilov, M. Max­ mutov, Yu.K. Babanskiy va boshqalar) tomonidan eksperiment qilinib ko'rildi va nazariy jihatidan isbotlandi. O'tkazilgan eksperiment va kuzatishlar natijasida ta'lim jarayonida o' quvchilarning bilish faoliyatlarini jadallashtirish hamda ularning intel­ lektual imkoniyatlaridan yuqori darajada foydalanish umumiy qonu­ niyatlari ishlab chiqildi. Bu qonuniyatlar quyidagilardan iborat: 1. O'rganilayotgan mavzu materiallari yuzasidan muammoli savollar sistemasini tuzish. 2. Tuzilgan muammoli savollar sistemasi asosida suhbat metodi orqali tushuntiriladigan mavzu materialini o'rgatish va uning tub mohiyatini ochib berish. 3. Muammoli savollar asosida izlanish xarakteridagi o'quv vazifa­ larini qo'yish. Yuqoridagi bosqichlar asosida o'quv materiali tushuntirilganda o'quvchilar o'zlari darrov tushunib yetmaydigan fakt va tushunchalarga duch keladilar, natijada o'rganilayotgan mavzu materiali bilan o'quv­ chilar orasida muammoli vaziyat hosil bo'ladi. Ta'rif. 0 'rganilayotgan obyekt (bilishga doir nazariy material yoki masala) bilan o'rganuvchi subyekt (o'quvchi) orasidagi o'zaro harakat­ larning o'ziga xos bo'lgan turiga muammoli vaziyat deyiladi. Muammoli vaziyat - bu o'quvchilarni o'rganilayotgan mavzu materialidagi fakt va tushunchalarning qanday hosil bo'lishini bilmaslik­ dan ham ana shu mavzu materialining tub mohiyatini olib beruvchi matematik tushuncha, aksioma va teoremalarni o'rganilayotgan mavzu materialiga tatbiq qiia olmaslik paytida vujudga keladigan intellektual qiynalishdir. Muammoli vaziyatning roli va ahamiyatini aniqlash o'quvchilaming tez fikrlash faoliyatini psixologik, pedagogik qonuniyatlarini hisobga olish asosida o'quv jarayonini qayta qurish muammoli ta'limning asosiy g'oyasini belgilab beradi. Muammoli ta'limda bilimning deyarli katta 54 11u n'quvchilarga tayyor holda berilmaydi, balki o'quvchilar tomo­ ' I 11 11111ammoli vaziyatlarni mustaqil hal qila bilish faoliyatijarayonida , ,, ill.11! olinadi. l'n'rif. Muammoli vaziyatlami ha/ qilish asosida hosil qilingan dars ;.,,,,1·011i muammoli ta 'lim deyiladi. \ 11qoridagi mulohazalardan muammoli ta'lim nazariyasi o'quvchi 1111r I k kt11al imkoniyatlarini ochib beruvchi rivojlantiruvchi xarakterdagi 1,1 11111 tashkil qilishning psixologik, pedagogik yo'llari va usullarini 111 lt11111iradigan ta'lim jarayoni ekanligi ko'rinadi. l11:1mmoli ta'limda o'qituvchi faoliyati shundan iboratki, u zarur l111ll,11da cng murakkab tushunchalar mazmunini tushuntira borib ,, 1µ.111dayotgan mavzu materiali bilan o'quvchilar orasida muntazam 1-111·.ltda muammoli vaziyatlami vujudga keltiradi, o'quvchilami 1 1 1I aIda n xabardor qiladi, natijada o' quvchilar bu dalillarni analiz ,pl1• Ii asosida mustaqil ravishda xulosa chiqaradilar va umumlash­ ll1•1il1L1r, tushuncha, qoida va teoremalami o'qituvchi yordamida aniq1,1', tl11d:1 qilinishi yoki ma'lum bilimlami yangi vaziyatlarda qo'llanishini , p1111adilar, natijada o'quvchilarda aqliy operatsiya va bilimlami ,u11,Ii Iv o Ida qo'llanish malakalari shakllanadi. I;i kl ab matematika kursida o'rganiladigan nazariy mavzu material­ l,111 111;isala va misollami ulaming mazmuniga ko'ra muammoli hamda 11111n111111oli bo'lmagan turlarga ajratish mumkin. ·\ I'a r o' rganilayotgan mavzu materialidagi masala va misollami 1 111•,lt jarayoni o'quvchilar uchun yangi matematik tushuncha, dalil ,1 q111d:darni o'z ichiga olgan bo'lib, avvalgi usul bilan yechish mumkin lt11 l111;1:;:1yu, yechishning yangi usullari talab etilsa, u holda bunday 111,1•.,tl,1 yoki misol mazmunan muammolidir, aksincha, shunday masala ,,I 1 11tisollar o'qituvchi tomonidan o'quvchilarga yechish uchun 1,,, ilt•,lti mumkinki, bunday masala va misollar o'quvchilar uchun 111111111111oli bo'lmay qoladi, chunki ular masala va misol yechilishining , 111p1 11s11llarini mustaqil izlanmasdan, o'qituvchining tushuntirishiga 1 II 1,·,,..1ashtirib oladilar, berilgan masala yoki misol faqatgina koef111 11·, 1111:iri bilan avvalgilaridan farq qiladigan darajada bo'ladi. ,,, 1 , "It I 1111.-.ol. MasaJan, boshJang'ich sinf o'quvchiJariga quyidagi misoJJarni 111u mkin: 6 + 2 • 3 = 24, 6 + 2 • 3 = 12. t\ l.111111111iga ko'ra bu masaJa muammoJi bo'Jadi, chunki bir xiJ toifadagi ii I 111 1111sol har xiJ natijaga ega bo'lyapti. Bas, shunday ekan, misoJlarni 55 yechish usullari ham har xii bo'lishi kerak. O'quvchilarga esa faqatgina bitta ketma-ket hisoblash usuli ma'lum, xolos. Ikkinchi usuli esa ular uchun noma'lumdir. Mana shu yerda muammoli vaziyat hosil bo'ladi. Yuqoridagi qo'yilgan misollarning ikkinchi sinfdagi yuqori o'zlashtiruvchi o'quvchilar tomonidan yechilishi mum.kin. Agar o'qituvchi dastlab o'quvchilarga bir xii miqdorlardan tuzilgan misollarni turlicha usullar bilan yechish namunalarini ko'rsatgan bo'Isa edi, ular bu misollarni namunadan foydalanib yecha oladilar, natijada bu misollarni yechish jarayoni hech qanday muammoli vaziyatni hosil qilmaydi. 2- misol. Agar o'qituvchi ax2+bx+c=O to'la kvadrat tenglamaning umumiy X1,.2 = -b ± .j ba2 - 4ac yechi.mini'. top1'b , unga d ai•r 5 x2+7x+2=0 m1•s0I m. 2 ko'rsatgandan so'ng, o'quvchilarga 6x2+5x+1=0 tenglamani yechinglar desa, bu holat o'quvchilar uchun muammoli vaziyatni hosil qilmaydi, chunki ular uchun bu misolni yechishga andaza bor. O'quvchilar bu misolni yechish jarayonida hech qanday yangi matematik qonun yoki qoidani ishlatmasdan avvalgi misoldagi koeffitsiyentlar o'rniga yangilarini qo'yadilar, xolos, bunda o' quvchilarning fikrlash qobiliyatlari shakllanmaydi. 3- misol. O'qituvchi kvadrat tenglama mavzusini o'tib bo'lganidan keyin bikvadrat tenglamani o'tish jarayonida quyidagicha muammoli vaziyatlarni hosil qilishi mumkin. O'qituvchi: 6x2+5x2+1=Otenglamani qanday tenglama deb aytamiz? O'quvchilar: 4-darajali tenglama deyiladi. O'qituvchi: to'g'ri, shunday deyish ham mumkin, ammo mate­ matikada shu ko'rinishdagi tenglamalarni bikvadrat tenglama deyiladi va uning umumiy ko'rinishi ax4tbx2+c=O kabi bo'ladi. Xo'sh, bu ko'rinishdagi tenglamani qanday yechish mumkin? O'quvchilar: Biz bunday tenglamalarni yechmaganmiz. Mana shu yerda o'rganilayotgan mavzu materiali bilan o'quvchilar orasida bilishga doir muammoli vaziyat hosil bo'ladi. O'qituvchi: x2-y deb belgilasak, x4 ni qanday belgilaymiz? O'quvchilar: mulohaza yuritish, ilgari o'tilganlari eslash orqali x2=y deb belgilash to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qiladilar. O'qituvchi: Bu tenglamani hozirgi belgilashlarga ko'ra qanday ko'rinishda yozish mumkin? O'quvchidar: 6y2- Sy + I = 0. O'qituvchi: bu hosil qilingan tenglamani qanday tenglama deyiladi? O'quvchilar: to'la kvadrat tenglama deyiladi. 56 C)'c1ltuvchi: bu tenglamani qanday yechamiz? c )'c1uvchilar: to'la kvadrat tenglama umumiy yechimini topish ,.,,11111lnsiga qo'yib topamiz: C)'c1ltuvchi: biz hozir tenglamani yechib, qaysi noma'lumni I ti ' C)'c1uvchilar: noma'lum y ni topdik. O'c1ltuvchi: nimani topish so'ralgan edi? ( )'c1uvchilar: x ni topish so'ralgan edi. C)'c1ltuvchi: x ni qanday topamiz? Mana shu yerdagi noma'lum x ni topish jarayoni ham ko'pchilik ,, q11vrhilar uchun muammoli vaziyatni hosil qiladi. c >'quvchilar noma'lum x ni o'zlari topishlari mumkin, bo'shroq 11'q11vdiilarga o'qituvchi yordamlashadi: x2 =!.2' x2 = j; XJ,2 =± - I >cmak, tenglama 4-darajali bo'lgani uchun biz 4 ta yechimini ,,,pdtk. Bu misolni yechib bo'linganidan keyin ax4+bx2+c=O bikvadrat 1 111(111111:ining umumiy yechimini o'qituvchi rahbarligida o'quvchilarning " tl11d Iopa oladilar: x2 = y, ay2 - by + c = 0, y 1,2 = -b ±b -4ac 2a -b+b2 -4ac Yi == ---2a-Y2 = -bb - 2 -4ac 2a XJ,2 -= + -b+ b1 -4ac 2a ' J-b - .Jb2 4ac X3 4 = ± ----------- --. • . 2a Shunday qilib, muammoli savol, muammoli masala o'quv 1111111111111osining turli shaklda ifodalanishi bo'lib, bularning qo'llanishi 57 muammoli vaziyat va o'quvchilarning izlanish faoliyatining yuzaga kelishiga olib keladi. 3- misol. Kosinuslar teoremasini o'rganish uchun o'qituvchi oldin o'quvchilar bilan birgalikda to'g'ri burchakli uchburchakning elementlaridan birortasini topishga doir bo'lgan masalalardan yechadi. 1- masala. ABC to'g'ri burchakli uchburchakda LA=90°, IBC1=15sm va IA.Bl=9 sm bo'lsa, IAQ C tomonining uzunligi topilsin (10-chizma). Berilgan: MBC, LA=90°, IBCl=IS sm va IABI= 9 sm. Topish kerak: IAC1 - ? Yechish. Pifagor teoramesiga ko'ra: B A 10-chiz,na. IBCl2=1A.B!2+1AC12 IA Q=± BC2 - AB2 =225-81 =1 44 = 12. IAQ=12sm. 2- masala. LlABC da LA=30°, . LB=90°, IABl:=2 sm, IAC1= 4 i"3 sm bo'lsa, IBQ - ning uzunligini toping (11-chizma). Berilgan: LlABC da LA=30°, LB=90°, IABl=2 sm, A E C 11-chizma. 4 IACI= - 3 sm 3 Topi sh k e r a k : BC - ? Yechish. Chizmadan: MBEooMEC, AB AB AE BE - -- 2 BC .fj--1' AB BE=-=1 sm, 2 2 IBCI =?J sm. Yechilgan bu masalalar muhokama qilingandan keyin o'quvchilar oldiga quyidagicha muammoli savol qo'yish mumkin. Agar ixtiyoriy uchburchakning ikki tomoni va ular orasidagi burchagi berilgan bo'lsa, uning uchinchi tomonini topish mumkinmi? Bu muammoli savolga javob topish bizni kosinuslar teoremasini o'rganishga olib keladi. 58 I ornrlnsh uchun savollar M11tc•matik ta 'lim metodlari qanday metodlarni o'z ichiga o/adi? ll,11iy iz/anish metodlarining tur/arini aytib bering. t li1/rlha va kuzatish metodini tushuntiring. 1;,,,,,os/ash metodini aytib bering. fon/iz va sintez metodlarini ta'riflang. (, / l11111mlashtirish metodini ta'riflang va uni matematika dars/ariga t11thiqini tushuntirib bering. n1.1'h11nchani umumlashtirish deb nimaga aytiladi? \ I ,,,,,·emalarni umumlashtirishni tushuntirib bering. '' MI.ml va masalalarni umumlashtirish qanday amalga oshiriladi? I// ·1/1,1·/raksiyalash metodini tushuntirib bering. I I :lniq/ashtirish metodi deganda nimani tushunasiz? I • A lassijikatsiyalash metodini aytib bering. I I (J,mday ta Um metodiga evristik ta 'lim deyiladi? I-I Muammoli vaziyat deb nimaga aytiladi? I·, Muammoli ta'Jim deganda nimani tushunasiz? tr, /)asturlashtirilgan ta 'limni tushuntirib bering. I ' .\'1111/ar ketma-ketUgi deb qanday to'plamga aytiladi? Is (Janday sonlar ketma-ketligi arifmetik progressiya deyiladi? I I ,1v1111ch iboralar I ,1 '/Im metodi, ilmiy-iz/anish metodi, tajriba metodi, kuzatish metodi, 1,1,11//l,\-/ash metodi, ana/iz metodi, sintez metodi, umumlashtirish metodi, 1111/11111chani umumlashtirish, teoremani umumlashtirish, misollarni umum­ l,11htlrish masa/alarni umumlashtirish, abstraksiyalash metodi, klassifika1,11·,i/ash metodi, evristik ta'lim, muammoli ta'lim, dasturlashtirilgan ta'lim, ,,,11/11r ketma-ket/igi, arifmetik progressiya, o'qituvchining faoliyati, "',1111•rhilarning fao/iyati. IV bob O'QUVCHILARNING MATEMATIK TAFAK.KURLARINI SHAKLLANTIRISH METODIKASI 1- §. Matematik ta'lim jarayonida masalaning roll va o'rni Matematik ta'limjarayonida masalalardan foydalanish qadim zamon• lardan beri qo'llanib kelinmoqda. Shuning uchun ham matematika darslarida matematik masalaning roli va uning o'rni haqida gap borganda quyidagi uch bosqichni ko'zda tutish maqsadga muvofiqdir. 1. Matematika fanining nazariy qismlarini o'rganish matematik masa­ lalarni yechish maqsadida amalga oshiriladi. 2. Matematika fanini o'rgatish matematik masalalarni yechish bila11 birgalikda olib boriladi. 3. Matematikani o'rganish masala yoki misollar yechish orqali amalga oshiriladi. • Aytilganlardan ko'rinadiki, jamiyat rivojlanishining har bir bosqi­ chida masalaning roli va uning o'miga har xil baho berib kelingan. 1966-yili xalqaro matematiklar simpoziumida matematik masala va misollami yechish o'quvchilarning faqatgina matematik faoliyatlarini shakllantiribgina qolmay, balki ana shu fanga doir bilimlami o'zlash­ tirish va uni amaliyotga tatbiq qilishga ham xizmat qiladi, deyiladi. Aytilgan har bir bosqichni aniq mavzu materiallari asosida ko'rib chiqamiz. 1. Darsda <<fkki burchak yig'indisining sinusi» nomli mavzuni o'quv­ chilarga tushuntirsak, ular chiqarilgan natijaviy formuladan foydalanib mavzu materialiga doir misollarni yecha oladilar (12-chizma). Berilgan: C - aylana, [AB] .1 OB, OA=R=l, LEOB=a, LBOA=/3, LDOA=a+/3 lsbot qilish k e r a k : sin (a+/J) = ? (12-chizma). Is bot: , AD ' ti.DAD =>l OA =sin(a+/3) J· OA = I bo'lgani uchun sin (a+/J)= = AD = CD + CA. (l) 60 12-chcyna. • 1i1111111d11n: CD = EB, chunki bular o'zaro paralell to'g'ri chiziqlar 1 l,1111 kcsmalar 11OBE ( !=sin a) (EB= OBsina)· OB ' M>AII , ( OA = cos/3 ) (OB= OAcos/3)(OB= cos/3) (3) ni (2) ga qo'ysak EB = sin a • cos {3. AC ( AB= MCB ( (3) (4) ' cosa ) (AC= ABcosa). (5) , ' AOAB (2) = sin/3 ) (AB= OBsin/3). (6) 1,., 111 ( 5) ga qo'ysak: AC= cos a.sin/3. (7) (4) va (7) larni (1) ga qo'ysak, sin(a + /3) = sin a• cos f3 + sin a• cos /3 bo'ladi. M11111I. sin75°= sin(30°+45°)=sin30°· cos45°+cos30°·sin45°= 2 11, 11111k, 4 sin 75°= .fi.(l+ l!i). 4 sin 135° = ? cos 150° = ? M11ll'matik tushunchalarni o'rganish matematik misol va masalalarni h hilan birgalikda olib boriladi, chunki o'qituvchi yangi o'rgani­ ,,. 111111cmatik tushunchaning ta'rifini bergandan keyin uning analitik 1 ,,11 v111.adi. Masalan ti'=b, a'# l ko'rinishdagi tenglamaga ko'rsatkichli ,,.,,,.,,,,, dcyiladi deb ta'riflangandan so'ng, quyidagi ko'rinishdagi 1 Ii l1li lcnglamani ifodalovchi misollarni ko'rsatish mumkin: 3x = 27; ,,,, 'i' 125; ... 11·q1111vd1i ax=b ko'rinishdagi tenglamaning yechimini geometrik nuqtayi ,, â—„1.l,111ko'rsatib berishi maqsadga muvofiqdir. O'qituvchi o'quvchilarga, 11111tl111alalar tekisligida ikki funksiya grafigi o'zaro kesishsa, ular 111 11 1111q1asining absissasi ana shu funksiyalarni tenglash natijasida ,I, ti qlll1111.1111lcnglamaning yechimi bo'lishini takrorlagandan so'ng ax=b 11 l,1111it11i Imm y=ax Ba y=b ko'rinishlarda yozib, ularning har birining J , 61 grafigini chizib, bu grafiklarning kesishish nuqtasining absissasini x=log /, deb belgilash qabul qilinganligini tushuntirishi lozim. Bundan ko'rinadik 1, ax=b tenglamaning yechimi x=log b bo'lar ekan. (3x=27) (x = log327) 3 =log33 = 3log33 = 3. Ko'rsatkichli tenglamalarning barchasi ayniy algebraik almashtirishla, yordamida soddalashtirilib, ax=b ko'rinishga keltiriladi, so'ngra bunda11, x noma'lum x=log b ko'rinishda topiladi. 1 0 0 1- misol. 5x-/ +5x-2+5x•3=155 5 x('1 -+1-+-1 ) = 1lJcs ' 5 25 125 ' sx('25+5+1\=155 125 ' , l ' 5x ·31=155·125. • X = 4. 2- misol. 4 +16=10-2 , 2 =y desak, (2.Jx-if +16-10-2 =0. y2 -LOy + 16 =O. = -5 ±2 5-16 = 5 ± 3 y 1,2 y = 8; y = 2. ' I 2 1) 2--r;:z =8 , 2) 2 2 x-2=23, x-2=1, X - 2 =3 , X- =2, 2= 1, x-2=32; Misollar h· ' , L , x2+2x-5 3) , 2) 1 = 25. = 81. 3x2-x-2 3. Hozirgi davrda masala yoki misollar yechish orqali matematik ta' Ii111 jarayonini olib borishning metodik usul va vositalari ishlab chiqilgan ha1111l.1 bu usullar haqida ko'pgina ilmiy metodik va didaktik adabiyotlarda bay1111 qilingan. Matematik tushunchani masala yoki misollar yordamida kiri I i li 62 1111l11p, tub mohiyatini o'quvchilarga tushuntirish murakkab bo'lgan I 1 11 k jarayondir. Shuning uchun ham bir maktab o'qituvchisi dars 1111 ti ishlatiladigan masalani tanlash yoki uni tuzishda juda ham ehtiyot , l111,1p,'i lozimdir. Tuzilgan masalalarni dars jarayonida qo'Hanish ana shu quv, hilarning o'zlashtirish qobiliyatlarini hisobga olgan holda bo'lishi ii 11ar bir dars jarayonida ishlatiladigan masala yoki misol darsning 11Mq•,11dii,1a mos kelishi kerak. Al!ar darsda o'qituvchi o'quvchilarga biror yangi matematik tushun­ .!1,1111 ,,'rgatmoqchi bo'lsa, tuziladigan masala yoki misol ana shu tushuncha 111,ol11vn1i11i ochib beruvchi xarakterda bo'lishi kerak. 1\1.tsalan, y=ax, a;tl ko'rsatkichli funksiyaning grafigi nomli mavzuni ti'.lid:111 oldin o'qituvchi y=2x, y= ( ½T,y=3x kabi xususiy holdagi ' / â–º it 1•..11kichli funksiyalarga doir bo'lgan misollarning grafiklarini Dekart lo11111d111alalar sistemasida o'quvchilar bilan savol-javob asosida chizib 1•,;11ish maqsadga muvofiqdir. ,, 11i11g xususiy qiymatiga nisbatan chizilgan grafiklardan o'quvchilar 11111vdli bilan birgalikda y=ax ko'rinishdagi funksiyaning grafigi va uning ,, 11 h11i haqida umumiy xulosalarni keltirib chiqara oladilar. Bu yerda darsni 1wl111111 irish metodikasi xususiylikdan umumiylikka tomon bo'lib, bunda ,, ,p1v1 hilar har bir tushunchanim mohiyatini anglab yetadilar. 1 2- §. Matematika o'qitishda masalalarning bajaradigan funksiyalari I lul'.irgi zamon didaktikasida AD. Semushin, K.I. Neshkov va Yu.M. t--,tlv:111.in, J. lkromov, T.To'laganov va N. G'aybullayev kabi metodist 111.111 111atiklar matematika kursidagi masala va misollarning bajaradigan h11tl,•,1yasini quyidagicha turlarga ajratishadi: I Masalaning ta'limiy funksiyasi. Masalaning tarbiyaviy funksiyasi. I Masalaning rivojlantiruvchi xarakterdagi funksiyasi. ·I Masalaning tekshiruv xarakterdagi funksiyasi. M;1salaning matematika darsijarayonida bajaradigan funksiyalarini ,,I, il11d:i alohida ko'rib chiqamiz. I Masalaning ta'limiy funksiyasi asosan maktab matematika kursida 111a11il an nazariy ma'lumot, matematik tushuncha, aksioma, teorema , 1 1111111·111atik xulosalar, qonun-qoidalarning aniq masala yoki misollarga , 11t ,11 p 11a tijasida o' quvchilarda mustahkam matematik bilim va malakalar 11,1•,11 qilish orqali amalga oshiriladi. 11 63 i' I O'qituvchi ikki burchak yig'indisi va ayirmasining sinusi teoremasi111 o'tib bo'lganidan keyin, ana shu mavzu materialini o'quvchilar ongida mustahkamlash uchun quyidagicha misollami yechish mumkin. 1- misol. Ayniyatni isbotlang: sin ( a + i) + sin ( a -i) = /j sin a. Bu yerda o'qituvchi o'quvchilarga ayniyat tushunchasining mohiyati111 takrorlab berishi lozim: . . sm ( a + 'TC) +. sm( a - TC\ 6 . i= sm• a • cos re + cos a • sm• 7C + 6 , 6 6 ,r ,r . re 2 . a • cos - = + s m a • cos - - cos a - sm - = sm 6 = 2·sma 6 6 • ..fj = ..fjs·ma. 2 2- misol. Ayniyatni isbotlang: sin (a+ /3) cos a• cos/3 = tga + tg/3. sin cos cos sin f3 sin {a + /3) _ sin a cos /3 + cos a sin /3 _ cos a • cos f3+ cos f3 • cos /3 cos a • cos f-3 cos a • cos f3 cos a · cos /3 cos a· cos/3 a • a a • = tga + tg/3 = tga + tg/3. ..c;c. ....................... :;;..;_ 1 Maktab matematika kursidagi masala yoki misollarni yechish o'quvchilanlo1 matematik malaka va ko'nikmalarni shakllantiribgina qolmay, balki oli111.1,1111 nazariy bilimlarni amaliyotga tatbiq gila olishini ham ko'rsatadi. Agar o'qituvd11 kvadrat tenglama mavzusini o'tib, uni mustahkamlash jarayonida kvad1111 tenglamaga keltiriladigan masalalarni yechib ko'rsatsa, o'quvchilarni amt sli11 mavzu materiali yuzasidan bilimlari mustahkamlanadi hamda kvadrat tengla11111 tushunchasining tatbiqi haqidagi fikr o'quvchilar ongida shakllanadi. 1- masala. Balandligi h va asosining uzunligi a ga teng bo'lgan to'g'11 burchakli uchburchakning Ox o'qi atrofida aylanishidan hosil bo'lgan to'g'll doiraviy konusning hajmining hisoblang (13-chizma). Berilgan: OB=h, AB=a 64 y 0 X A, 13- chiz,na. Topish kerak: V = ? b f Ye c h i sh . V =n 2 Y dx a Cizmadan: a y = OA = tga • x =h x, V=n f dx=nf a-•x d x =an · -x·- = b b 2 y2 a h2 3 o a 3 a h na2h 1 ='!C--·--=-na 2 -h" h2 3 ho'lgani uchun 3 jh hi 2 2 2 3 3 ' a2 =r2; nr2 =S V=.!_Sn. 3 Agar o'qituvchi geometriya darsida konusning hajmi mavzusini o'tib, unga doir misollarni integral tushunchasidan foydalanib yechib ko'rsatsa o'quvchilar algebra bilan geometriya fanlari orasidagi mantiqiy bog'lanishni ko'radilar hamda ularda fazoviy tasavvur qilish faoliyati yanada shakllanadi. 2. Masalaning tarbiyaviy funksiyasi o'quvchilarda ilmiy dunyoqarashni shakllantiradi hamda ularni mehnatga muhabbat ruhida tarbiyalaydi. Bizga ma'lumki, matematika fanining o'rganadigan obyekti materiyadagi narsa­ larning fazoviy formalari va ular orasidagi miqdoriy munosabatlarni o'rga­ nishdan iboratdir. Bas, shunday ekan, fazoviy forma bilan miqdoriy munosa­ batlar orasidagi bog'lanish analitik ifodalangan formula bilan yoziladi. Ana shu formulani kundalik hayotimizdagi elementar masalalarni yechishga tatbiqi o'quvchilarda ilmiy dunyoqarashni shakllantiradi. Albatta o'qituvchi bu yerda bilish nazariyasiga asoslangan bo'lishi kerak. «Jonli mushohadadan abstrakt tafakkurga va undan amaliyotga borish kerak». 5 - S. Alixonov 65 O'qituvchi matematika darsida yechiladigan masalalar arqali a'quv­ chilarni mehnatga muhabbat ruhida tarbiyalashi lazim. Buning uchun a'qituvchi halal va sifatli mehnatni ulug'laydigan masalalarni tanlashi kerak ba'ladi. 1- masala. Ikki ishchi ma'lum muddatda 120 ta detal tayyarlashi kerak edi. Ishchilardan biri ikkinchisiga qaraganda saatiga 2 tadan artiq detal tayyorlab tapshiriqni 5 saat aldin bajardi. Har bir ishchi soatiga nechtadan detal tayyarlagan? x - birinchi ishchi ishlagan vaqti, (x - 5) - ikkinchi ishchi ishlagan vaqti. 120 - birinchi ishchi tayyarlagan detallar sani, X 120 - ikkinchi ishchi tayyarlagan detallar sani. x-5 Yuqaridagilarga asaslanib quyidagi tenglamani tuzishimiz mumkin. - - - -- . , _ X x-5 ' 120 _ X-5 X ' 120x-120x + 600 = 2x2 - lOx, 2x2 - lOx - 600 = O 12 0 _ 12 0 120 ,, x2 - 5x - 300 = 0 X12 ' ' =l. yaki ±25 + 300 = = 2 4 ± 35 2 2 Bulardan 1-ishchi 20 saat, ikkinchisi esa 15 saat ishlaganligi kelib chiqadi. 120 = o ta 1-ishchining 1 saatda tayyarlagan detallar sani. 20 2 \ = 8 ta 2-ishchining 1 saatda tayyarlagan detallar sani. 5 Masalani yechib ba'lgandan keyin a'qituvchi masala mahiyatini quyidagi tartibda tushuntirishi mumkin. Agar biror kishi biror tapshirilgan ishni artig'i bilan bajarsa, uning mehnat unumi artib, unga to'laydigan haq ham artib baradi. Bu esa a'quvchilarni halal mehnatga muhabbat ruhida tarbiya­ laydi. 3. Masalaning rivajlantiruvchi xarakterdagi funksiyasi a'quvchilarni mantiqiy tafakkur qilish faaliyatlarini shakllantiradi. Bizga psixalagiya kursida11 ma'lumki, a'quvchilarning mantiqiy tafakkur qilish faaliyatlari tafakkur ° 66 I , , ,IINlyalari (taqqoslash, analiz - sintez, umumlashtirish, aniqlashtirish, 1,,1 ·,iyalash va klassifikatsiyalash) orqali amalga oshiriladi. Maktab mate­ ' ,11 .1 kursidagi masalaning rivojlantiruvchi xarakterdagi funksiyasi o'quvhtl,11111 matematika o'qitish metodikasining metodlaridan masala yoki "'' 11ll11111i yechish jarayonida to'g'ri foydalanish malakalarini rivojlantiribgina ,,.,1i1111y, halki ularni biror matematik hukm va xulosalar to'g'risida aniq m, y11iitish imkoniyatlarini shakllantiradi hamda masalalar yechish qo1,1111 ,11larini rivojlantiradi. ·I Masalaning tekshiruv xarakterdagi funksiyasi o'z ichiga quyidagilarni oladi: 11 O'quvchilarning nazariy olgan bilimlari darajasi; )) O'quvchilarning nazariy olgan bilimlarini amaliy xarakterdagi misol 1 11111 nlalar yechishga tatbiq qilishi; I l 111atematik hukmlardan xulosalar chiqarish darajalari; ·I I O'quvchilarning matematik tafakkur qobiliyatlarini rivojlanish da­ t i• I I 11di hitta masala olib, ana shu masala yordamida yuqorida aytib o'tilgan •,tvalarning bajarilishini ko'rib chiqamiz. Mnsala. Radiusi r ga teng bo'Jgan doiraning yuzini integral yordamida , ,Iii 111 (14-chizma). Iii·1 i lgan: S - aylana. OA = r. I 11 p i sh k e r a k: S = ? 11111 \ ,. 1: It is h. x2+y2= R2 aylana tenglamasidan y= ± R2 _ x2 ni yozib a ,,l,1111i1. Yuzalarni integra·lyordamida hisoblash formulasi S= J f(x)dx b , 11 'd11111ing uchun ,y I( J R x2dx .\' 2 4 (I) - () = Rsin t, x = 0, t = 0, X tlx = Rcostdt, x = R, t = 1C . 2 1111 ulmashtirishlarni (1) ga qo'ysak, ,, q11vldagi ko'rinishni oladi: 14- chizma. tr I f II 2 2 2 JRi - R sin t · R cos tdt = 4 R2 1- sin2 t cos tdt = J 0 67 II II ,r ,r ,r 2 2 f cost cos tdt = 4R 2 cos2 tdt = 4R 2 = 4R2 f 2 0 0 1 21 J + c2 os dt = 0 ,r = 4R2I'!.+ .!... sin 2t12= 4 R2 (.!..n. + .!_ . sinn )= 2 ,2 2 2 ,o 2 2 2 2 , 4R2 . !!=.. n R2. 4 S = nR2. 1) Bu masalani yechish jarayonida o'quvchilarda integral yordamida yuzalarni hisoblash mumkin, degan tushuncha shakllanadi, bu esa ana shu masalani yechishdagi asosiy ta'limiy funksiya bo'lib hisoblanadi. 2) Bu masalaning tarbiyaviy funksiyasi esa shundan iboratki, o'quv­ chilarda bu masalani yechishga bo'lgan qiziqish shakllanadi, chunki ular integral yordamisiz doiraning yuzi nimaga teng ekanini biladilar, integrnl yordamida hisoblaganda ham uning yuzi S=rcR2 ekanini kelib chiqish i o'quvchilarni shu fanga bo'lgan hamda uning turli metodlariga bo'lga11 qiziqishlarini orttiradi. 3) Bu masalaning rivojlantiruvchi xarakterdagi funksiyasi esa masala­ ning yechish jarayonida hosil bo'lgan muammolarni hal qilishning matc­ matik qonuniyatlarini o'rgatadi, o'quvchilarda matematik tafakkurni shakl lantiradi. 4) Bu masalaning amaliy ahamiyati esa shundaki, bunda o'quvchilarning masalani yechish imkoniyatiga qarab ularning olgan nazariy bilimlarinin darajasi aniqlanadi. 3- §. Matematika darslarida didaktik prinsiplar Ma'lumki, didaktikprinsiplar ta'lim nazariyasining asosini tashkil qiladi. Shuning uchun ham o'quv materialini tushuntirish metodlarini tanlashda ta'lim nazariyasi tomonidan ishlab chiqilgan quyidagi didaktik prinsi plarga amal qilish kerak. 1. llmiylik prinsipi. Bu prinsipning mohiyati shundan iboratki, maktab matematika kursida o'tiladigan har bir mavzu materiali nazariy jihatdan isbotlangan, ya'ni avvalgi o'tilgan matematik tushuncha, aksio­ ma va teoremalarga asoslangan holda bayon qilinishi lozim. Ilmiylik prinsipi matematika darsining har bir qadamida kerakbo'ladi, masalan, o'qituvchi o'quvchilarga x2+ 1 tenglamani yeching desa, qo'yilgan bu savol to'la ilmiy asosga ega bo'lmaydi, chunki o'quvchilar bu tengla- ,,t.1111 11:iqiqiy sonlar to'plamiga nisbatan yechadigan bo'lsalar, u yechim1. •1 , 11_;1 cmas, agar ular bu tenglamani kompleks sonlar to'plamiga .t,,11:111 yechadigan bo'lsalar, u ikkita har xi1 yechimga ega bo'ladi. ,1111111111• uchun ham matematika darslarida ilmiylik prinsipi quyidagi , 11 11ila rga javob berishi kerak: I I o'rganilayotgan har bir matematik tushuncha, ta'rif, aksioma ., tl'll1cmalar bayon qilinishi jihatidan sodda va aniq ifodalangan '"' ll•,l1i kerak; 'I 111atematika darslarida o'rganiladigan har bir mavzu materialiga 111 1,,11:111 o'quvchilarni tanqidiy qarashga o'rgatish hamda ularni ana 1111 1111qtayi nazardan ilrniy fikrlash qobiliyatlarini shakllantirish. ·\11;1 shu nuqtayi nazardan ilmiylik prinsipi maktab matematika '" ,1,Lt o'rganiladigan dalillami ular fanda qanday yoritiladigan bo'lsa, 1;111111.:1 moslab yoritishni talab etadi. /,. Ko'rsatmalilik prinsipi. Ko'rsatmalilik prinsipi o'quvchilar tafak­ l,1111111111•. aniqlikdan abstraktlikka qarab rivojlanish xususiyatlariga bog'liqdir. t 111 111:ttikani o'qitishdan asosiy maqsad mantiqiy tafakkurni rivojlan­ llti .l1d;111 iboratdir, biroq matematikani o'qitish aniq dalil va obrazlardan 11,tl111asdir, aksincha, har qanday masalani o'rganishni shu aniq dalil va ..1,,,11L1rni tekshirishdan boshlash kerak bo'ladi. Ko'rsatmalilik ilmiy t,ili•.1tl:i1ga qiziqishni oshiradi, o'quv materialini o'zlashtirishni osonlashtiradi .., 111.1ll"111atik bilirnlarni mustahkarn bo'lishiga yordarnlashadi. ( )nglilik prinsipi. Onglilik prinsi pi o' quvchilarning o' quv mate11 ,11111 011gli ravishda o'zlashtirishga, ya'ni ularni turli dalillarni tushuna litli lwa hamda bu dalillar orasidagi bog'lanishlarni va qonuniyatlarni '" 1,,, ltilishga o'rgatishdan iboratdir. Matematikani o'qitishda bu '"'" .1 p11i11g muhimligi shundan iboratki, matematikadan olinadigan l11111111.11 faqat ongli ravishda o'zlashtirilgandagina o'quvchilar miqdoriy ""',"·',:tbatlarning xarakterini, matematik figura va ulaming o'zaro ,.. , L1111sll xususiyatlarini bilib oladilar. Agar onglilik prinsipi mavzu 11111, ,1;ili11i o'zlashtirish jarayonida buzilsa, o'quvchilarning oladigan 1 i1111il.11i yuzaki bilim bo'lib qoladi. O'quvchilardagi yuzaki bilirnlarni 111•, 1d,11•.i hollarda ko'rishimiz mumkin: I A1•,ar biror o'quvchiga funksiyaning grafigini chiz deb aytilsa, u L .. ,,o1111ala tekisligida ana shu grafikning umurniy ko'rinishini chizishi, .. ,,111,1 I II n ksiyaning argument qiymatlariga mos qiymatlarni topib bera ,, 11}'1 murnkin. ' 1 >'quvchi miqdorlarning absolut qiymati ta'rifini biladiyu, ammo ;1111•1 S tcnglarnaga yoki lxl<5 tengsizlikka tatbiq qila olmasligi mumkin. 111 69 4. Aktivlik prinsipi. Bu prinsipning mohiyati shundan iboratki, bunda maktab matematika kursidagi ta'limning har bir bosqichi rivojlantiruvchi xarakterdagi ta'lim asosiga qurilgan bo'lishi kerak, bu esa o'quvchilarning aktiv fikrlash faoliyatlarini shakllantirishga xizmat qiladi. Matematika darslarida o'quvchilarning aktiv fikrlash faoliyatlarisiz bilimlarni ongli ravishda o'zlashtirishlariga erishib bo'lmaydi, shuning uchun ham hozirgi zamon maktab matematika kursining asosiy maqsadi o'quvchilaming matematika darslarida aktiv fikrlash faoliyatlarini shakllantirishdan iboratdir. O'quvchilaming matematika darslarida aktiv, ongli fikrlash faoliyat­ larini hosil qilish uchun mavzu materialini dars jarayonida muammoli vaziyatlar hosil qilish asosida o'tish maqsadga muvofiqdir. 5. Puxta o'zlashtirish prinsipi. Puxta o'zlashtirish prinsipi matematik materiallami puxta o'zlas.htirishga erishishda ayniqsa katta ahamiyatga egadir. Matematik tushunchalar o'zaro shunday bog'langanki, majburiy minimumning biror qisminigina bilmagan taqdirda ham o'quvchilar o'z bilimlaridan turmushda foydalana olmay qoladilar. Matematikad:i hisoblash, algebraikifodalami ayniy almashti pish, geometrikfiguralarni tasvirlash malakalarini puxta egallashning ahamiyati kattadir. Ayniqsa matematikada boshqa fanlardagiga qaraganda ham, dastuming biror qismini yaxshi o'zlashtirmasdan va malakani yaxshi mustahkamlamasda11 turib muvaffaqiyat bilan oldinga siljish mumkin emas. Yuqoridagilarda11 ko'rinadiki, o'quvchilarning matematika fanidan oladigan bilimlari puxta bo'lishi uchun quyidagi shartlari bajarilishi zarur. 1. O'quvchilaming matematikaga qiziqishlarini shakllantirish. 2. Tushuntirilgan mavzu materialini o'quvchilarning mantiqiy asosd:i o'zlashtirishlariga erishish. 3. Matematika darslari davomida o'quvchilarning mantiqiy fikrlasll faoliyatlarini hosil qilib borish. 6. Sistemalik prinsipi. Matematika darslarida sistemalik prinsi p1 shundan iboratki, bunda o'qitishni shu fanning sistemasiga moslah olib borish talab etiladi. TaKrorlash uchun savollar 1. Matematik tafakkur deganda nimani tushunasiz? 2. Matematika darslarida masa/aning rolini tushuntirib bering. 3. Masa/aning ta'limiy funksiyasi nimalardan iborat bo'ladi? 4. Masalaning tarbiyaviy funksiyasichi? 5. Masa/aning rivojlantiruvchi funksiyasini aytib bering. 70 r, Masalani tekshiruv xarakterdagi Junksiyasini tushuntirib bering. <J'quvchilarning matematik qobiliyat/ari qanday shaklantiriladi? Matematik hukmning qanday turlari mavjud? •J Matematik hukmlar qanday tushunchalar ko'rinishida ifoda qilinadi? I// /Jirhad deb qanday ifodaga aytiladi? I I. Ko'phad tushunchasini aytib bering. I.' Ko'phad/ar qanday usu/lar yordamida ko'paytuvchi/arga ajratiladi? I 1, Ko'paytuvchi/arga ajratishning guruh/ash metodiga misol/ar keltiring. I./ Qo'shimcha had/ar kiritlsh orqali ko'phad qanday qilib ko'paytuvchilarga ajratiladi? I '. Ko'phadning ildizlariga ko'ra ko'paytuvchilarga ajrati/ishini tushuntirib hering. fr,. Ko'phadni noma '/um koeffitsiyentlar orqali ko'paytuvchilarga ajratish 11anday amalga oshiriladi? I ' Matematika darslarida didaktik prinsiplar va ularning matematika t!arslariga tatbiqini tushuntirib bering. 8 I nynnch iboralar M11t1'fllatik tafakkur, masala, masa/aning tarbiyaviy funksiyasi, masa/aning 1,1 'llmiy funksiyasi, matematik qobiliyat, matematik hukm, birhad 111vh11nchasi, ko'phad tushunchasi, ko'paytuvchilarga ajratish, guruhlash 1111'/otli: ko'phad ildizlari, didaktik prinsiplar, nom 'alum koeffitsiyent, ,:,·0111ettik figura, absolut qiymat tushunchasi, koordinata tekisligi, ,d>:,·hniik ifoda. V bob. MATEMATIK TA'LIMNI TASHKIL QILISH METODIKASI 1- §. Matematika darsining tuzilishi va uni tashkil qilish metodikasi Bizga pedagogika kursidan ma'lumki, dars maktablarda olib bo­ riladigan o'quv-tarbiyaviy jarayonning asosidir. Shuning uchun ham dars jarayonida o'tiladigan mavzu mazmunini umumta'limiy, tarbiya­ viy, rivojlantiruvchi va amaliy xarakterdagi tomonlari ochib beriladi. Kadrlar tayyorlash milliy dasturi qabu1 qilinganidan keyin maktablarda o'tiladigan har bir dars vazirlar mahkamasi tomonidan ishlab chiqilgan, ta'lim standartlari asosida olib borilishligi aytib o'tilgan. Har bir dars o'quv tarbiyaviy jarayondir. Shuning uchun ham har bir darsda o'quv-tarbiyaviy jarayonining maqsadi, mazmuni, shakli, metodlari va uning vositalari orasidagi o'zaro aloqalar mazmunan ochib beriladi. Agar metodika nuqtai nazardan matematika darsining tuzi1ishiga nazar tashlaydigan bo'lsak, unda quyidagi didaktik maqsadlar amalga oshiriladi. Darsning boshida o'quvchilar bilimi tekshiriladi. Bu tekshirish savol-javob yoki didaktik tarqatma materiallar asosida o'tkaziladi. Bunda qaysi o'quvchining avvalgi o'tilgan mavzu mazmunini qanday o'zlash­ tirgani va qanday qiyinchilikka uchragani hamda ana shu mavzu ma­ teriali yuzasidan o'quvchilaming olgan bilimi va ko'nikmalari tekshiriladi. O'quvchilarning bergan javoblari o'qituvchi tomonidan izohlab baholanadi. Shundan keyin darsning asosiy maqsadi yangi mavzu o'quvchilarga tushuntiriladi va uni mustahkamlash uchun o'quvchilar bilan birgalikda misol yoki masalalar yechiladi. Bundan tashqari, ana shu mavzu mazmunini qanday darajada o'quvchilar o'zlashtirganliklarini bilish uchun o'qituvchi tomonidan o'quvchilarga nazariy va amaliy xarakterdagi savollar ham berib boriladi. Bundan keyin uyga vazifa berish va uni bajarish yuzasidan zarur ko'rsatmalar beriladi. Yuqorida aytib o'tilgan bosqichlardan ko'rinadiki, matematika darsiga tayyorgarlik ko'rish o'qituvchidan o'rganiladigan mavzuning maqsadi va uning mazmuni nimalardan iborat ekanligini aniqlashdan iboratdir. Har bir o'qituvchi ertaga o'tadigan matematika darsida qanday o'quv-metodikjarayonni amalga oshiraman degan savolgajavob izlashdan 72 t11...l1lashi kerak. 45-minutlik dars vaqtini taqsimlashda yangi materialni , . •Jl•vrhilarga tushuntirishga va uni mustahkamlash yuzasidan misol ,, 111asalalar yechishga ko'proq vaqtni ajratish zarur. Ko'p hollarda maktab o'qituvchilari ko'proq vaqtni uy vazifasini 11 .1111 ishga sarf qilib, yangi mavzu mazmunini bayon qilish va uni 11111.1:ihkamlash vaqtini qisqartirishga olib keladilar. Bu usuldan qochish ,., . chunki darsning asosiy maqsadi yangi mavzu mazmunini o'quv­ ' ll1li11 1.n tushuntirish va uni mustahkamlashdan iboratdir. Fikrlarimiz d,tli11 it:1tida <<Bikvadrat tenglama ildizlarini topish>> mavzusini o'rgatish 1111 111dikasini ko'rib chiqaylik. I I >arsning maqsadi. Bikvadrat tenglama va uning ildizlarini topishni II ljl,11 t h. < >ldingi darsda o'tilgan mavzu materialini o'quvchilar tomonidan ti, , oila h uchun savollar. ,11 " + bx + c = 0 var+ px + q = 0 ko'rinishdagi ifodalar 1 ,111il.,y tcnglamalar deyiladi? t,1 11 • ax2 + bx + c kvadrat uchhaddan to'la kvadratga ajratish ,., 111111 qanday ayniy almashtirishlarni bajarish kerak? 1 1 I I x + 3x - 4 = 0 tenglamani yeching. I Ya11gi mavzu mazmuni bilan tanishtirish. C,•11ltuvchi: 6x4 + 5x2 + 1 = 0 tenglamani qanday tenglama deb 1111/? t t'c111vchilar: 4-darajali tenglama deyiladi. c t'c11tuvchi: To'g'ri, shunday deyish ham mumkin, ammo matema111l.1 \hll ko'rinishdagi tenglamalarni bikvadrat tenglama deyiladi va 111111111. 11111umiy ko'rinishi ax4 + bx2 + c = 0 kabi bo'ladi. Xo'sh, t.111111.,v lcnglamani qanday yechish mumkin? t )'1111vchilar: Biz bunday tenglamalarni yechmaganmiz. Ct 11Unvchi: Agar x2 = y deb belgilasak, x4 ni qanday belgilaymiz? t t'1111vchilar: Mulohaza yurtish, ilgari o'tganlarini eslash orqali I'' deb belgilaymiz deb aytadilar. Ct'11ltuvchi: Yuqoridagi belgilashlarga ko'ra ax4 + bx2 + c = 0 I 1111,1 qanday ko'rinishni oladi? t t'c111vchilar: ay2 + by + c = 0 bu tenglama kvadrat tenglamadir. 11,111,l ,v knglamani yechishni bilamiz. O'c1ll11vchi: 6x4 + 5x1 + 1 = 0 tenglamani x2 = y belgilash orqali , ""' 1v tl'nglamaga keltiramiz? c )'1111vchilar: 6y2 + 5y + l = 0 to'la kvadrat tenglama ko'rinishiga. C)'11lh1vchi: Bunday tenglamani yechishni bilamizmi? 1 73 O'quvchi: Bilamiz, y1 =½ ; y2 =i bu tenglama yechimlari bo'ladi. O'qituvchi: Bizdan qanday noma'lumni topish so'ralgan edi? O'quvchilar: Noma'lum x ni topishni. O'qituvchi: x ni qanday topamiz? O'quvchilar: x2 = y 1 X1,2 =± -f-i.· tenglikdan 2 1 . x = 3 tenglikdan esa, x3,4 x2 = . !. bo'ladi, bunda11 2 1 = ± ../3 bo'ladi. 4. O'tilgan mavzu mazmunini mustahkamlash uchun 9.x" + 5x2 - tJ. x" + 7x2 + 12 = 0 va hokazoga o'xshash misollarni o'quvchilar bilan birgalikda yechish maqsadga muvofiqdir. 5. Uyga vazifa berish. Bunda darslikdagi misol va masala nomerla11 o'quvchilarga o'qituvchi tomonidan aytiladi. Agar uyga vazifa beri:..lt ishi to'g'ri tashkil etilsa, ular o'quvchilarning bilimlarini mustahkamlay di, mustaqil ishlash malakasini shakllantiradi, matematika fanini 0'1 ganishda •chidamlilik va tirishqoqlik malakalarini tarbiyalaydi. Uyga be rilgan har bir topshiriq ko'pchilik o'quvchilarning kuchi yetadigan. o'quvchilar vazifaning ma'nosini va qanday bajarish kerakligini tushu11a oladigan darajada bo'lishi kerak. Topshiriqning og'ir yengilligi o'quvchini1w sinfda o'tilgan materialni o'zlashtirishi va uni tushunishi bilan uzviy bog'liqdir, shuning uchun ham o'qituvchi uy vazifasini belgilashda o'quvchilarning uni bajarishga tayyor yoki tayyor emasligini nazarda tutisltt lozimdir. Berilgan vazifalargina qo'yilgan maqsadga, ya'ni o'quvchilarn, o'tilgan mavzular rnazrnunini puxta o'zlashtirishlariga olib keladi. 2- §. Matematika darsining turlari l. Yangi mavzu mazmuni bilan tanishtirish. 2. Yangi mavzuni mustahkamlash. 3. O'quvchilarning bilimlarini, ko'nikma va malakalarini tekshirish 4. O'quv materiallarini takrorlash va umumlashtirish. Matematikadan 45-rninutlik dars o'tilgan rnavzuni o'quvchilard:111 so'rash yangi mavzuni bayon qilish, uni mustahkamlash, o'quvc.:lli laming bilirn, ko'nikma va malakalarini tekshirish kabi qismlarga ajrntisll. o'tiladigan har bir darsni didaktik maqsad va mazmunini tushunatl1 bo'lishini ta'rninlaydi. 74 t\l:1ktab matematika darslarida yangi mavzu mazmunini tushuntirish ,, ,11•,1111 11ch xil usulda olib boriladi. Ular ma'ruza, suhbat va mustaqil ,..111111 11 t11.i rgi yangi pedagogik texnologiyaning mohiyati ham suhbat metodi , 1111 yangi mavzu mazmuni ochib berishdan iboratdir. Bunda mavzu 111,111111111ini o'quvchining o'zi bayon qiladi, lekin mantiqiy muloha­ il,11 v:iqtida va turli hisoblashlarni bajarishda o'qituvchi o'quvchilarga 111,1v111 mazmunini ochib beruvchi mantiqiy ketma-ketlikka ega bo'lgan 1v11ll:11 tizimi orqali murojaat qiladi, o'quvchilar ana shu savollarga t,1\'llh llcrish orqali mavzu mazmunini chuqurroq o'zlashtirib oladilar. h11 ll'illlda o'tkaziladigan darsning bir qismini misol qilib ko'rsatamiz. 1111 11ccha qo'shiluvchilar yig'indisining kvadrati formulasini keltirib , li1q111ish o'tilmoqda. c )'11Uuvchi: Ikki son yig'indisining kvadrati to'g'risidagi ifodani 111p11p,a keltiring. Nosir sen ayt men doskaga yozaman. c )'11uvchi: Doskaga (a+ b)2 =a2 + 2ab + b2 ifoda yoziladi. ( )'11ltuvchi: Endi (a+ b + c)2 ning qanday ifodalanishini aniqlaylik. 1,11 biz ikkita qo'shiluvchi yig'indisi kvadratining ifodasini lo1l,11lw.a11 bo'lsak, uchta qo'shiluvchi yig'indisi kvadratining ifodasini , 111,i,11 ishni qanday boshlashimiz mumkin? c )'111tuvchi: Shu uch son yig'indisini ikki son yig'indisi shaklida ,,,11i olish kerak, masalan: [(a+b)+c]2. ( )'11ltuvchi: Bu yozilgan yig'indini kvadratga ko'taring, mumkin l 11'lp,111 hamma sodalashtirishlarni bajaring. Karim, senda natija nima , li1qd1, o'qib ber va hosil bo'lgan ifodani aytib tur, men doskaga 11111lt qo'yaman. 1,; ,11 im aytib turadi, o'qituvchi yozadi. c )'ctltuvchi: Shu xilda mulohaza yuritib, to'1tta qo'shiluvchi yig'in­ ,1, 1111 kvadratga ko'taring: (a+ b + c + k)2. Rahim, qanday mulohaza '" ll)':111ingni, qanday shakl o'zgartirishlami bajarish kerakligini aytib , I, . 11:it i,iani yana men doskaga yozaman. 1<,iliim to'rt hadni qanday qilib kvadratga ko'tarish kerakligini so'zlab I 111dl. ( )'11ltuvchi: Ko'rib chiqqan hamma misollarimizda hosil bo'lgan 11, 11 Lila III i diqqat bilan ko'rib chiqinglarchi, bulardan ko'phad kvadratini 1,.. 11 qilish qoidasini chiqarish mumkin emasmikin? Nosir, nima 1 ,-.·q,111!11g, aytchi? I ln'iir so'zlab beradi va qoidani aytadi. 1 75 O'qituvcbi. To'g'ri. Ammo biz faqat bir necha misol natijalarigagina suyanib xulosa chiqardik, shuning uchun uning to'g'riligidan shub­ halanish, demak, uni isbot qilishni talab etish ham o'rinli bo'lar edi. Uning isboti bilan siz VIII sinfda tanishasiz, hozir u sizga og'irlik qiladi. Siz chiqargan xulosa to'g'ri va bundan keyin undan foydalana-­ digan bo'lamiz. Bu qoidani yana bir marta aytib chiqaylik. Ba'zan biron teoremani isbot qilishdagi, yoki biron formulani keltirih chiqarishdagi ishni butun sinf yana ham mustaqilroq bajaradi, ammo bu holda ham o'qituvchi rahbarlik qiladi. Bunda o'quvchilarga o'z rejasini isbotlash metodini yoki mulohazalarini taklif etishga keng irnkoniyat beriladi. Shu bilan birga, o'qituvchi ba'zan yordamchi savollar tashlaydi, ko'rsatmalar beradi, ayrim o'quvchilar o'z mulohazalarida xatoga yo'l qo'ygunday bo'lsa, tushuntirib beradi. Biroq bu yo'l juda ko'p vaqt oladi, chunki o'quvchilaming turli-tuman takliflari ulami asosiy masaladan chetga chiqaradi. Sinfda yangi materialni o'rganishda qo'llaniladigan usullardan yana biri bu o'quvchilarning mustaqil ishlaridir. O'quvchilarning mustaqil ishlarida misol va masalalar yechishni mashq qilish, teorema isbotlarini turli xii usullarda bajarish (agar imkoni bo'lsa), mavzu mazmuniga qarab natijaviy formulalarni chiqarish va unga doir misollar yoki masalalami tatbiq qilish kabi o'quv metodik ishlar amalga oshiriladi. Masalan, o'qituvchi to'la kvadrat tenglamasi va uning ildizlarini topish mavzusi o'tilgandan keyin, keltirilgan kvadrat tenglama va unin!,\ yechimlarini topishni mustaqil ish sifatida berishi mumkin. Bunda o'qituvchi o'quvchilarni kvadrat tenglama va uning yechirnlari mavzu sining mazmunini ochib beruvchi mantiqiy ketma-ketlikga ega bo'lga11 savollar tuzishi bilan o'quvchilami yo'naltirib turishi maqsadga muvofiq dir. O'qituvchi har bir o'quvchini _qo'yilgan topshiriq mazmunini ochishdagi xato va kamchiliklarini to'g'rilab borishi lozim bo'ladi. Shun dagina mustaqil ishlash usuli orqali o'quvchilar bilimini chuqurlashtirish mumkin bo'ladi. Matematika darslarida ma'ruza metodidan ham foydalanib darsla1 o'tiladi. Bu holda o'qituvchi o'quvchilarni mulohazada ishtirok etdirmasdan, mavzu mazmunini yolg'iz o'zi bayon etadi. Shu bila11 birga bayon etilayotgan mavzu mazmunidan nimani yozib olish, qanday chizmani chizib olish, doskadan nimalarni ko'chirib yozish kerakligi o'quvchilarga aytib beriladi. O'qituvchi nazariy materialnigina emas, balki masalalami yechili shini ham o'zi bajarishi hamda mantiqiy mulohazalarni o'zi aytishi va 76 1,,11, Ila chizmalarni chizish va yozuvlarni yozishni ham o'zi bajarishi ,1111111k111. lll111da o'qituvchining mavzu mazmunini bayon qilish usuli o'quv­ ' litln1 11chun namuna bo'lishi, o'quvchilar ham o'z fikrlarini o'qituv• l1tl.11dck bayon etishga intiladigan bo'lishi kerak. O'qituvchilarning nutqi 1v,11lli, mulohaza va isbotlari yetarli darajada asoslangan bo'lishi hamda 11111 11 1avon bo'lishi kerak. Agar darsda qo'Uanilgan metodlar o'quv­ ' lltl.11da qiziqish tug'dirgan, ular diqqatini jalb qilgan bo'lsa, o'quv1 l1i1.11 111,<Vzudagi asosiy mulohazalarni to'g'ri takrorlab bera olgan 111 ,· l•.,dar, demakki, o'qituvchi mavzu mazmunini yoritishda qo'llangan 1111 trnlldan qanoat hosil qilishi mumkin. < l"tilgan mavzuni mustahkamlash deganda biz asosan o'quv mate111111111 11azariy ma'lumotlarini takrorlash hamda o'quvchilarni o'tilgan 11111\ 111 materiallari yuzasidan malaka va ko'nikmalarini shakllantirish 11, 111111 misol, masalalar yechish orqali o'tilgan darslarini takrorlab 11111 1.d,kamlashni tushunamiz. 1•1 1 ilgan materialni takrorlash ilgari olingan bilimlarni yangilashga, , lllp.111 mavzu mazmuniga umumiyroq nuqtayi nazardan qarashga 11111.1111 beradi. 11· I ilgan mavzu mazmunini mustahkamlashda asosan quyidagilarga 111i111 bcrish kerak. I Yangi mavzu mazmunida qo'llanilgan asosiy tushunchalarni 'q11v1'11ilar tomonidan o'zlashtirilganlik darajasi. ' Yangi mavzudagi teorema yoki uning isbotini o'quvchilar tomo111111111 :1ylib berilishi darajasi. I Yangi mavzuda o'rganilgan teorema va formulalardan misol, 11111 ,il.ilar yechishda o'quvchilarning foydalana olish darajasi. I O'quvchilarning yangi mavzu mazmunini kundalik hayotda 11, ll1.1vdigan elementar muammolarga tatbiq qilish darajasi. t I",111vchilarni bilim, ko'nikma va malakalarini tekshirish o'tilgan 111111, 11:1llar yuzasidan og'zaki so'rash yoki yozma ish olish usuli bilan ,1111qL111adi. Bunday tekshirish darslarini o'tkazish o'qituvchi tomonidan 1,11 11.111;1 oldin e'lon qilinib, o'quvchilarga og'zaki so'raladigan mavzu 1n,11,·1 i;1llari va ular asosida o'qituvchi tomonidan tuzilgan savollar ., 111a kdligi beriladi. 11111"tckshiruv darsi yozma ish orqali o'tkaziladigan bo'lsa, bunda 1,,1111 vozma ish variantida tushadigan misol va masalalar qaysi 111,11 :11larga taalluqligi o'qituvchi tomonidan bir hafta oldin aytib •111 I I l.11li, 77 , I I O'quv materialini takrorlash va umumlashtirish. Maktab matematika darslarida biror bob o'tib bo'lingandan keyin ana shu bob rnav:,.11 materiallarini umumlashtirish xarakteridagi takrorlash, urnumlashti risl1 darslari o'tkaziladi. O'tilgan materiallarni takrorlash-umumlashtirish darslari ilga11 olingan bilimlarni yangilashga, ularni ma'lum bir tizimga solishga va o'tilgan materialga umumiyroq nuqtayi nazardan qarashga yordarn beradi Maktab matematika darslarida takrorlash-umumlashtirish darslari111 quyidagi turlarga ajratish mumkin: 1. O'quv yili boshidagi takrorlash-umumlashtirish. 2. Kundalik takrorlash. 3. Tematik takrorlash-umumlashtirish darsi. 4. Yakuniy takrorlash-umurnlashtirish darsi. Har bir takrorlash darsining o'z o'rni va maqsadi bor. O'quv yil1 boshidagi takrorlash darsida o'qituvchi avvalgi sinfda o'tilgan asosiy mavzu materiallarining mazmunini hamda bu mavzularda qo'llanilga11 asosiy matematik tushunchalarni o'qituvchining o'zi takrorlab imkoniyal 1 boricha umumlashtirib beradi. Maternatika fanini o'zi shunday fanki, o'qituvchining o'zi har bir darsda yangi mavzuning rnazmuni111 tushuntirish jarayonida ilgari o'tilgan mavzular mazmuni va ularda1-•.1 matematik tushunchalardan foydalanib dars o'tadi. Bunday takrorlash111 kundalik takrorlash darsi deb yuritiladi. Matematikadan biror bob mavzu materiallari o'tib bo'linganida11 keyin alohida takrorlash-umumlashtirish darslari o'tkaziladi. Bunday takrorlashni tematik takrorlash-umumlashtirish darsi deyiladi. Tematik takrorlash-umulashtirish darsi bo'lishidan oldin o'qituvchi takrorla nadigan bob mavzu materiallarini o'z ichiga oluvchi mantiqiy ketma ketlikka ega bo'lgan savollarni o'quvchilarga bir hafta ilgari bcrili qo'yishi va ana shu savollar asosida tematik takrorlash darsi bo'lishi111 aytib qo'yishi lozim. Ana shu berilgan savollar asosida o'quvchil;11 bo'ladigan tematik takrorlash darsiga oldindan tayyorgarlik ko'radila1 Bunday takrorlash darsini o'qituvchi savol javob usuli orqali o'tkazad1 O'qituvchi rahbarligida o'quvchilar mavzularning ketma-ketligi v,, ularda qatnashayotgan matematik tushunchalar orasidagi mantiqiy bog'lanishlarni tushunib yetadilar. Natijada o'quvchilarning ana sl111 bob mavzu materiallari yuzasidan olgan bilimlari mantiqiy ketma ketlikka ega bo'ladi va umumlashadi. O'quv yilining oxirida ham reja asosida takrorlash darsi ajratilga11 bo'ladi, bunday takrorlashni yakuniy takrorlash darsi deb yuritilad1 78 11111 takrorlash darsida o'quv yili davomida o'tilgan har bir bob :11 111:itcriallari takrorlab umumlashtirib boriladi. , ak1111iy takrorlash-umumlashtirish darsining muvaffaqiyatli o'tishi ,,, 111111 o'quv yili boshidagi, kundalik, tematik takrorlash darslari o'z q11tl.1 o'tkazilgan bo'lishi kerak. Yakuniy takrorlash-umumlashtirish .,,., , 111qali o'quvchilarning yil davomida olgan bilimlari umumlash1111l,1d1 va sistemalashtiriladi. , ,1k1miy takrorlash-umumlashtirish darsini hamma o'qituvchilar l1i111, 111l'lodik jihatdan tashkil qilmaydilar. Biz bir necha maktabda , ....11,n111 yakuniy takrorlash-umumlashtirish darslarini kuzatdik, ular q111 111:itcriallarini umumlashtirish va sistemalashtirish o'rniga ba'zi ., 1,1lil;11da o'quvchilarni doskaga chiqarib qo'yib, ulardan o'tilgan • ,1111 111atcriallarini so'rash, ba'zilarida esa bir necha misol yoki 111 ,1!.1 vechish bilan cheklanishdi. I,11 pd1ilik o'qituvchilar yakuniy takrorlash-umumlashtirish darsini • .i:1•,ltda quyidagi kamchiliklarga yo'l qo'yadilar: • l:1salan, VIII sinfda <<Ko'pburchaklarning yuzlari» nomli bobga 111 11i Lw11 lta reja tuzish mumkin. I 1 ;rnmetrik figuraning yuzi deganda nimani tushunasiz? ' N1111:1 uchun qabariq va botiq ko'pburchaklar ko'pburchakning -1101\' lloli bo'lishini tushuntiring. 1 l il ltburchak, to'rtburchak va trapetsiyaning yuzlari qanday I 11lol.111,11li'! I Ni111a uchun parallelogramm qabariq to'rtburchakning xususiy 111•11 l,11'1:uli'! N1111a uchun trapetsiya yuzini hisoblash formulalari uchburchak, 1 111,1111 ltak yuzlarini hisoblash formulalarining umumlashgan holi I" l,1111 ' 111,11 ,11 oll11r A,·,·111" deb nimaga aytiladi? \111111 chiziq deb nimaga aytiladi? U,111day geometrik figurani ko 'pburchak deyiladi? U,111dC1y ko'pburchak qabariq ko 'pburchak deyiladi? U,111d11y /co'pburchak botiq deyiladi? I11 'rrh11rchak deb nimaga aytiladi? l',111,ll<•/ogramm deb qanday to'rtburchakka aytiladi? I 11 'g 'ri to'rthurchak deb qanday geometrik figuraga aytiladi? I,, 1111•/siya nima? • ' N11111h nima? 1 79 I, I 11. Kvadrat nima? 12. Qanday geometrik jigurani uchburchak deyiladi? 13. Uchburchak tomonlariga ko'ra necha turli bo'ladi? 14. Uchburchak burchaklariga ko'ra necha turli ho'/adi? 15. Uchburchakning tomonlari bilan burchaklari orasida qanday bog'la11/,1I, bor? 16. Qabariq ko'pburchak ichki burchak/ari yig'indisi necha gradu.n;,, teng? '17. Paralle/ogrammning yuzi nimaga teng? 18. Uchburchakning yuzichi? 19. Trapetsiyaning yuzi qanday o'lchanadi? 20. Rombning yuzi nimaga Ieng? Bu savollar tizimi asosida o'quvchilar uylarida mustaqil tayyrn lanadilar, burring natijasida ular o'quvchilarda kitob bilan ishli1sli malakasi hamda mavzu mazmunlarini mustaqil o'zlashtirish malakal:111 shakllanadi. 3- §. Matematika darsiga tayyorgarlik va darsning tahlili Matematika o'qituvchisi darsga tayyorgarlik ko'rishni o'quv y11t boshida o'ziga ajratilgan sinf dasturiga ko'ra yillik ba'zan yarim yilli . ish rejasini tuzishdan boshlaydi. Bundan tashqari, har bir matematik:i darsi uchun alohida ish rejasini tuzadi. Matematikaga doir ish rejad,1 har bir mavzuning asosiy savollari, bu savollarni o'tish uchun ajratil •.:111 soatlar va o'tilish muddati ko'rsatilgan bo'lishi kerak. Matematikada11 tuzilgan ish rejada har bir mavzuni o'tish uchun qanday ko'rgazn1:1l1 qurollardan foydalanish va qanday amaliy xarakterdagi misol ha111d,1 masalalarni yechish ham ko'rsatilgan bo'lishi maqsadga muvofiqd11 Matematikadan tuzilgan ish rejani maktabdagi o' quv metodika hay'a1, muhokama qiladi va maktab direktori tomonidan tasdiqlangan u ras1111\ hujjatga aylanadi va ana shu tasdiqlangan reja asosida o'qituvt lt1 matematika darsining har bir mavzusini o'tadi, maktab rahbariy:111 ham ana shu tasdiqlangan ish reja asosida o'qituvchining o'quv 1;11, liyatini tekshiradi. O'qituvchi har bir dars uchun mavzu yuzasidan i.•,11 rejani tuzishda quyidagilarga ahamiyat berish kerak bo'ladi. 1. Mavzu va uning shu darsda o'rganiladigan qismi ko'rsatiladi. 2. Uy vazifasi qanday tekshiriladi? 3. Qaysi o'quvchilardan so'raladi? 80 ·I Sinfdagi o'quvchilar uchun qanday mustaqil ishlar beriladi va ,i,111d:iy vaqtda beriladi? • Yangi mavzu bayoni ko'rsatiladi, o'quvchilarga qanday metod , 1 q d t ushuntirilishi va qaysi yerlarini yozishligi belgilanadi? t, O'tilgan yangi mavzuni mustahkamlash uchun beriladigan savollar 1" 1 111isol va masalalar yozib qo'yiladi. I lJyga beriladigan vazifa, mavzu paragrafi, misol va masala no111, il:11 i hamda o'quvchilarga beriladigan ko'rsatmalar yozib qo'yiladi. 11 q1111vchi har bir dars oxirida o'quvchilar bilan birgalikda bugungi ,L11·,11i yakunlashi va o'quvchilar bilimini tekshirishi lozim. O'qituvchi h,11 li11 darsning mazmunini yaxshi o'ylab, rejalashtirsagina o'quvchilar , 1i,1q11r matematik bilimga ega bo'ladi. 1111.ga ma'lumki, har bir dars quyidagi bosqichlardan iborat edi. I O'tilgan darsni o'quvchilardan so'rash va uni mustahkamlash. 1 Yangi mavzuni o'qituvchi tomonidan tushuntirish va uni mustah1ml I h. I I Jyga vazifa berish. A11a shu asosiy uch bosqichni amalga oshirishda o'qituvchining 1t11,1v 111ctodik faoliyati maydalab mantiqiy tahlil qilinadi. I O'tilgan darsni o'quvchilardan so'rash paytida, o'qituvchi tomo111tl.111 o'quvchilarga mavzu yuzasidan berilgan savollar to'g'ri bo'ldimi 1.. I yo'qmi? J I >oskaga chiqqan o'quvchilarga savollar to'g'ri berildimi, qo'shim­ ' Ii,, ·.:,vollarchi? 1 I !laming bilimlarini baholashda o'qituvchi reyting mezoniga rioya q1ld11111, o'quvchilarningjavoblari o'qituvchi tomonidan tahlil qilindimi? I < )'tilgan mavzuni o'quvchilardan so'rash uchun o'qituvchi ortiqcha ,qi .11f qilmadimi? , I arqatma materialni yechib bo'lg;an o'quvchilarning bilimi qanday t,,.11111:!11d i? h O'qituvchi o'zi avvalgi mavzu mazmunini va o'quvchilarning I1111lilari11i qisqacha tahlil qilib yakunladimi? / Ya11gi mavzuning mazmunini ochib berishda ilmiy-metodik xatoga ." I qo'ymadimi? i: Ya11gi mavzuni qanday metod bilan tushuntirdi? '' Ya11gi mavzuni mustahkamlashga qanday e'tibor berdi? IO Yangi mavzuning geometrik ma'nosini ko'rsatib bera oldimi? 11 I lyga berilgan vazifalardan namuna ko'rsatdimi? I •Vi minutlik vaqtni to'g'ri taqsimladimi? t\l1,1111ov 81 13. O'qituvchi mavzu mazmunini tushuntirishda o'zini qanday tutdi? 14. O'qituvchi yangi mavzuni tushuntirishda sinf o'quvchilarini o'ziga qarata oldirni? 15. O'qituvchi o'quvchilaming shaxsiyatiga tegmadimi? 16. Darsning tahlilidan so'ng o'qituvchiga beriladigan o'quv, ilmiy, metodik va tarbiyaviy maslahatlar. Har bir matematika darsini tahlil qilish yuqoridagi savollarga javob topish orqali amalga oshirilishi maqsadga muvofiqdir. Shundagina darsning tahlili samarali bo'ladi. 4- §. Matematika darsiga qo'yilgan talablar Matematika darsining tahlili shuni ko'rsatadiki, darsning maqsadi shu darsning tuzilish strukturasini va ana shu darsda bo'ladigan barcha bosqichlaming o'zaro mantiqiy munosabatlarini aniqlaydi. 1. Matematika darsiga qo'yiladigan birinchi talab bu uning maqsadg:1 tomon yo'naltirilganligidir. Maqsadga tomon yo'naltirilganlik deganda darsning maqsadida qo'yilgan mavzu mazmunini tushuntirish orqali o'quvchilaming mantiqiy fikrlash qobiliyatlarini shakllantirish hamda ulami aqliy va ma'naviy tarbiyalashni tushunamiz. 2. Matematika darsiga qo'yilgan ikkinchi talab bu dars va unill!', mazmunini ratsional taqsimlashdir. Dars va uning turlarini to'qri taqsimlash hamda matematika darsida o'quvchilaming mavzu maz­ munini yaxshi o'zlashtirishlari orqali matematik, umumintellektual va o'quv faoliyatiga nisbatan bilim, ko'nikma hamda tafakkur qilish faoliyatlari shakllanadi. 3. Matematika darsiga qo'yilgan uchinchi talab bu darsni o'tkazish dagi o'quv, tarbiya metodi va vositalarini tanlashdan iboratdir. Matc­ matika darslarida o'quv, tarbiya usullarini tanlash katta ahamiyatga egadir. Matematika o'qituvchisi mavzu mazmuniga qarab tushuntirish, ilmiy izlanish va xulosa chiqarish metodlaridan qaysilarini qo'llansa o'quvchilar mavzu mazmunini yaxshiroq o'zlashtirishlarini aniqlah olishi lozim, shundagina dars samarali bo'ladi. 4. Matematika darsiga qo'yilgan to'rtinchi talab bu darsni o'tkazishda o'quvchilaming bilishga doir bo'lgan faoliyatlarini shakllantirish uchu11 o'quv jarayonini har xil usullarda tashkil qilishdir. O'qituvchi darsda o'tiladigan mavzu mazmuniga qarab o'quvchilar faoliyatlarini oldindan belgilashi kerak bo'ladi. Agar darsda yangi mavzu o'tiladigan bo'lsa, unda o'qituvchining o'zi mavzu mazmunini ma'ruza yoki suhbat usulla, i 82 ,,,.,,d, o'quvchilarga tushuntiradi. Agar darsdagi mav21:1 avvalgi o'tilgan 111;11111ga doir misol yoki masala yechish bo'lsa, unda mustaqil ishlash \, ,k, yakka tartibda topshiriqlar berish usullaridan foydalanish mumkin. 111111111g natijasida sinfdagi o'quvchilar o'zlarining intellektual qobiliyat­ l,111 oiqali mavzu mazrnunini u nazariy yoki amaliy xarakterda bo'lishini , ,1 i.l1i o'zlashtiradilar. 5- §. O'quvchilarning bilimlarini tekshirish , ljroni tekshirish>>ning to'g'ri yo'lga qo'yilishi har qanday ish ,1111,1\ida katta ahamiyatga ega bo'lgani singari, o'qitish ishlarida ham , 11v.11 katta ahamiyatga egadir. U, o'qituvchiga o'quvchilarda mas'uliyat 111\'I'·11si ni tarbiyalashga, o' quvchilaming bilimlaridagi kamchiliklarni 1,1 vaql ida aniqlab olishga, o'z ishini to'g'ri baholashga imkon beradi. 1 l'quvchilaming bilimlarini tekshirish ishi muntazam ravishda, ya'ni li,11 1111i olib borilishi kerak. Dastavval yangi materialni bayon etgandan v111 11ning qay darajada tushunilganligini tekshirib olish lozim. Darsning 11-11•.iy 111aqsadi o'tiladigan rnavzu mazmunini o'quvchilarga tushuntirish 1 l..111111i, o'quvchilar bilimni asosan darsda olishlari kerakligini esda 111111,, o'qituvchi o'zining shu maqsadga erishgan yoki erishmaganligini li,11 liir darsda o'tilgan mavzu rnazmunining asosiy yerlarini o'quvchi­ l,11tl,111 so'rash orqali tekshirib borishi zarur. < l'quvchilaming o'zlashtirish darajasini turli yo'llar bilan tekshirish 11111111ki11, ya'ni biron formulani chiqarish yoki biron teoremani isbot­ l,1•.l1d:igi asosiy mulohazalarni o'quvchi tomonidan bajarish, ilgaridan 1,1,·vnrlab qo'yilgan mavzu mazmuniga doir savollarni o'quvchilarga 111•11·,li, olingan nazariy xulosalarni masala yoki misollar yechishga tatbiq ,pL1 nlish qobiliyatlarini aniqlab bilishdan iboratdir. lhllarning hammasi o'quvchilarning o'zlashtirish natijalarini aniq1,, .1w,1 va shu bilan birga o'tilgan materialni mustahkamlashga yordam I" I ,Id I. \'11zma uy vazifalarining bajarilgan-bajarilmaganligini tekshirish ishi .. p111clla sinfni <<aylanib chiqib>> o'quvchilarning daftarlarini ko'rish , 1, liilan bajariladi. Bu yo'l vazifaning bajarilganligini aniqlashga irnkon 1.111!, ishning sifatini esa bu yo'l bilan aniqlab olish qiyin. 11y vazifasini tekshirish uchun aylanma daftar tutish ijobiy natija 1 .. 1,1111, chunki vazifasi tekshirilgan daftar o'quvchiga berilganda ular , 1 i11.11dagi o'qituvchi tomonidan qo'yilgan baholarni va izohlarni ko'rib, '" 1111•:111 topshiriqlar bo'yicha qanday bilimga ega ekanliklarini bilib I 83 oladilar. O'qituvchi uy vazifalar natijasini reyting mezoni bo'yicha ballar asosida baholashi shart. Bundan tashqari, doskaga ayrim o'quvchilarni chiqarib, o'tilga11 mavzuga doir o'qituvchi aytgan masala yoki misolning yechilishini so'rash orqali ham aniqlanadi. Har bir masala yoki misolning yechilishini mufassal bir o'quvchining o'zi oxiriga yetkazishi shart emas. Berilgan vazifa yuzasidan eng muhim savollarni ilgaridan tayyorlab qo'yib, tekshirishni ana shu reja bo'yicha olib borish mumkin. Masala va misollaming yechilishini tekshirganda bir masalaning bir necha xil yechilish variantlarini aniqlash, hisoblashga doir misol­ larda esa qo'llanilgan turlicha yechish usullarini ko'rsatish va ulai ichidan yechishning eng ma'qul usullarini aniqlab olish kerak. Har kuni hamma o'quvchilarning daftarlarini tekshirib chiqish mum­ kin emas, ammo bu ishni hech bo'lmaganda tanlab olish yo'li bila11 qilish kerak. Har bir darsning oxirida 8-10 o'quvchining daftarini olisll yo'li bilan bir oyda har bir o'quvchining daftarini aqalli uch marta ko'zdan kechirish kerak. Bu holda o'quvchining ikki hafta davomicla bajargan hamma ishlarini tekshirib chiqishga ulguriladi. Bunda tekshi­ rilgan daftarlarda ko'rsatilgan xatolarni o'quvchilarga albatta tuzattirislt kerak, shu holdagina tekshirish ishlari maqsadga muvofiq bo'ladi. Bunday tekshirganda bajarilgan ishning to'g'riligini, topshiriqning to'la bajarilishini va ishning chiroyli, ozoda hamda batartib bajarilishi11i e'tiborga olib turib, uy vazifalarini bajarishga alohida reyting mezonlari asosida baho qo'yish kerak. Daftarlami tekshirib borish o'qituvchiga o'quvchilar tomonida11 berilgan vazifalarni bo'sh o'zlashtirilganjoylarini, misollarni yechishdagi o'quvchilarni yo'l qo'ygan xatoliklarini aniqlab olishga va o'z vaqtida ularni to'g'rilab olish choralarini ko'rishga imkon beradi. O'quvchilar bilimini tekshirishning yana yo'llaridan biri bu ularda11 og'zaki so'rashdir. Buning uchun avvalo o'qituvchi tomonidan mavzu mazmunini ochib beradigan mantiqiy ketma-ketlikka ega bo'lga11 ta'riflar, qoidalar, murakkab bo'lmagan xulosalar va teoremalarni11g isbotini tushuntirib berishni talab etadigan savollar tizimi tuziladi. Savol sinf o'quvchilariga berilib, javobini o'ylashga bir necha minut vaql beriladi. So'ngra bir o'quvchidan so'raladi. Uning javobini baholashd:1 butun sinf ishtirok etadi (to'g'ri, noto'g'ri, yetarli darajada mukammal, javob asosli yo asosli emas va hokazo); javobga qo'shimcha qiluvchilar •.:1 ; yoki xatoni tuzatuvchilarga ham so'z beriladi. 84 l.1voblar reyting asosida baholanadi, biroq sinf jurnaliga yozilmaydi, lo'rt marta shu xii joyda turib berilgan javoblarga o'qituvchi 111111011idan umumiy ball qo'yilib, bu ball sinf jurnaliga va o'quvchining 1111dalik daftariga yozib qo'yiladi. Bu holda o'qituvchi berilgan savol ,, , ,Ii11gan javoblarni maxsus yuritilgan reyting daftariga yozib boradi. I loskaga 1-2 o'quvchi chiqarilganda ularning har biriga berilgan ,1H11IKa javob tayyorlash kerak bo'lib qolganda doskada chizma chizish, 1,1,,,li11i bog'lanishli qilib aytib berishni osonlashtiradigan yozuvlarni 1111,11,ll ha yozib qo'yishga imkon beriladi. 1111 o'quvchilar javob tayyorlagunlaricha o'qituvchi qolgan o'quvchi1111 1111:in suhbat asosida savol-javob qilib, og'zaki masalalar yechdirishi, 1,1 1iflarni, teoremalarning aytilishini, sodda xulosalar chiqarish kabilarni _,, 1.11! Lurishi lozim bo'ladi. l\;1'zilar, o'qituvchining sinf bilan qiladigan suhbatidan ikki o'quv­ ' 111111 ho'lsa ham ajratib qo'yish zararli deb, bu xii so'rashga e'tiroz lt1ld11adilar. Ammo, chiqarilgan o'quvchilarning tayyorlanish vaqtida 1t1111111 sinfning zerikib kutib o'tirishga majbur qilishdan ko'ra, ikki , q11vl hini bu xii suhbatdan mahrum qilish yaxshiroq. Doskaga chiqarib , q11vl hilar javobini eshitish ham yaxshi natija beradi. I loskaga chaqirilganlarning javobini eshitishga kelganda ish bosh­ •1••• 11;1; ularning javoblarini butun sinf o'quvchilari eshitishi kerak. Sinf "q11vl'hilarini bu vaqtda doskadagi o'quvchilar javoblarini eshitishga 1,,11, qilish kerak. Chaqirilgan o'quvchilar javob bergandan keyin boshqa , q11vrhilarga qo'shimcha qilishga, tuzatishlar berishga, o'z fikrlarini ,1\l1,l1F,,1 imkon beriladi. Bu savolga to'la va to'g'ri javob olingandan \ 111 o'qituvchi shu o'quvchining o'ziga endi uzoq tayyorlanishni talab 1-l111.1vdigan va ilgaridan belgilab qo'yilgan savollarini berishi mumkin. Ila 'zi o'quvchilarning javob beruvchi o'quvchiga shu mavzuga doir 'I" •.lli111cha savollar berishiga yo'l qo'yiladi. Bu, o'quvchilarni shu 111111·1111-',a doir hamma materialni xotirlashga majbur qiladi. Ammo 11 q11v, hilarni muhim savollar berishga o'rgatish lozim, buning uchun .. ,1 ,,'qiluvchi mavzuni o'rganish vaqtida o'rganiladigan materialning "•'· , 1akli va muhim tomonlarini ajratib ko'rsata bilishi kerak bo'ladi. I L11 holda, so'rash usulidan qat'iy nazar, o'qituvchi, birinchidan, " 1,tladigan materialni ilgaridan belgilab qo'yishi, savollarning gay "" ,d,1 ht:rilishini puxta o'ylashi, masala yechilishining yoki isbotning '1•1111L1y borishi kerakligini ham oldindan o'ylab qo'yishi lozimdir. ',111111,l:i)l,ina o'tilgan mavzu bo'yicha o'quvchilarning olgan bilimlari ail ,111 bo'ladi. "' It 85 O'quvchilar bilimini tekshirishning yana bir usuli bu o'qituvch1 tomonidan o'tilayotgan mavzuga va takrorlashga doir savollar yozilga11 kartochkalarni oldindan tayyorlab qo'yishdir. Bunday kartochkal.11 doskaga chiqarilgan 2-3 o'quvchiga beriladi va tayyorgarlik Uavob111 o'ylash, doskada kerakli yozuvlami yozish) uchun 8-10 minut vaql ko'rsatiladi. Ular tayyorlanayotganda o'qituvchi sinf bilan suhbat o'tkazadi yoki butun sinfga kichikina mustaqil ish beradi. Doskaga chiqarilga 11 o'quvchilar o'z javoblarini to'la bayon etganda o'quvchilar quloq soladi va ularga har bir savolning javobidan keyin qo'shimcha qilishg:i imkon beriladi. O'qituvchi o'quvchilarning javoblarini reyting asosid:i ballar bilan baholab boradi. So'rash usuli qanday bo'lishidan qat'iy nazar, unga nisbatan ba';,i majburiy talablar qo'yishga to'g'ri keladi. Bu talablar quyidagilarda11 iboratdir. a) ma'lum maqsadni ko'zda tutish kerak. Bu maqsad ba'zi o'quv chilarga aniq bo'lmasligi mumkin, ammo o'qituvchi uni ochiq-oydi11 tasavvur qilishi shart; b) mavzuning asosiy qoidalarini takrorlashga va mustahkamlashra yordam berishi hamda teoremalar, o'rganilgan qonunlar va bajariladiga11 shakl o'zgartirishlar orasidagi bog'lanishni aniqlashga, fazoviy tasavvm lami kengaytirishga, mantiqiy fikrlashni o'stirishga, o'z fikrini to'g'1i va chiroyli nutq bilan bayon etishga yordam berishi kerak; d) berilgan savolni tezlik bilan o'qib olish va qisqa, aniq javoli bera olish qobiliyatini o'quvchilarda tarbiyalashi kerak; e) teorema yo qonunlarning aytilishiga o'tkir diqqat eta bilishga, javob yozuvlarning va chizmalar to'g'riligini hamda tugalligini ba holay bilishga, qo'shimcha va tuzatishlar bera bilishga o'rgatisl 11 kerak; f) so'rashda o'qituvchi beradigan savollar oz vaqt talab qiladiga11, ravon, mazmunli bo'lishi shart. Yozma tekshirish ishlari (yozma ish, test nazorat ishlari) qisqa 1 vaqtga 10-12 minutga mo'ljallab, ba'zilar esa ko'proq vaqtga I soatga mo'ljallab berilishi mumkin. Qisqa vaqtga mo'ljallangan yoz111:1 ishlarni darsning ikkinchi yarmida berish qulayroq va bunda ko'pn,q o'quvchilarning har xil hisoblashlarni tez bajara olishlarini tekshirisli. ayniy shakl o'zgartirishlarni bajara bilishini tayyor tenglamalarni to yecha bilishini, geometrik figuralarning xossalarini aytib bera olishla ri111 tekshirishlar ko'zda tutilgan bo'lishi kerak. 86 I 1111rnrlash uchun savollar I Matematika darsining tuzi/ishini gapirib bering. ' Matematika darsini tashkil qi/ish qanday amalga oshiriladi? I l',11,Ki mavzuni tushuntirish qanday usu/lar bi/an ama/ga oshiriladi? -I l'a11gi mavzuni mustahkamlash deganda nimani tushunasiz? ' <>'quvchilarning bilimlarini tekshirish qanday usu/far orqali amalga 11.\'hiriladi? r, ( J'quv materialini takrorlash turlarini aytib bering. l l'akuniy takrorlash bi/an tematik takror/ashning farq/arini aytib bering. .\" <>'qituvchining matematika darsiga tayyorgarlik ko'rishini aytib bering. v Malematika darsiga qo'yilgan talab/arni aytib bering. //J Malematika darsining tahlilini tushuntiring. I I O'quvchi/ar bilimlarini tekshirish usullarini aytib bering. I-' Yozma ish deganda nimani tushunasiz? I ,1y1111ch iboralar M,11,·matika darsi, darsning tuzi/ishi, yangi mavzu, darsni mustahkamlash, 1,1A mrlash turlari, darsga tayyorgarlik, ishchi reja, matematika dasturi, ,/,11·,1·;.:a qo'yilgan ta/ab, dars tahlili, bilimlarni tekshirish, yozma ish, , ,.1•tl11K nazorati. VI hob. SON TUSHUNCHALARINI KIRITISH, UNI KENGAYTIRISH VA SONLAR USTIDA AMALLAR BAJARISH METODIKASI 1- §. Natural son tushunchasini kiritish va ular ustida amallar bajarish metodikasi Eramizdan awalgi asrlarda yashagan insonlar tirikchilik uchun har xii qushlar, kiyiklar va boshqajonivorlarni ovlash bilan kun kechirganlar. Ana shu ovlangan kiyiklami, umuman olganda jonivorlar sonini dastlah qo'l va oyoq barmoqlari bilan ko'rsatib tushuntirishga odatlanganlar. Agar ovlangan jonivorlar soni ikkala qo'l barmoqlari sonidan ko'p bo'lsa, ulami hisoblash uchun oyoq barmoqlaridan ham foydalanganlar. Vaqt o'tishi bilan kishilaming ongi ham ana shu davrga nisbatan shakllana borgan. Har xii xo'jalik ishlarini bajarish jarayonidagi hisoblarga oyoq va qo'l barmoqlarining soni javob berolmay qolgan, natijada ular hisoblash ishlarini bajarishda tayoqchalardan foydalanganlar. Ana shu qo'l va oyoq barmoqlari hamda ishlatilgan tayoqchalami sanash natija­ sida bir, ikki, uch, to'rt va hokazo sonlar hosil qilingan. Masalan, bitta qush, ikkita kiyik, uchta yo'lbars va hokazo. Yuqoridagi mulo· hazalardan ko'rinadiki, son - bu odamlar sanash natijasida narsalarning miqdoriy qiymatlarini ifoda qiluvchi tushuncha ekan. Sonlar raqamlar bilan belgilanadi, bizning sanoq sistema o'nlik sistema bo'lganligi uchun u to'qqizta qiymatli va bitta qiymatsiz raqam bilan belgilanadi: 0, I, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Matematika kursida 1, 2, 3, ... qatorni natural soillar qatori deh ataladi. Natural sonlar to'plami quyidagi xossalarga ega: 1. Natural sonlar to'plamining birinchi elementi 1 ga teng. 2. Natural sonlar to'plamida ixtiyoriy natural sondan keyin keladigan va undan bitta ortiq bo'lgan birgina natural son mavjuddir. 3. Natural sonlar to'plamida l sonidan boshqa har bir natural sondan bitta kam bo'lgan va bu so dan oldin keladigan birgina natural son mavjuddir. Boshlang'ich sinf matematika kursida natural sonlar to'plami haqi dagi eng sodda tushunchalar o'quvchilarda shakllantiriladi. IV sinfda esa koordinata tekisligi va nur tushunchalari kiritilganidan keyin natural sonlar to'plamining geometrik tasviri ko'rsatiladi. 1 lar bir natural songa koordinata nurning bitta nuqtasi mos kelishini ,,'qiluvchi ko'rgazmali qurollar yordamida tushuntirishi lozim. Shundan ,·yi11 o'quvchilarga natural sonlarni og'zaki va yozma nomerlash ishlari 11 q.1,atiladi. Burring natijasida o'quvchilar natural sonlarni o'qish va v1111shni o'rganadilar. I. Sanash vaqtida birinchi o'nta sonning har biriga alohida nom lw1iladi. l. Sanoq birliklari guruhlarga shunday birlashtiriladiki, buning natijasida 1,11 xii o'nta birligidan yangi ikkinchi xona birligi, ikkinchi xonaning ,,·111a birligidan yangi uchinchi sanoq birligi va hokazolar tuziladi. I. Ikkinchi xonadan boshlab har bir xona birligi shu xonadan bevosita q11v1 xonaning o'nta birligidan tuzilgani uchun bizning sanoq sistemamiz 11• 1ii I Ii sanoq sistemasi deb ataladi. 10 soni esa sanoq sistemasining asosi 111 I, alaladi. •I. Turli xonalardan iborat bo'lgan sonlarning har uchtasining l,11 l1klarini birlashtirib sinflar tuziladi. Dastlabki to'rtta xona birliklariga ,1l1il11da nomlar beriladi, ya'ni bulardan to'rtinchi xona birligi ming, IH 11" Iii sinf birligi deb qaraladi va undan xuddi asosiy birliklardan I 1111µ.an kabi navbatdagi birliklar tuziladi. Ikkinchi sinfning mingta i.1111,-,.1 uchinchi sinfning birligi - millionni tashkil etadi va hokazo. , Sonlarni yozish uchun 10 ta raqam qo'llanadi, noldan boshqa 1111111111:i raqamlar qiymatli raqamlar hisoblanadi. ,, ()iymatli raqamlarning qiymati ularning sondagi o'rniga qarab 11 111.11adi. Bundan keyirt o'qituvchi o'quvchilarga natural sonlarni 11•1 .l11sh va ayrishni hamda ko'paytirish va bo'lishni kundalik hay.otda 1, l11.1ydigan misollar asosida o'rgatishi maqsadga muvofiqdir. r-.-iasalan, Odiljon 35 ta ko'chat, Qobiljon esa 30 ta ko'chat ekdi. 1111111i11g ikkalasi birgalikda necha to'p ko'chat ekishgan? 30 + 35 = f I I.I I k i I a natural sonni qo'shish natijasida yangi bir natural son hosil 1111 ld1, 11ni shu sonlarning yig'indisi deyiladi. 30 va 35 sonlari qo'shi1,o•, l1/"1r, 65 soni yig'indi deb ataladi. Shu fikrlar o'quvchilarga o'rga111,1111, so'ngra qo'shish amaliga ta'rif beriladi. I u'rif. fkki sonning yig'indisini topish amaliga qo'shish deb ataladi. I Jul11ral sonlarni qo'shish yana quyidagicha usul bilan tushuntirilishi 1111111111111. 1. l., 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ... natural sonlar to'plamini .i,, .I, .i,-,.a yozib, unda 4 soni belgilanadi, so'ngra ana shu 4 sonidan 1111°,1 qarab 6 ta son sanaladi, natijada 10 soni hosil bo'ladi. Demak, 89 4+6 = 10 bo'lar ekan. 6+4 =10 bo'lishini ham yuqoridagickk tushuntirish mumkin. 1, 2, 3. 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ... natural sonla, to'plamida 6 sonini belgilab, undan o'ngga qarab 4 ta son sanaladi, natijada 10 soni hosil bo'ladi, demak, bundan quyidagi xulosa kclili chiqadi a + b = b + a. Bu tenglikdan qo'shish amaliga nisbat:111 quyidagi qoidani ifoda qilish mumkin. Qoida. Qo'shuvchilarning o'rni a/mashgani bi/an yig'indining qiymall o':{garmaydi, ya 'ni a + b = b + a. Biz qo'shiluvchilar sonini uchta olganimizda ham yuqoridagi qoid;1 o'rinli bo'lib, (a+b)+c=(a+c)+b tenglik hosil bo'ladi, bu esa qo'shisli amaliga nisbatan guruhlash qoidasini ifodalaydi. Endi natural sonlarni ayirish qaraladi. Natural sonlarda ayir isli amalini o'rgatish uchun quyidagidek masalalarni qarash mumki11 Taqsimchada 20 dona konfet bor edi. Fozil shu konfetdan 6 donasii11 yeb qo'ydi. Tarelkada necha dona konfet qoldi? Bu masalani yechisli uchun shunday noma'lum x sonini topish kerakki, bunda 6 + x = ?o tenglik o'rinli bo'lishi kerak. Bu hosil qilingan tenglikni o'qiydig:111 bo'lsak, birinchi qo'shiluvchi va yig'indi ma'lum bo'lib, ikkincl11 qo'shiluvchi esa noma'lumdir. Qoida. Qo'shiluvchilardan biri va yig'indi ma '/um bo'lganda ikkincl,J qo'shiluvchi noma '/um sonni topish amaliga ayirish deb ataladi. X = 20- 6. X = 14. Agar umumiy holda a + x = b desak, bundan x = b - a ho:-.tl bo'ladi. Bunda x - ayirma, b - kamayuvchi, a - ayiriluvchi dl'li yuritiladi. Ayirish amalini o'quvchilarga yana quyidagicha tushuntirish mumki11 Masalan, 20 sonidan 6 sonini ayirish kerak bo'lsin. Buning uchun I, .'. 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 natural sonlar qatorini doskaga yozib, 20 son belgilanadi va und:111 chapga qarab oltita son belgilaymiz, natijada 14 soni hosil bo'ladi, 1111 degan so'z 20 - 6 = 14 deganidir deb o'quvchilarga tushuntiramiz. 1111 yerda 20 soni kamayuvchi, 6 soni ayiriluvchi, 14 soni esa ayirma drl 1 ataladi. Masala. 5 ta tokchaning har biriga 16 ta donadan kitob terilgan ho'I 1 hammasi bo'lib qancha kitob terilgan? • Bu masalani yechish uchun qo'shish amalidan quyidagicha foydalanil:11l1 16+16+16+16+16=80 yoki bu tenglikni 16·5=80 ko'rinishda ham yoz,'.,li mumkin: bunda javoblarning bir xil bo'lganligini o'qituvchi o'quvchil:11p,1 90 111,h1111tiiishi lozim. Bu yerda 16 va 5 sonlari ko'paytuvchilar, 80 soni esa ••• ,,,, 1•tma deb yuritiladi. I 11'rif. Qo'shiluvchilari o'zaro teng bo'lgan sonlarning yig'indisini , •l'i',li amaliga ko'paytirish deyiladi va u bunday yoziladi: a-+ a+ a...+a = a·b = c b ,, va h sonlari ko'paytuvchilar, c esa ko'paytma deb yuritiladi. Y11qoridagi ma'lumotlardan keyin ko'paytirish amaliga nisbatan 11·1111li ho'lgan quyidagi uch qonunni ko'rsatish lozim. I Ko'paytirish amaliga nisbatan o'rin almashtirish (komutativlik) , 11111111i o'rinli. " • h = c bo'lsa, b • a = c bo'ladi. Ko'paytirish amaliga nisbatan tarqatish (distributivlik) qonuni a (b + c) = ab + ac. 1111 qonunni bunday tushuntirish mumkin. (h + c) •a=(b + c) + (b + c) + (b + c) + ...(b + c) =ab+ ac. a I. Ko'paytirish amaliga nisbatan guruhlash (assotsiativ) qonuni 11 111111 (a·b)· c=a·(b·c), bu tenglikni quyidagicha tushuntirish mumkin: (a• b) • c =a+ a+ ...a+ a++ ..a+ a+ ...+ ... = a· (b • c) '--v----' · ---------------------------------------- ' b b b C 1111 tcnglikni quyidagicha izohlash mumkin. Har bir qatorda b 1,,tl,111 qo'shiluvchi b·c bo'lib har bir qo'shiluvchi a ga teng, ya'ni I /1 , I II deb yozish mumkin. •I Omborga 5 yashikda 625 kg olma keltiridi. Har bir yashikda 11,, l1.1 kilogrammdan olma bo'lgan? Bu masalani yechish uchun 11111111:ty x sonini topish kerakki, x=625 : 5 bo'lsin. Bunday son 125 1111·1.rdi. A11a shu 125 sonini hosil qilish uchun bo'lishni, ya'ni x=625:5 111111rl11i bajariladi, bu amal bo'lish deb yuritiladi. 1'11'rif. Ko 'payuvchi son/ardan biri va ko'paytma son ma '/um /,,,'l>•111ula, ikkinchi ko'payuvchi sonni topish amaliga bo'fish deyiladi 1, 11 q11yic.lagicha yoziladi a ·x=c, x=c:a, x - bo'linma, c - bo'linuvchi, ,, lio'l11vchi deb yuritiladi. Yuqoridagi misolda esa 625 - bo'linuvchi, lio'luvchi, x - bo'linma deb ataladi. 91 Har qanday natural sonni O soniga bo'lish mumkin emas, chunki 0 • x = c tenglikni qanoatlantiradigan x sonini topish mumkin emm, Demak, x =x: 0 tenglikning bo'lishi mumkin emas. Ma'lumki, qo'shish amaliga nisbatan qarama-qarshi amal ayirish111 va bu ko'paytirishga nisbatan teskari amal bo'lishni quyidagi sxen111 orqali ko'rsatish ham mumkin: 3+x= 8 y+5=8 il il x=8 - 3=5 y=8 - 5=3 il il x=5 y=3 5 • 4=20 ../. \, X • 4 = 20 X = 20 : 4 = 5 5 • y = 20 y = 20 : 5 = 4 15- chiz,na. Bu sxemani jadval tarzida ham berish mumkin. To'g'ri amallar Qarama-qarshi amal Qo'shish Ayirish 3+5=8 1.8-3=5 2. 8 - 5 = 3 Ko'paytirish Teskari amal bo'lish 5 x4 = 20 1. 20: 4 = 5 2. 20: 5 = 4 2- §. Natural sonlar to'plamini kengaytirish Bu mavzuni tushuntirish jarayonida o'qituvchi o'quvchilarga koor dinata nurining har bir nuqtasiga bittadan natural son mos kelmasligini, ya'ni koordinata nuridagi nuqtalar to'plamini ortib qolishini ko'rgazmali asosda tushuntirishi lozimdir. Bu mulohazaga ko'ra natural sonlar to'p 92 111111111 y1111ada kengaytirish va natijada yangi sonlar to'plamini hosil pli ,h 1'111iyoji zarur ekanligini o'qituvchi yana bir marta o'quvchilarga ,l111111irishi lozim. ll1111dan tashqari, o'qituvchi natural sonlar to'plamida har doim li1•,h va ko'paytirish amallarini bajarish mumkin, ammo ayirish l111'l1sl1 amallarini har doim ham bajarish mumkin emasligini misollar , ,I 1111du ko'rsatish kerak. t\111.';alan, 5 + 3 = 8, 2 • 7 = 14. Bu yerda hosil qilingan 8 yig'indi va ., p,1v1111a 14 sonlar natural sonlar to'plamida mavjuddir, ammo 3-5 '" 111111111:i chiqadigan - 2 soni natural sonlar to'plamida mavjud emas, 1111 11i1l11rnl sonlar to'plamida har doim ham ayirish amalini bajarish 11111111k111 cmas degan so'zdir. Umuman olganda natural sonlar to'plamida , 1 M P ko'rinishdagi tenglama P=M bo'lgan holda yechimga ega ...,..,,.. XI M=P tenglama yechimi X = P - M P M bo'lganda ham , ,11111 ho'lishi uchun O soni va barcha butun manfiy sonlar to'plami ,I ,111 111shuncha kerakdir, shuning uchun ham natural sonlar to'plamini 111111y1irish orqali boshqa yangi sonlar to'plamini hosil qilish g'oyasi ,111i thiqadi. 3- §. Butun sonlar va ular bilan to'rt amalni bajarish metodikasi •,111lda <<Koordinata to'g'ri chizig'i>> nomli mavzu o'tiladi, ana •1111 111i1Vzt111i o'tish uchun sanoq boshi degan tushuncha kiritilgan bo'lib, •h11 ,,111111q boshi nomli nuqtani O (nol) soni bilan belgilangan. o •,11':1.i lotincha nal/rse - so'zidan olingan bo'lib <<hech qanday •ti\ 11111IKa cga bo'lmagan>> degan ma'noni bildiradi. Nol soni natural 11111 lo'plamiga kirmaydigan qiymatsiz son hisoblanadi. Matematikada 111, ·,Ii lo'plam tushunchasini ham O soni bilan ifodalanadi. I 11 ,.,,'ri chiziqdagi sanoq boshi deb ataluvchi O nuqtadan unga J, I sonlari, chapga esa -1, -2, -3, ... sonlarni yozish va l1,q1d,1 i sonlarni <<minus bin>, <<minus ikki>>, <<minus uch>> ... deb ,, 1f1•,l1 11 kclishilgan. 0 soni to'g'ri chiziqda musbat va manfiy sonlami 11f1,1t1li 111rndi. 0 sonidan o'ng tomonidagi natural sonlarni butun musbat 111.11. t hap tomondagi sonlami esa butun manfiy sonlar deb ataladi. • 11q111 ldagi mulohazalarga ko'ra butun sonlar to'plamiga quyidagicha , 1, 11 lw1ish mumkin. I 11'rlf. Barcha natural, butun manfiy va nol sonlari birgalikda butun ,,111,11 to'plami deyiladi (16-chizma). 1 •♦ 93 -4 I I I I I I -3 -2 -1 0 I 2 3 I I 4 5 16- chiz,na. Bu yerda natural sonlarga nisbatan qarama-qarshi sonlar barcha butun manfiy sonlardir, masalan, 1 va -1, 2 va -2, 3 va -3, - .... qarama-qarshi sonlar barcha butun manfiy sonlardir. Butun sonlar to'plamida faqatgina O soniga nisbatan qarama-qarshi bo'lgan son yo'qdir: 0 = 0 + 0. Maktab matematika kursida manfiy son tushunchasi kiritilganida11 keyin sonning moduli tushunchasi ham kiritiladi. Ta'rif. Musbat sonning moduli o'ziga teng: lal =a· ISi = 5. Ta'rif. Manjiy sonning moduli o'ziga qarama-qarshi songa teng: I- al= a· I-SI= s. Butun sonlar bilan to'rt amalning bajarilishini ko'rib chiqaylik. 1. Butun sonlar bilan qo'shish amali quyidagicha bajariladi, masala11 3 soniga 2 sonini qo'shaylik (17-chizma). I I I -4 -3 -2 -1 I I I I 0 1 2 • r • I I I 3 4 5 17- chizma. Butun sonlar qatorida 3 sonini belgilab, undan o'ngga qarab ikkila sonni sanaymiz. Natijada 5 soni hosil bo'ladi, demak, 3 + 2 = 5. 1. -2 soniga -3 sonini qo'shing (18-chizma). t tt I -5 -4 -3 -2 -] I I I I 0 1 2 3 I 4 5 18- chizma. Butun sonlar to'plamidan -2 sonini belgilab, undan chapga qarali uchta son sanaladi, natijada -5 soni hosil bo'ladi, demak, (-2) I + (-3) = -5 Qoida. Bir xii ishoradagi butun sonlarni o'zapo qo'shish uch1111 ularning modullarini o'zaro qo'shib, yig'indi son oldiga qo'shiluvc/11/"r o/didagi ishora qo'yiladi. 94 5 + 4 = + (5 + 4) = +9 = 9 Mnsalan. (-3) + (-2) = -(3 + 2) = -5 I 4 soniga -2 sonini qo'shing. Buning uchun butim sonlar qatorida ,,11111i bclgilab, undan chapga qarab ikkita sonni sanaymiz, hosil bo'lgan , 11 1,111,myotgan son bo'ladi (19-chizma). 0 1 f j 2 4 5 6 7 19-chizma. olda. lshoralari har xii bo'lgan butun sonlami o'zaro qo'shish ,,, J,1111 1t!arning kattasining modulidan kichigini ayirib, katta son ishorasi 1·1l11di: 1) 5 + (-3) = 5 -3 = +2 = 2; 2) (-8) + 3 = -(8 - 3) = -5. ll11mla 181 > 3, shuning uchun yig'indi son manfiy bo'ladi. I ( )'zaro qarama-qarshi sonlar yig'indisi esa nolga teng: a+ (-a)= 0. M;esalan, 5 + (-5) = 0. 11 Butun sonlar ustida ayirish amali quyidagicha bajariladi. Bir 1t1111111 sondan ikkinchi butun sonni ayirish uchun kamayuvchiga I'll ll11vchiga qarama-qarshi sonni qo'shish kerak, ya'ni (a - b)+b=a. I) 25 - 9 = 16; 2) -15 - 30 = -15 + (-30) = -45; I) 12- (-13) = -12 + 13 = 1. I I lar xii ishorali ikkita butun sonni ko'paytirish uchun bu sonlaming ,11,11liili11i ko'paytirish va hosil bo'lgan son oldiga <<minus>> ishorasini , " yl•,11 kcrak: a(-b) = -(ab) = -ab, 2·(-3) = -(2·3) = -6. .' I kkita butun manfiy sonni o'zaro ko'paytirish uchun ularning 111111 lull II irli o'zaro ko'paytirish kerak: (-a)·(-b) = a·b. (-5)·(-3) = 5·3 = 15. A ar ko'paytuvchilardan biri nolga teng bo'lsa, u holda ko'paytma 111ilv,i1 ll"ng bo'ladi: a·0=0·a=0 95 IV. Butun sonlarni bo'lish amali quyidagicha bajariladi. 1. Butun manfiy sonni manfiy songa bo'lish uchun bo'linuvchi11111v modulini bo'luvchining moduliga bo'lish kerak: (-a) : (-b) = I-al : I-bl = a : b; (-81):(-3) = l-811: l-31 = 81 : 3 = 21. 2. Har xil ishorali ikkita butun sonni o'zaro bo'lish uchun b(I' Ii nuvchining modulini bo'luvchining moduliga bo'lish va hosil bo'lp..111 sonning oldiga <<minus>> ishorasini qo'yish kerak: (-a) : b =I-al: b = (-15) : 3 = l-151: 3 = -5. 3. Nolni nolga teng bo'lmagan har qanday butun songa bo'lisl11L1 nol soni hosil bo'ladi: 0: a= 0 4. Ixtiyoriy butun sonni nol soniga bo'lish mumkin emas: a : 0 = ma'nosizlik. 4- §. Kasr son tushunchasini kiritish va uni o'rgatish metodikasi Butun sonlar to'plamida har doim qo'shish, ayirish, ko'payt i11•.I1 amallarini bajarish o'rinlidir, lekin bo'lish amali har doim baja1 ii:, vermaydi. Chunki bir butun sonni ikkinchi butun songa bo'lganda l1111 doim bo'linmada butun son hosil bo'lavermaydi. Masalan, 7:2 = 3.5, 9:4 = 2 , ... Bunda hosil qilingan bo'linmadaui 3,5; 2 , ... sonlari butun sonlar to'plamida mavjud emas. Umu111.t11 olganda m·x=n, m=t-0 ko'rinishdagi tenglamaning yechimi butun sonl.11 ,, to'plamida har doim mavjud emas, bu tenglama har doim x Ill ko'rinishdagi yechimga ega bo'lishi uchun kasr tushunchasini kiri I1·.lt orqali butun sonlar to'plamini kengaytirib, unga barcha manfiy v.1 J_g_0 ,,1 musbat kasr sonlarni qo'shish kerak. Bu degan so'z l q ••,r, ko'rinishdagi ratsional sonlar to'plamini hosil qilish kerak dega11id11 Shundagina mx=n ko'rinishdagi tenglamalar har doim yechimga rf-' bo'ladi. Bunda r va q lar natural sonlardir. Yuqoridagi mulohazala1 .• 96 kn'ra ratsional songa quyidagicha ta'rifberish mumkin: f ko'rinishdagi ,1isqarmas kasrga ratsional son deyiladi. Endi kasr tushunchasini kiritish uchun foydalaniladigan misollami ko'rib o'taylik. Agar bir metr uzunlikdagi yog'ochni o'zaro teng ikki bo'lakka bo'liusa, u holda bo'laklarning har birining uzunligi ana shu yog'och uzun- l1g111ing yarmiga teng bo'ladi va uni ½ kabi yoziladi. Agar ana shu bir 111ctr uzunlikdagi yog'ochni o'zaro teng uch bo'lakka bo'linsa, u holda 1,n'laklardan har birining uzunligi shu yog'och uzunligining uchdan • gdek, l hm•ga teng bo'laa·1 va um. l kab"1 yozilaa·1. Shunm l l 4 , 5, 6 ... 3 Agar bir metr uzunlikdagi yog'ochni teng uch bo'lakka bo'lib, 1111dan ikki qismini oladigan bo'lsak, olingan uzunligini kabi yoziladi. Agar ana shu yog'ochni to'rt bo'lakga bo'lib, undan uch qismini nlinsa, olingan qism uzunligi ¾ kabi ifodalanadi. Yuqorida qilingan 11mlohazalarga asoslanib kasr tushunchasining ta'rifini quyidagicha llcrish mumkin. Ta'rif. Butun sonning o'zaro teng bo'lgan ma '/um bir u/ushi, shu winning kasri deyiladi. Yuqorida ½ , , ! , kasr sonlar hosil qilindi. Berilgan 11. irsalarni yoki butun sonni qancha teng qismga bo'linganligini ko'rsat11vchi sonni kasming maxraji, shunday qismdan nechtasi olinganligini ko'rsatuvchi sonni kasming surati deyiladi. Maxraj kasr chizig'ining nstida, surat esa kasr chizig'ining ustiga yoziladi. Umumiy holda kasrni ! ko'rinishda ifodalanadi. Bunda r- .urati, q - kasrning maxraji deb yuritiladi. qarama-qarshi kasrlami 7 - S. Alixonov -! f ko'rinishdagi kasrlarga ko'rinishda ifodalanadi. 97 kasrning Koordinata o ' q i d_ a f! .. ko'rinishdagi kasrlar nol sonidan chapda q joylashgan bo'ladi. Biz butun sonlar to'plamini kengaytirish orqali p va !!.. q ko'rinishdagi kasrlarni hosil qildik. Natijada koordinaL1 q o'qida {- , 0, f} ko'rinishdagi sonlar to'plami hosil bo'ldi. Bunday to'plam ratsional sonlar to'plami deb ataladi. Agar ratsio11al sonlar to'plamidagi - !!.. q • g maxraJ·1an• q = l desa k•. va p- kasrlamm q ma'lum bo'lgan butun sonlar to'plami hosil bo'ladi. Bundan ko'rinadik1, butun sonlar ratsional sonlar to'plamining xususiy bir holi eka11 Ratsional sonlar to'plami bilan koordinata to'g'ri chizig'i nuqtali111 orasida o'zaro bir qiymatli moslik o'matish mumkinmi, degan savol tug'ilishi tabiiydir. Bu savolga quyidagicha javob berishimiz mumki11. aksincha, har bir nuqtaga bittadan ratsional soni mos keltirish mumlu11 emas. Kasrlar uch xil bo'ladi: 1. To'g'ri kasrlar. 2. Noto'g'ri kasrlar. 3. O'nli kasrlar. 1. Agar kasming surati uning maxrajidan kichik bo'lsa, bundav kasrlarni to'g'ri kasrlar deyiladi. Masalan: ½, ! , .... 2. Agar kasrning surati uning maxrajidan katta bo'lsa, bundav kasrIarm• noto 'g'r,• kasrlar dey1·1act1·. Masalan, 5 7 17 , 2 4 , 5 .... 3. Agar kasrning maxraji bir va nol sonlaridan iborat bo'lsa, bundav kasrlarni o'nli kasrlar deyiladi. Masalan, / =0,1; =0,01; 10 0 Kasr tushunchasi kiritilganidan keyin kasrlarning tengligi tushunchil',I kiritiladi. Bu tushunchani o'quvchilarga quyidagicha tushuntiri li mumkin. Paraz qilaylik, bizga bir metr uzunlikdagi kesma berilgan bo'lsi11 I Agar shu kesmani teng ikkiga bo'lsak, har bir kesmaning uzunligi 98 â–º ,,Iii k11sr bilan ifodalanadi. Endi bo'lingan har bir kesmani yana ikkiga t,11'l•.11k, har bir kesmaning uzunligi ¼ kasr bilan ifodalanadi. Ana ,lt11 11·11g to'rtga bo'lingan kesmalardan ikkitasining uzunligi i.11,111 ilo<lalanadi. ¾ kasr Bu esa butun kesma uzunligining teng ikkiga '"' ly,,11ulagi ½ kasrbilan ifodalangan qiymatiga tengdir. Shuning uchun 1 4 B d k ' • d"ki I va 2 kasr1arnm • g q1• ymat1an• teng . un an o r ma 1 8 , 4 2 1. .,·111,, ularni ifoda qilish har xildir. 1 l'quvchilarga kasrlarning tengligi tushunchasini tushuntirilganidan ,, Ill-! kasrning quyidagi xossalarini ifoda qilish murnkin. I rn.,·.m. Agar kasrning surat va rnaxrajini bir xii songa ko'paytirilsa, • • ' ct · P =- P n• - . 1·,111111g q1 ymat1 o zgarmay 1 :- q q n l 2 2 4 =- ·-=-· 5 5 2 10' J 3 4 12 }) 7 7. 4 = 28; I 1 4 4 4 · 25 100 I) - l -, i'°-4 -4 4· 2-5 100 • I) II xo.,·sa. Agar kasrning surat va maxrajini bir xii songa bo'linsa, 11.i 111111 qiymati o'zgarmaydi. ·n -p:q.n - = n Bunda n > l bo'lishi kerak. !!.... . 15 I ollar. , 3. 5 5 2) -=-=-=5. 3 3 1 /II xossa. Agar kasrning surat va maxrajidagi sonlar umumiy bo'luv­ h1li111111 cga bo'lmasa, u holda bunday kasr qisqarmas kasr bo'ladi. Masalan, ,1 17 qisqarmas kasrlardir, chunki 5 va 7, 4 va 5, 17 va 19 '\ I 19 ,.... ,11li111 o'zaro umumiy bo'luvchilarga ega emas. 99 5- §. Kasrlarni taqqoslash l. Kasrlarni o'zaro taqqoslash uchun berilgan kasrlami o'zaro bir xii maxrajli kasrlar holiga keltirish kerak, so'ngra ulardan qaysi birining surati katta bo'lsa, o'sha kasming qiymati katta bo'ladi. . 3 _2 3. 5 _ 15 2 · 4 _ 8 15> 8 . M 1 asa an. 4 va 5' 4 • 5- 20 va 5· 4- 20 ' 20 20 shumng uchun ¾ > } . Bu yerda kasrning surati va uning maxrajini bir xi1 songa ko'paytirilsa, kasrning qiymati o'zgarmaydi degan xossadan foyda­ landik. 2. Suratlari bir xii va maxrajlari har xii bo'lgan kasrlardan qaysi birining maxraji katta bo'lsa, o'sha kasr kichik bo'ladi. Qaysi birining maxraji kichik bo'lsa, o'sha kasr katta bo'ladi. 4 4 4 4 lar uchun Masalan: > . va 15 15 21 21 6- §. Kasrlarni qo'shish Paraz qilaylik, AB kesma berilgan bo'lsin, uni teng yettiga bo'laylik, 1 3 4 ulardan AC= , CD= , AD= bo'lsin, u holda AD kesmaning 7 7 7 qiymati AC va CD kesmalar uzunliklarining yig'indisiga teng bo'ladi, ya'ni AD=AC+CD. Shu bilan birga *. + = Yuqoridagi mulohazaga ko'ra quyidagi qoidani yozish mumkin. I. Maxrajlari bir xil bo'lgan kasrlarni qo'shish uchun ularning suratlarini o'zaro qo'shib, maxrajlaridan bittasini yozish kifoya. 3 1 5 5 p r_p+r . - +- - - , q q q 3+1 5 4 5 -+-=--=-. II. Maxrajlari har xil bo'lgan kasrlarni qo'shish uchun ularni eng kichik umumiy maxrajga keltirib, bir xil maxrajli kasrlarni qo'shish qoidasidan foydalanib, qo'shish kifoya: 2 3 2-7 3-5 14 15 14+15 29 l) 5+ 7= 5. 7+ 7. 5 = 35+ 35 = = 35; 100 2) 3+ 1 _ 3-6+ 1-4 _ 18+ 4 _ 18 + 4 _ 22 _ 11. 4 6 4. 6 6-4 24 24 24 24 12 . Ummruy holatda esa pr p-s - +- = q s q-s r·q ps+rq + -- = -- s-q sq • III. Yig'indida butun son chiqadigan kasrlami qo'shish quyidagicha amalga oshiriladi: 1) i+.!..=3+1 =i=t 4 4 4 4 ' 2) .!.+2=1+7 = =1 8 8 8 8 ' I+!=??!=2+2= =l 4 2 4 2-2 4 4 IV. Butun sonni kasrga qo'shish I I 1) 3+-=3-· 2 2' 1 3 1 3-2+1 6+1 7 1 2) 3+-=-+-=--=-=-=3-. 2 1 2 1-2 2 2 2 3) V. Aralash sonni kasrga qo'shish VI. Aralash sonni aralash songa qo'shish: r s -6- s 6 1 31 (1 1 ) l'l-2 1-3') 23 + 2 = <2 + 3>+ 3 + 2 = s + 3 .2 +2 .3 ' ' , + 2+3 = + 5 = s6 5 · Qo'shish qonunlari. 1. Kasr qo'shiluvchilarning o'rni almashgani bilan yig'indi kasr sonning qiymati o'zgarmaydi: a b a+b b+a b a - + - - -- -- - +- • Misol. q q q q q 101 .I q 3 1 3+1 1+3 1 3 -+ --------------------- +-. 5 5 5 5 5 5 2. Kasr sonlarda qo'shish amaliga nisbatan guruhlash qonuni o'rinlidir: ( + %)+ % = (J+ } + I sb oti. f) ( + + ..:=. a +b lq q, q q + = (a b) +c = c q q .. : . + + ( (!!. b + a)= .,.b +c = + \ q q q q ,q qJ + Misol. !+ i+I=(.!.+I)+i= 1 + 2 + i = i + i= 3.5 + 3. 1 =is+ 21= 36. 7 5 7 7 7 5 7 5 7 5 7·5 5·7 35 35 ' 7- §. Kasrlarni ayirish 1) Faraz qilaylik, bizga AB kesma berilgan bo'lib, u teng 7 bo'lakka bo'lingan bo'lsin. Ulardan AC=-1 CD=3 , AD= 4 larga teng bo'lsin. CD 7' 7 7 kesmaning qiymati CD=AD-AC bo'ladi, u holda 4- --1=-3tengl1 "k 7 7 7 o'rinli. 5 2) Karim ikki mashinadagi yukni - soatda tushirdi. U birinchi 7 mashinadagi yukni % soatda tushirib bo'ldi. Karim ikkinchi mashinadagi yukni necha soatda tushirgan? % = . Topilgan natijaning to'g'riligini tekshirish qo'shish amali orqali amalga oshiriladi: 2 3 2+3 5 -+-=--=-. 7 7 7 7 Endi kasrlarni ayirish uchun chiqarilgan quyidagi qoidalar ko'rib chiqiladi: 102 1. Maxrajlari bir xii bo'lgan kasrlarni ayirish uchun ulaming surat­ larini o'zaro ayirib, maxrajlardan bittasini maxraj qilib yozish kifoya: 3 1 3-1 2 1) ---=-+-· 5 S 5 S' 2. Maxrajlari har xii bo'lgan kasrlarni ayirish uchun ularni eng kichik umumiy maxrajga keltirib, bir xii maxrajli kasrlami ayirish qoidasidan foydalaniladi: 3 2 3· 7 2 · 4 21- 8 13 = 4 7 4-7 7-4 28 28 pr p-s r·q ps-rq Umumiy holda: ---=---=-=---=q s q•s sq sq III. Butun sondan kasmi ayirish: . 2 4 2 4 ·3 2 1- usul. 4 3 =1 3 1-3 3 2- usu/. 4 -i i- ¾) = 3 +( 12 3 2 3 12 - 2 3 3 2 ) = 3+ =3 + ( ; 10 . 3 i i=3 IV. Kasrdan butun sonni ayirish: t-2=-(2- )=-(t}-t)=-(1;-t)=-14;3 =-\1 =-lt. V. Butun sondan aralash sonni ayirish: !' 'l ( .,, ' 1 =2+ 5• 4-1 ' 51 = 5-21-=45--2-I =(4-2)+ 5 --4 5 4 5 4 5-4 4.5 '\. 20-5 15 3 3 3 = 2+-- =2+- = 2+- = 2+- = 2-. 20 20 4 4 4 VI. Aralash sondan butun sonni ayirish: 3 /3 ' 3 3 l) 3 -2=(3-2)+( -o)=t+ =1 . 4 4, 4 4 ' 3 3 -2= 15 _ 2= 15 _ 2 • 4= 15-8 _ 7 _l 3. 4 4 1 4 1-4 4 4 4 VII. 1 sonidan kasr sonni ayirish: 2) I 3_1 4-1 3_1-4 4-1-4 103 3_4-3_1 4- 4 -4. .,, 2 -usu/. ' I 1 1-32 1 7 2 1- 2 1-2 7 2 2- 7 2 -5 2 1 2-. 2 8- §. Kasrlarni ko'paytirish 1. Kasrni butun songa ko'paytirish uchun shu butun sonni kasrning suratiga ko'paytirish kifoya: "d 1) 5 ·3 = 5 - 3 = 15 ; 2) 2 ·( - A) = 2 - • (--4) = - 8 .K o,payt.m.sh qm as1 ga 17 17 17 9 9 9 ko'ra / • 3, 7 1) ¾· (-4) ifodalarni quyidagicha yozish mumkin: 2-.3=2-+2-+1-=5+5+5=_!2. 17 17 17 17 17 17' 2 2) ¾-(-4)=-¾-4= -¾-¾-¾=-(¾+¾+¾+¾)=-!- 2. Aralash sonni butun songa ko'paytirish uchun aralash sonni noto'g'ri kasrga aylantirib, butun sonni uning suratiga ko'paytirish kifoya: 1 a) 2!.3=2-2+1 3= ·3=5·3=15=7!. • 2 2 2 2 2 2 b) 2 .!_· 3 = 2! + 2.!_ + 2.!_ = 6 + (! + .!_ + .!_ J = 2 2 2 6 2 2 2) / =6+(l+l+l)=6+1=7!. 2 2 2 3i(-2)= 3-4+ 3. (-2)= 15· (-2)= 15-(-2)= 4 .4 4 4 2. a) - _ 30 _ 15- 2 _ 15 _ 71 42-2 22· 104 b) 3¾(-2) =-3¾·2 = -3¾+(-3¾ )=-(3¾+3¾ )= =-l' 6+3 ; 3) =- ('6+46) =-712. 3. Kasmi kasrga ko'paytirish uchun ulaming suratlarini suratlariga va maxrajlarini maxrajlariga ko'paytirish kifoya: p s p-s -·-=-q r q·r 2) 4. Aralash sonlarni o'zaro ko'paytirish uchun ularning har birini noto'­ g'ri kasrga aylantirib, suratlarini suratlariga va maxrajlarini maxrajlariga o'zaro ko'paytirish kifoya: 2 I . 4 2= 7 . 22= 7 • 22= 154 "" lO .4 3 5 3 5 3· 5 15 15 .2 1 _ 2.3 5 _ 23 • 5 _ 115 _ .1 2) 7 2 19 3 2 3 2 3-2 6 6 Kasrlarni ko'paytirish o'rin almashtirish, guruhlash va taqsimot qonun­ lariga bo'ysunadi. 1. Kasrlarni ko'paytirishda ko'paytuvchilaming o'rin almashgani bilan ko'paytmaning qiymati o'zgarmaydi: I) 2. Kasrlarni ko'paytirishda ularni guruhlab ko'paytirilsa, ko'paytmaning qiymati o'zgarmaydi: 8 1) ( ½·¾)) = ( :;} =1 5• 2> ( • ¾} ¾ = ( : } ¾ = t = 1 :. 2 11• ¾ = 11·.: = 1 0: • 3. Kasrlarni ko'paytirishda ularga taqsimot qonunini tatbiq qilinsa, ko'payt­ maning qiymati o'zgarmaydi: 105 ( )= a+b ) ·p =((a+ b)p c q cd ap+ bp. cd Misol. i 4 + 3 l. = (4 + 3) •.4 4 • 4 + 3 • 4 ;:: I 6 + 1.2 28 . 1) ( 9·5 9 ) 5 ' 7 + 21. ( II J 3 ; 2) 9· 5 45 45' I= <7 + 2)- 2. 7.2 + 2. 2= -4 + 4. 18. 11·3 11-3 11· 3 33 , ' 9- §. Kasrlarni bo'lish 5-sinf matematika kursida kasrlami bo'lish mavzusi o'tiladi. Bizga butun sonlar mavzusidan ma'lumki, ikkita butun sonni o'zaro bo'lish uchun birinchisini ikkinchi sonning teskarisiga ko'paytirish kerak edi. Shuningdek, ikki kasr sonni ham o'zaro bo'lish uchun birinchi kasrni ikkinchi kasrning teskarisiga ko'paytirish kerak, ya'ni•: 15 2 15 3 45 27: 3 = 27• 2= 54 Bu qoidani quyidagi masala orqali o'quvchilarga tushuntirish maqsadga muvofiqdir. 6 Masala. 7 bo'lagi (qismi) 30 ga teng bo'lgan sonni toping. Yechish. Noma'lum sonni x bilan belgilasak, u holda masala shartini quyidagicha yozish mumkin: 6 7· x = 30, chunki sonning bo'lagi ko'paytirish amali yordamida topiladi. Bu tenglik bunday yechiladi: I 7 x = 30: 6 = 5. Bundan x = 5·7 = 35 bo'ladi, Demak, izlanayotgan son 35 ekan. Masala. Futbol maydoni yuzining 3 4 qismi o'Y,in o'ynash uchun tayyor holga keltirildi. Bu 960 m2 ni tashkil qiladi. Futbol maydonning yuzi qancha? Ye chis h. Futbol maydonning yuzini x bilan belgilasak, shartga ko'ra . bu maydonrung 3 3 4 qismi 960 m edi, shuning uchun 4 x = 960 tenglik 2 106 3 o'rinli bo'ladi. x ni topish uchun tenglamaning ikkala qismini kerak. Demak, x = 960: 3 4 ga bo'lish 4 4 = 960- = 320-4 = 1280 m2• 3 Futbol maydonining yuzi 1280 m1 ekan. Berilgan kasrning qiymati bo'yicha sonning o'zini topishda ham sonning kasrni topishdek, turli hollarni ko'rib o'tish maqsadga muvofiqdir. Sonni kasrga bo'lish ta'rifi butun sonlarni bo'lish ta'rifidek ifodalanadi. Bu qoidani o'quvchilarga alohida ta'kidlab tushuntirish maqsadga muvofiqdir. Shundan keyin kasrlarni bo'lishga doir quyidagi hollarni ko'rib chiqish foydalidir. 1. Kasrni butun songa bo'lish uchun kasrni o'z holicha, butun sonni esa teskari yozib, ularni o'zaro ko'paytirish kifoya: :4- -!=;: -2-. 7 4 7 · 4 28 2. Aralash sonni butun songa bo'lish uchun aralash sonni noto'g'ri kasrga aylantirib, so'ngra bo'lish kasrni butun songa bo'lishdek bajariladi: 7 3. Butun sonni aralash songa bo'lish uchun butun sonni o'z holicha yozib, aralash sonni noto'g'ri kasrga aylantirib, ularni o'zaro ko'paytirish kerak: 3 8 5 20 4 1 4: 1- = 4: - = 4 ·- = - = 2- = 25 5 8 8 8 2· 4. Aralash sonni aralash songa bo'lish uchun ularning bar birini noto'g'ri kasrlarga aylantirib, so'ngra bo'lishni ikki kasrni o'zaro bo'lish qoidasiga ko'ra bajariladi: 2 3 . 2 _ 13 23 _ 13 7 _ 13·7 _ 91 3 5. 7 5 7- 5 2-3 5-2-3 115. 10- §. O'nli kasrlar va ular bilan to'rt amalni bajarish metodikasi O'nli kasr tushunchasi XV asrda Samarqandlik olim Ali Qushchi tomonidan kiritilgan. U o'zining 1427-yilda yozgan <<Hisobot san'atiga kalit», <<Arifmetika kaliti» nomli kitobida o'nli kasr tushunchasidan foydalangan. 107 Ta'rif. Maxraji o'n yoki uning darajalaridan iborat bo'lgan kasr o'nli kasr deyiladi. O'nli kasrlarni bunday belgilash qabul qilingan: I I 1 3 3 IO= 0,1; l00 = 0,01; l000 = 0,001; JO= 0,3; l000 = 0,003. O'nli kasrlami maxrajsiz yozilganda verguldan o'ngdagi birinchi xonadagi raqam o'ndan birlami, ikkinchi xonadagilari esa yuzdan bir­ lami va hokazolarni bildiradi. Masalan, 6,732 o'nli kasrda verguldan keyingi sonlami turgan o'rniga qarab kasr ko'rinishda quyidagicha 7 2 ifodalash mumkin: ; ; 1 0 1 0 10 00 O'nli kasrlar uchun quyidagi qoidalar o'rinlidir: 1. Har bir o'nli kasr o'zidan oldingi o'nli kasrga nisbatan o'n marta kattadir. 1 Masalan, 0 001 = --·1 0 1 = -.1 0 01 =-· ' 1000 ' ' 100 ' ' IO 2. O'nli kasrlaming maxrajlari 10 ning butun ko'rsatkichli daraja­ laridan, suratlari esa bir xonali sonlardan iborat k&Srlaming yig'indisi shaklda ifodalash murnkin. 11- '§. O'nli kasrlarni qo'shish va ayirish Bu mavzu materialini bayon qilishdan oldin o'qituvchi o'quvchilarga maxrajlari har xil bo'lgan oddiy kasrlarni umurniy maxrajlarga keltirib qo'shish va ayirish haqidagi tushunchani misollar yordarnida ko'rsatishi, so'ngra o'nli kasrlarni qo'shish hamda ayirish haqidagi nazariy va amaliy bilimlarni berishi maqsadga muvofiqdir. 1- qoida. 0 'nli kasrlarni qo'shish uchun bir xii xonalari o'zaro butun sonlar kabi qo'shilib, yig'indida kasrlardagi vergulning tagiga to'g'ri keltirib butun qismi ajratiladi. Misol. 1)+ 25,382 7,200 32,582 2- qoida. 0 'nli kasrlarni ayirish uchun kamayuvchining tagiga ayir­ luvchining verguliga to 'rilab, o'rin qiymati blr xii bo'lgan raqamlar bir­ birini ostiga yozib ayriladi, so'ngra ayirmani butun qismi vergul bi/an ajratiladi. 108 Misol. I) + 14,273 5,040 2) 27,100 - 3,236 9,233 23,864 3) 27,1-3,235=? O'nli kasrlarni ayirish jarayonida quyidagi hollar bo'lishi mumkin: ayiriluvchidagi kasr xonalarining soni kamayuvchidagi kasr xonalaridan ko'p, kamayuvchi va ayiriluvchi o'nli kasrlardagi kasr xonalari soni bir xil, butun sondan o'nli kasrni ayirish, o'nli kasrdan butun sonni ayirish. O'qituvchl bu hollarning har biriga misollar ko'rsatishi kerak. 12- §. O'nJi kasrlarni ko'paytirish O'nli kasrlarni o'zaro ko'paytirishni oddiy kasrlarni ko'paytirish qoidasiga asoslangan holda tushuntirishi lozim, chunki o'quvchilar o'nli kasrlarni oddiy kasrlarga aylantirish qoidasini biladilar. Misol: 3,2-0,12 = 3120. /to= . /to= to2--1 20 = to8o = 0,384 Ko'paytma kasrning maxrajida nechta nol bo'lsa, uni maxrajsiz yoziladigan o'nli kasrga aylantirganda shuncha kasr xonasi bo'lishini o'quvchilarga tushuntirish lozim. 1) 2) 384 3,2-0,12 = 1000 = 0,384; 7 3 10 10 27 13 351 10 10 10 ·10 351 100 2 7-13=2-·l-=-·-=--=-=3 51. ' ' ' Ko'rib o'tilgan misollar asosida quyidagi qoidalar tushuntiriladi. 1- qoida. 0 'nli kasrlami o'zaro ko'paytirish uchun ularning suratlarini suratlariga va maxrajlarini maxrajlariga ko'paytirib, ko'paytuvchi bi/an ko'payuvchida jami nechta kasr xonasi ho'Isa, ko'paytmada shuncha xona ajratiladi. (Bu gap oddiy kasr shaklda yozilgan o'nli kasr haqida aytilgan.) Masalan, 3 4 · 0 25 = 3- 4 ·- 25 34 25 =- •- = 0 85. ' ' 10 100 10 100 ' 2- qoida. 0 'nli kasrlami o'zaro ko'paytirish uchun ulaming vergu/iga e 'tibor bermay, butun sonlar kabi ko'paytirib, ko'payuvchi va ko'paytuvchida hammasi nechta kasr xonasi ho'Isa, ko'paytmaning o'ng tomonidan bosh/ab sanab shuncha raqamni vergul bi/an ajratib qo'yiladi: 109 1) X 30,021 2 51 2) 3021 21372 7124 + 14248 21372 22,889412 -- ' + 15105 6042 7,58271 7,124 x3,213 O'nli kasrlarni o'zaro ko'paytirishda ko'paytirishning ko'payuv­ chidagi yig'indisiga nisbatan tarqatish qonunini qo'llanishga asoslangan mulohazalarni ham olib borish foydali, buni quyidagicha sxema orqali ham ko'rsatish mumkin. Masalan, 2,37 ni 2 ta birlik, 3 ta o'ndan bir, 7 ta yuzdan birning yig'indisi shaklda yozish mumkin. Yig'indini biror songa ko'paytirish uchun har bir qo'shiluvchini shu songa ko'paytirish va hosil bo'lgan ko'paytmalarni qo'shish, ya'ni 2 birlikni 9 ga, 3 ta o'ndan birni 9 ga, 7 ta yuzdan birni 9 ga ko'paytirib, ko'paytmalarni o'zaro qo'shish kifoya: , I I 1 I I 1 1 I 2 37-9=9· 1+1+-+-+-+-+-+-+-+-+ ' 10 10 10 100 100 100 I00 100 l 1 1 1, 9 9 9 9 9 9 9 9 9 + 100+ 100+ 1001 / = + + 10+ 10 +IO+ 100+ 100+ 100+ 100+ +_2_+ _2_+ 2=_ 2133= 21 33. 100 100 100 100 ' O'nli kasrlarni 10 ning butun ko'rsatkichli darajalariga ko'paytirishni alohida ko'rib o'tish lozim, ya'ni o'nli kasrni 10 ga, 100 ga, 1000 ga va hokazolarga ko'paytirish uchun bu kasrda vergulni 1, 2, 3, ... raqam o'ngga surish kerak. O'nli kasrlarni 0,1, 0,01, 0,001 ga va hokazolarga ko'paytirish uchun bu kasrlarda vergulni 1, 2, 3, ... raqam chapga surish kifoya. Masalan: 1) 3,7-100 =3,70·100 = 370. Bu misolni quyidagicha tushuntirish mumkin: 3,7 ni 100 ga ko'paytirish uchun qoidaga ko'ra, 3,7 sonidagi vergulni o'ngga qarab ikki xona surish kerak edi, ammo bizda verguldan keyin bitta son bor, xolos. Shuning uchun 7 sonidan keyin bitta nol qo'yamiz. (Bu yerda o'qituvchi o'quvchilarga 3,7 soni 3,70 soniga teng ekanligini tushuntirish va kasr holga keltirib ko'_rsatish maqsadga muvofiqdir.) 110 1) 45,76·0,l = 4,576. Bu misolni quyidagicha tushuntirish mumkin. Buning uchun 4576 sonini 1 soniga ko'paytirib hosil bo'lgan ko'payt­ mada o'ngdan chapga qarab uchta raqamni - ikkala ko'paytuvchida ular nechta bo'lsa, shuncha raqamni vergul bilan ajratamiz. Shunday mulohaza yuritib, 45,76 ni 0,01 ga ko'paytirishda 45,76 sonidan vergulni ikki raqam chapga surish kerakligini ko'rsatamiz. Masalan: 45,76·0,01 = 0,4576. 13- §. O'nli kasrlarni bo'lish O'nli kasrlarni bo'lish mavzusida quyidagi uch hol ko'rib o'ti­ ladi: 1) o'nli kasrni butun songa bo'lish. O'nli kasrni butun songa bo'lish butun sonlarni bo'lishga o'xshash bajariladi, bunda qoldiqlar borgan sari kichikroq ulushlarga maydalanib boradi. Masalan, 0,6 : 4 = 0,60 : 4 = 0,15. 1- qoida. 0 'nli kasrlarni butun songa bo'fish uchun, butun qism bo'luvchiga yetadigan bo'Isa, butunini kasr xona almashguncha bo'lib, so'ngra bo'linmada vergul qo'yib bo'lishni davom ettirish kifoya. Misol: 1 ) 25,232 14 25232 .1! 6,308 2400 12320 12 14000 )2000 12.. 032 3200 - 32 - 3200 0 0 Yuqoridagi misol va qoidalarni tushuntirish jarayonida o'qituvchi o'quvchilarga bo'lish amalining ta'rifini va uning bajarish qoidalarini takrorlashi lozim. 2) Butun sonni o'nli kasrga bo'Iish. Bu holni ham o'qituvchi o'quvchilarga misol yordamida tushuntirishi kerak. Masalan: 51: 0,17 =? Bu misolni yechishni oddiy kasrlaming bo'lish qoidasi asosida bajarib ko'rsatiladi. Misol. 51: 0,17 = 51: :; = (51-100): 11 = 5100: 11 = 300. 0 Bu mulohazalarga ko'ra quyidagi qoidani ifodalash mumkin. 111 Qoida. Butun sonni o'nli kasrga bo'fish uchun bo'luvchidagi o'nli kasrni butun songa aylantirish kerak. Buning uchun bo'luvchining vergul oxiriga suriladi va necha xona surilgan bo'Isa, bo'luvchining o'ng tomoniga shuncha no/ qo'yiladi hamda butun sonni butun songa bo'fish kabi bajariladi. Misol. 351:2,7=3510:27= 130, 25:6,25=2500:625=4. 3) O'nli kasrni o'nli kasrga bo'lish. Bu holda ham o'qituvchi o'quvchilarga kasrni kasrga bo'lishning umumiy qoidasini takrorlab, so'ngra o'nli kasrlarni oddiy kasrlar holiga keltirib, kasrlarni o'zaro bo'lish usulidek ko'rsatishi maqsadga muvofiqdir. Masalan: 8 51: 3 7= 851 : 37= 851-10= 851 : 3= 7 85 1: 3= 7 2 3. ' ' 100 10 100-37 10 ' ' Bu misolni yana bunday yechib ko'rsatish ham mumkin: 37 8,51: 3, 7 = 8,51: lO = (8,51-10): 37 = 85,1: 37 = 2,3. Yuqoridagi misollardan ko'rinadiki, o'nli kasrni o'nli kasrga bo'lish uchun bo'luvchida qancha kasr xonasi bo'lsa, bo'linuvchi va bo'luv­ chidagi vergullarni shuncha xona o'ng tomonga suramiz, natijada bo'luvchi butun songa aylanadi. Buning natijasida bo'linuvchi va bo'luvchi bir xil marta ortgani uchun bo'linma o'zgarmaydi. 14- §. Oddiy kasrni cheksiz davriy kasrga aylantirish 2,73 o'nli kasr berilgan bo'lsin. Agar kasrning o'ng tomonidagi qisrniga istalgancha nollar yozib qo'yilsa, uning qiymati o'zgarmaydi. 2,73=2,730=2,7300=...=2,7300...0. Shuningdek, 2,73 kasrni cheksiz ko'p nollari bo'lgan o'nli kasr ko'rinishida yozish mumkin. Masalan, 2,73=2,73000.... Bu yerda verguldan keyin cheksiz ko'p o'nli xonalar mavjud. Bunday o'nli kasr cheksiz o'nli kasr deyiladi. Istalgan oddiy kasrni cheksiz o'nli kasr ko'rinishida yozish mumkin. Masalan, 3/14 sonini olib, uning suratini maxrajiga bo'lib ketma-ket o'nli xonalarni hosil qilamiz. Bunda istalgan natural sonni barcha o'nli xonalari nolga teng bo'lgan cheksiz o'nli kasr ko'rinishida yozish mumkinligini qayd qilib o'tarniz. 112 Masalan, 3 = 3,00000.... 3,00000000... 14 -28 1-0-,2-14-28_5_7_1.4.-. 20 14 60 56 40 -28 120 112 80 70 100 98 20 14 60 Shunday qilib, 3/14 = 0,214285714 ... Bo'lish davomida chiqqan barcha qoldiqlarni ketma-ket yozib chiqamiz: 2, 6, 4, 12, 8, 10, 2, 6 ... Bu qoldiqlarning barchasi bo'luvchidan, ya'ni 14 sonidan kichik. Bu bo'lishning qaysidir qismida ilgari uchragan qoldiq yana albatta uchrashi kerakligini bildiradi. Bizda yettinchi qadamda 2 qoldiq hosil bo'lib, u birinchi qadamda paydo bo'lgan edi. Bundan tashqari, ilgari uchragan qoldiq paydo bo'lgan zaxotiyoq undan keyingi qoldiqlar ular avval qanday tartibda bo'lsa, shunday tartibda takrorlanadi. Bizning misolimizda 2 qoldiqdan so'ng 6 qoldiq, undan keyin 4, undan keyin 12 keladi va hokazo, ya'ni biz qoldiqlarning quyidagi ketma-ketligini hosil qilamiz: 2, 6, 4, 12, 8, 10, 2, 6, 4, 12, 8, 10, .... Davriy takrorlanuvchi qoldiqlar guruhi mos ravishda sonning o'nli yozuvidagi davriy takrorlanuvchi raqamlar guruhiga olib keladi, ya'ni 3/14=0,2142857142857142857 Sonning o'nli yozuvida verguldan keyingi ketma-ket takrorlanib keluvchi bunday raqamlar guruhi davr deb ataladi, o'z yozuvida ana shunday davrga ega bo'lgan chekli o'nli kasr davriy kasr deyiladi. Qisqalik uchun davrni bir marta qavs ichiga olib yozish qabul qilingan: 0,214285714285714285714 =0,2(142857). Agar davrverguldan keyin boshlansa, bunday kasr so/ davriy kasr deyiladi, agar vergul va davr 8 - S. AJixonov 113 orasida boshqa o'nli xonalar bo'lsa, kasr aralash davriy kasr deyiladi. Masalan, 2,(23)=2,2323232323... - sof davriy kasr, 0,2(142857) aralash davriy kasr, 2,73=2,73000000... = 2,73(0) aralash davriy kasrdir. 15- §. Cheksiz davriy o'nli kasrni oddiy kasrga aylantirish Cheksiz o'nli kasrni 10, 100, 1000 va hokazo ko'paytirish uchun chekli o'nli kasr holatidagi kabi vergulni bir, ikki, uch va hokazo xona o'ngga surish kifoya. Masalan, 0,1(23)·100= 0,123232323... • 100=12, 32323232...=12,(32). Davriy o'nli kasrni oddiy kasrga aylantirishni quyidagi misollar orqali ko'rib chiqaylik. 1. Sonni oddiy kasrga aylantiring: a) 0,(13); b) 2,(273); d) 0,2(54); e) 3,254(9). Yechish: a) x=0,13=0,131313... bo'lsin. Sof davriy kasr x ni shunday songa ko'paytiramizki, natijada vergul kasr davri qadar o'ngga suriladi. Davrda ikkita raqam bo'lgani uchun vergulni o'ng tomonga ikki xona surish kerak, buning uchun esa x sonni 100 ga ko'paytirish yetarli, u holda l00·x=0,131313...·100=13,13131313...= 13,(13); 13 • 99 b) x=2,(273) bo'lsin. Bu sof davriy kasrning davrida uchta raqam bor. x ni 1000 ga ko'paytirib, 1000x=2273,(273) ni hosil qilamiz. Xuddi yuqoridagiga o'xshash topamiz: 2271 lO00x - x=2273,(273)-2,(273), 999x = 2271, bundan x = = 999 100x-x=13,(13)-0,(13). Demak, 99x=13, bundrm x = = 757= 2-2.!_ 333 333 d) x=0,2(54) bo'lsin. Bu aralash davriy kasrda vergulni o'ng tomonga shunday suramizki, natijada sof davriy kasr hosil bo'lsin. Buning uchun x ni 10 ga ko'paytirib qo'yish kifoya. 10x=2,(54) ni hosil qilamiz. y=2,(54) bo'lsin va yuqoridagilarga o'xshash bu sof davriy kasrni oddiy kasrga aylantiramiz. y=2,(54) bundan 100y=254(54), 100y-y=254(54)-2,54, 28 99y=252, y= 252 = 28 demak, !Ox= , bundan x = 28 = 11 • _ 10 99 0 11 11 55 e) x=3,254(9) deb 1000x=3254(9)ni hosil qilamiz. y=l000x belgilashni kiritamiz, u holda y=3254,(9), bundan 10y-y=32549(9)114 -3254(9); y=3255, 1000.x=3255, X = 3255 =3. 1000 Endi quyidagiga e'tibor beramiz. 200 = 3,255 = 3,255(0) chekli o'nli kasr yoki davrida nol bo'lgan cheksiz kasmi hosil qilamiz. Demak, 3,254(9)=3,255(0). Bu hol davrida to'qqiz bo'lgan istalgan kasr ko'rinishida yozish mumkin. Buning uchun davr oldidagi o'nli raqamni bir birlikka orttirish kifoya. Masalan, 0,45(9)=0,46(0); 14,(9)= = 15,(0). 16- §. lrratsional son tushunchasini kiritish metodikasi O'quvchilar VII sinfda birinchi marta irratsional son tushunchasi bilan tanishadilar. O'qituvchi bu mavzuni tushuntirishdan oldin o'quvchilarga kvadrat ildiz va arifmetik ildiz tushunchalarini tushun­ tirishi, so'ngra irratsional son tushunchasini quyidagi masalani yechish orqali kiritishi lozim. Masala. Katetlari bir birlikka teng bo'lgan to'g'ri burchakli uchburchakning gipotenuzasi topilsin (20-chizma). Berilgan: AA.BC, LC= 90°, CB=AC=l. Topish kerak: AB= ? Ye chis h. Pifagor teoremasiga ko'ra: AB2 = =AC2+CB2, AB2=12+12=2. Masalaning yechimini quyidagicha o'qish mumkin. Shunday AB soni topilsinki, uni kvadratga ko'tarilganda 2 soni hosil bo'lsin. Bunday AB son ratsional sonlar to'plamida mavjud emas. A nuqtadan AB ga perpendikular AA1=1 katetni o'tkazib, uning A1 nuqtasini B nuqta bilan birlashtirib, A 1B ning qiymatini hisoblaymiz: 20-chizma. A1B2=AB2+l2; A1B2=2+1=3; A1B2=3 soni ham ratsional sonlar maydonida mavjud emas. Yuqoridagilardan ko'rinadiki, ratsional sonlar to'plamida mavjud bo'lmagan yana qandaydir sonlar to'plami ham mavjud ekan, ya'ni AB2=2; A1B2=3,... Yuqoridagi mulohazalarga ko'ra AB2=2, A1B2=3,... ko'rinishdagi sonlarni ratsiona\ bo'lmagan yoki irratsional sonlar deb ataldi va ularni AB= Ji , A1.B3 = , ... kabi belgilash qabul qilingan. 115 Ta'rif. !!_ kasr ko'rinishida tasvirlab bo'lmaydigan sonlar irratsional q sonlar deyiladi. (p, q) E N Bu yerda o'quvchilarga yana shu narsani tus ntirish kerakki, har qanday ratsional sonni cheksiz davriy o'nli kasr Ko'rinishda ifodalash mumkin, irratsional sonni cheksiz davriy o'nli kasr ko'rinishida ifodalab bo'lmaydi, bunga quyidagi misollarni ko'rsatish mumkin. 1. Js = 2,360679... buridagi Js irratsional son cheksiz davriy bo'l­ magan o'nli kasr ko'rinishida ifodalanayapti. 2. Ji= 1,41- bundagi2 irratsional son ta'rifini yana quyidagicha keltirish mumkin. Ta'rif. Cheksiz davriy o'nli kasr ko'rinishida ifodalab bo'lmaydigan sonlami irratsional sonlar deb ataladi. Te ore ma . Kvadrati 2 ga teng bo'lgan ratsional son mavjud emas. Bu teoremaning isbotini teskarisidan faraz qilish yo'li bilan isbot­ laymiz, chunki 12<2<22 butun sonlar to'plamida u kvadrati 2 ga teng bo'lgan son mavjud emas. lsboti. Paraz qilaylik, !!_ ko'rinishidagi qisqarmas kasr mavjud bo'lsin, q r va q - natural sonlar. Paraz qilaylik, kvadrati 2 ga teng bo'lgan ratsional son mavjud bo'lsin, ya'ni: ( fJ =2, bunda p2=2q2, bunda r ning ham ikkiga bo'linishi kelib chiqadi. Agar r = 2n bo'lsa, 4n = 2q2 2n = q2 bo'ladi, bundan q ning ham juft son ekanligi kelib chiqadi. Parazimizga kasrni qisqarmas kasr degan edik, isbotning natijasida esa !!_ q kasr qisqaruvchi kasr bo'lib chiqmoqda, bunday qarama-qarshilik farazimizning noto'g'ri ekanligini tasdiqlab, teorema to'g'ri ekanligini ko'rsatadi. Yuqoridagi ta'rif va isbot qilingan teoremalardan ko'rinadiki, kvadrati 2, 3, 5, 7, 10, 11 larga teng bo'ladigan ratsional son mavjud emas ekan, biz ta'rifga ko'ra bularni irratsional sonlar deb atadik. Bunday irratsional ko'ra, q sonlarni Ji,?,, Js,- kabi belgilash qabul qilingan. Ularga qarama-qarshi bo'lgan sonlar ham irratsional sonlar bo'lib, ular -Ji, - 3, -Js, 116 kabi belgilanadi. O'qituvchi bu yerda o'quvchilarga shuni eslatishi kerakki, irratsional sonlarga kvadrati berilgan musbat songa teng bo'lgan sonni topish masalasigina olib kelmaydi. Masalan, aylana uzunligining diametriga nisbatini ifodalovchi 1t sonini oddiy kasr ko'rinishida tasvirlash mumkin emas, u ham irratsional sondir. 17- §. Haqiqiy sonlar Ratsional va irratsional sonlar birgalikda haqiqiy sonlar to'plamini hosil qiladi. Har bir haqiqiy songa koordinata to'g'ri chiziqning yagona nuqtasi mos keladi. Haqiqiy sonlar to'plami son to'g'ri chizig'i deb ham ataladi. Son to'g'ri chizig'ining geometrik modeli koordinata to'g'ri chizig'idan iboratdir. O'qituvchi haqiqiy sonlaming geometrik tasvirini ko'rsatganidan keyin savol-javob metodi orqali haqiqiy sonlami taqqoslashni va ulaming natijasi sifatida hosil qilinadigan sonli tengsizlik hamda ulaming xossal­ arini bayon qilishi maqsadga muvofiqdir. Haqiqiy sonlami taqqoslash masalasi quyidagi ikkita ta'rif asosida hal qilinadi. Ta'rif. a sonidan b sonini ayirganda ayirma musbat bo'Isa, u holda a soni b sonidan katta deyiladi va u quyidagicha yoziladi. a-b >O bundan a>b ekanini ko'rinadi. Ta'rif. a sonidan b sonini ayirganda ayirma manfiy bo'Isa, u holda a soni b sonidan kichik deyiladi va u bunday yoziladi: a-b<O, bundan a<b ekani ko'rinadi. Bu yerdagi a>b va a<b ifodalar sonli tengsizliklar deyiladi. Sonli tengsizliklar xossalari: 1) agar a > b bo'lsa, b<a bo'ladi; 2) agar a > b va b<c bo'lsa, u holda a<c bo'ladi; 3) agar a>b bo'lsa, a+c > b+c bo'ladi; 4) agar a>b va c musbat son bo'lsa, u holda ac>bc; I sb oti: ac-bc ayirmani hosil qilamiz. ac-bc=c(a-b) shartga ko'ra c musbat son va a>b bo'lgani uchun a-b musbat son. Ikkita musbat sonning ko'paytmasi musbat sondir, demak c(a-b)>O. Shunday qilib, ac-bc>O, bundan: ac>be; 5) agar a>b va c manfiy son bo'lsa, u holda ac<bc bo'ladi. Agar tengsizlikning har ikkila tomoni bir xil manfiy songa ko'paytirilsa, tengsizlikning ishorasi qarama-qarshiga o'zgaradi; 6) agar a>b va c>d bo'lsa, u holda a+c>b+d bo'ladi; 117 7) agar a>b>O bo'lsa, u holda ¾ < ¼ bo'ladi; 8) agar a>b>O bo'lsa, istalgan n natural son uchun an>bn tengsizlik o'rinli bo'ladi. Sonli oraliqlar va ularning tasviri Oraliqlar turi Belgilanish Tengsizliklar yordamida yozilishi Interval (a; b) a<x<b Kesma [a; b] a Yarim interval (a; b] a< x:::;b Yarim interval [a; b) a:Sx <b Nur [a;+ ru) xa Nur (- ru ;b] x:S b Ochiq nur (a;+ ru) x>a Ochiq nur (- ru ;b) x<b b Haqiqiy sonning moduli va uning xossalari. Haqiqiy son a ning moduli deb, agar a>O bo'lsa, bu sonning o'ziga, agar a<O bo'lsa, uning qarama-qarshi songa aytiladi. a sonning moduli lal kabi belgilanadi. Shunday qilib, ragar a> 0 bo'lsa, a, a , - I lagar a < 0 bo'lsa, - a I X- 3 > 0, masalan, lx-3j=x-3, chunki agar { X-3 < 0, X > 3, X < 3. Geometrik nuqtayi nazardan !al ifoda koordinata to'g'ri chizig'ida a nuqtadan 0 nuqtagacha bo'lgan masofani bildiradi. Modullarning xossalari: 1. ial 0. 2.laj = I-al. 4. Iii=Iii; * b 0. 118 3.jabl = lal·lbl. 5. 1 2=a1. 18- §. Haqiqiy sonlar ustida amallar bajarish qoidalari Bir xii ishorali ikkita sonning yig'indisi o'sha ishorali yig'indi songa tengdir. Bunday yig'indining modulini topish uchun qo'shiluvchilar yig'indisini topish kerak. Masalan, (+12)+(+8)=+20, (- 12)+(- 8)=- 20. Turli ishorali ikkita sonning yig'indisi katta bo'lgan qo'shiluvchining ishorasi bilan bir xii ishorali sondir, bu yig'indining qiymatini topish uchun katta sondan kichik sonni ayirish va ayirma oldiga katta son ishorasini qo'yish kerak. Masalan: (12)+(- 8)=+(12 - 8)=4, (-12)+(+8)=-(12 - 8)=- 4. Bir sondan ikkinchisini ayirish uchun kamayuvchiga ayiriluvchiga qarama-qarshi bo'lgan sonni qo'shish kerak. Masalan, 12 - (- 8)=12+8=20, 12 - (+8)=12 - 8=4. Bir xii ishorali ikki sonning ko'paytmasi (bo'linmasi) musbat, har xii ishorali ikki sonning ko'paytmasi manfiy, bo'linmasi ham manfiy bo'lgan sondir. Ko'paytma (bo'linma)ning topish uchun berilgan sonlaming o'zaro ko'paytirish (bo'lish) kerak. Masalan, (-12)·(- 8)=+12·8=96, (- 24):(+3)= - 24:3= - 8. Arifmetik amallaming xossalari. 1) a+b=b+a; 6) (ab)c=a(bc); 2) (a+b)+c=a+(b+c); 7) a(b+c)=ab+ac; 3) a+0=a; 8) a·I=a; 1 9) a•-= I, a :;t: 0. 4) a+(-a)=0; a 5) ab=ba; 19- §. Arifmetik kvadrat ildiz tushunchasini kiritish VII sinf algebra kursida <<arifmetik kvadrat ildiz<< tushunchasi kiritiladi. Agar x2 =16 tenglama berilgan bo'lsa, bu tenglamani o'quvchilar ko'paytuvchilarga ajratish orqali yechishni biladilar, ya'ni (x2=16) [(x2-16)=0] [(x2-42)=0] [(x-4)(x+4)]=0 (x1=4)A(x2=-4). 119 Demak, x2 = 16 tenglamaning yechimlari x1=4 va Xz=-4 sonlaridan iborat ekan. Yuqoridagi mulohazalarga ko'ra quyidagi qoidani chiqarish mumkin: x2= 16 tenglamaning ildizlari, ya'ni kvadrati 16 ga teng bo'lgan sonlar 16 sonining kvadrat ildizlari deyiladi. (-4 )2 = 16 bundan 42 = 16 bo'lgani uchun -4 va 4 sonlari x2=16 tenglamaning kvadrat ildizlaridir. Ta'rif. a sonining kvadrat ildizi deb kvadrati a songa teng bo'lgan songa aytiladi. Kvadrat ildiz tushunchasidan tashqari arifmetik kvadrat ildiz tushunchasi ham bo'lib, uni quyidagicha tushuntirish mumkin: x 1=4 va x 1=4 lar x2=16 tenglamada ikkita ildiz bo'lib, ulardanx1=4 yechimi musbatdir. Bunday musbat yoki nomanfiy yechim ana shu tenglamaning arifmetik kvadrat ildizi deyiladi. Bu tushuncha umumiy holda esa quyidagicha ta'riflanadi. Ta'rif. a sonining arifmetik kvadrat ildizi deb kvadrati a ga teng bo'lgan nomanfiy songa aytiladi va u .Ja kabi belgilanadi. 20- §. Arifmetik to'rt amalga doir misollar yechish metodikasi 1- misol. 172 - ! 70! + 3 2_ 6 3 12= 29.2 0,8-0,25 12 1) 1725 - = 1701 - + 3-5 6 3 = (172 -170 + 3) +! ' 5- - -I + -51 = 12 6 3 12 / = 5+ 1-0 4 +5= 12 2) 3) 2- S+ _!=! 5!!12 12' 8 25 4 J 1 0•8•0•25 =10·1oo=s·4=f 355 5.!..!:.:!=I!·5= =29.2 12 5 12 12 12 7 5' 1 40 --38- ): 10,9+ -' misol. IJ. 30 (7---7-' )1-9] -4,2 12 . 8 30 . 11 = 700.. 0,008 Yechish: " J) 40 -38S (40-38)+(70 ')=2+14-25=1+74-25=149_ 30 12 30 12 60 60 60' ' / 120 2) 3) 4) l 49: 10 9 _ 109: 109 _ 109 _ 10 :::; 1 . 60 ' 60 10 60 109 6 ' 7 7 8 30 77 9 77 20 7 1 --- -- - -- · ---= 120 105-28 120 11 11 I) l _2_ : 2 ?= 20 2) 3) 77 = 120; 120 ' 6' 1 7 8 4 5) -+-=-=-· 6 6 6 3' 4 4 21 28 6) --4 2=-·-=-· 3 ' 3 5 5' 28 28 7)-:0, 008 = - -125 = 28· 25 = 700. 5 5 !. 27 : 2 _J=_ 27 : 2 7= 2_7 10= 20 10 20 10 20 27 2 ' 2 7:l 35= 27 : l 35 _ 27: l 7 _ 27: 27 _ 27: 20 _2· ' ' 10 100 10 20 10 20 10 27 ' 1 1 -+ 2 = 2-· 2 2' 5 1 1 =3+-=3+-=3-· 40 8 8' TaKrorlash uchun savollar J. Natural sonlar to'plamini tushuntirib bering. 2. Butun sonlar to'plamiga misollar ke/tiring. 3. Ratsional sonlar to'plamini ta'riflang. 4. Haqiqiy sonlar to'plamini tushuntirib bering. 5. Sonning moduli deganda nimani tushunasiz? 6. Qo'shish amalini tushuntirib bering. 7. Ayirish amalini ta'riflang. 8. Ko'paytirish amalini ta'riflang. 9. Bo'fish amalini ta'riflang. 121 I JO. Kasr son deganda qanday sonni tushunasiz? 11. Kasr sonlar ustida to'rt amal bajarish metodikasini aytib bering. 12. Kasrlarni taqqoslash qanday amalga oshiriladi? 13. Qanday kasr o'nli kasr deyi!adi? 14. 0 'nli kasrlarni qo'shish va ayirish qanday bajariladi? 15. 0 'nli kasrlarni ko'paytirish va bo'fish qanday bajariladi? 16. Oddiy kasr qanday qilib cheksiz davriy o'nli kasrga aylantiriladi? JZ Cheksiz davriy o'nli kasr qanday qilib oddiy kasrga aylantiriladi? 18. Irratsional son tushunchasini tushuntirib bering. 19. Sonli tengsiz/ik xossalarini aytib bering. 20. Sonli ora/iqlar deganda nimani tushunasiz? 21. Arifmetik kvadrat ildiz tushunchasini tushuntirib bering. 22. Kvadrat ildiz tushunchasi deganda qanday son tushuniladi? Tayanch iboralar Natural son, butun son, ratsional son, irratsional son, haqiqiy son, sonning moduli, to'rt amal tushunchasi, kasr son, kasrlarni taqqoslash, kasrlarni qo'shish, kasrlarni ayirish, kasrlarni ko'paytirish, kasrlarni bo'fish, o'nli kasr, cheksiz davriy o'nli kasr, kvadrat ildiz, arifmetik kvadrat ildiz, son/i oraliqlar, sonli tengsizlik. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Javobi: 1,6. Javobi: 3 14 2 4 11 --2 3. 7 4 I. 12--3--4-·45 4 11 8 4 3 3 Javobi: 1. 122 . 4 2 3 2 28- • 14- + 6- ·5. 5 2 3 4• 1!!-2.!. 16. 4 l Javobi: 9 . 3 9 1 2 l-·3--9:2S 16 5 Javobi: 1 . 16 5. 1i-(111 -6i}¾' 3 6 (0,012+ 0,04104)•4560-42!. 5 5,4 3 Javobi: 5 7 52 ( 85--83- :27. 30 181 3. 0,04 1 Javobi: 18 . ' , 3 ( 140.2 13s2-): is! 30 12 6. 0,002 8. . 14 Javobi: 50. 7 51 I 95 93_ ·2-+0,373 181 4 9_ I 30 0,2 , Javobi: 23,865. 'I12 -1 - 6-1 - 5 -1'). 13, 5 + 0,111 10_I 6 21 4 0,02 Javobi: 599,3. I: (.2_ 11 682_ - 66 2- 6.!_ + + 1_ '· 4, 5 30 18 l 9 . 40 32 .l 0,04 Javobi: 38 64. 12 • (2,1-1,965): (1,2 -0,045) 1: 0,25 0,00325: 0,013 -1,6 ·0,625 Javobi: 6. ( 'l 13 '( 17L- - 8, 25 ·-10).('112- :2-9 + 3, 5 . • ' 2 11 , ' 3 I 123 Javobi: 560. l 14• ( --0 2 ' ' 1 1 375 ):---·(0358-0108). ' 8 4 ' ' Javobi: 16. , 15. (10,5· 2,04 - 0,1)· (6, 25· 0, 2 + 0,8 : 0,64). 2 -I.221 3 14 15 Javobi: 53,3. Javobi: 2 17 . 21 0,134 + 0,05 17. 18.!.-1!!._2 2 6 14 15 7 Javobi: 0,0115. 4 7 ' 1 58--56-): 0 8+2--0 225 ( 15 24 ' 9 ' 18. 3 3 8-·4 5 Javobi: 157 280. Javobi: 10. l+rl96 - 77. J+ 0 695: 1 39. (0.216·+ : 20. , 0,15 3 15) 225 24i ' ' Javobi: 5. ' 4 1 453662 _!_:I+ 0 228: l 5291 • . 0 3051: 0 12] ' 3-0 095 ' ,I 21. 3 3 , Javobi: 10. ' / ' [!' r- " -I:0,02 l ( 6,2:o,31-fo,9 J-o,2+0,15_ 22. l (' 2 + 14- · 0 22 : 0 1 ·-I ' 11 ' ' , 33 Javobi: 1320. VII bob. MAKTABDA AYNIY SHAKL ALMASHTIRISHLARNI O'RGATISH METODIKASI 1- §. Ayniy shakl almashtirishlar Algebraik ifodalarning ayniy almashtirishlari maktab matematika kursida muhim o'rin egallaydi va VI- XI sinflarning dastur materiallarini o'rganish jarayonida qo'llaniladi. Maktab matematika kursida sonlar va harflar bilan belgilangan algebraik ifodalarni qo'shish, ayirish, ko'paytirish va bo'lish, darajaga ko'tarish, ildiz chiqarish va logarifm­ lash kabi amallar bajariladi. Bu amallarni bajarish jarayonida ana shu algebraik ifodalarning miqdoriy qiymatlarini saqlab, ularni turli ko'ri­ nishlarda yozishga to'g'ri keladi. Ta'rif. Algebraik ifodaning miqdoriy qiymatini o'zgarmasdan bir shakldan ikkinchi bir shaklga o'zgartirib yozish ayniy almashtirish deyiladi. Maktab matematika kursida ayniyat degan tushuncha o'rganiladi, so'ngra ayniy almashtirish degan tushuncha kiritiladi. Ta'rif. Tarkibidagi hatflarning har qanday qiymatlarida ham to 'ri bo'laveradigan ikki algebraik ifodaning tengligi ayniyat deyiladi. 3 Masalan, X - l = x2 + x + l tenglik ayniyatdir, chunki tenglikda x-1 qatnashayotgan noma'lum x ning ixtiyoriy qiymatlarida tenglikning chap tomoni uning o'ng tomoniga har doim teng chiqadi. 6-sinfda o'rganiladigan qisqa ko'paytirish formulalari ham ayniy tengliklardir: 1) (a±b)2 = a2 ±2ab+b2; 2) (a±b)3 = a3 ±3a2b+3ab2 ±b3; 3) a3 ± b3 =(a± b)(a2+ab + b2); 4) a2 - b2 = (a -b)(a + b). Yuqoridagi ta'rif va misollardan ko'rinadiki, ayniyat arifmetik amallar qonunlarining harfiy ifodalangan shakli ekan. Ayniy shakl al­ mashtirishlarda algebraik ifodalarni taqqoslash, ular ustida amallar bajarish uchun ifodalardagi birhad va ko'phadlarning shaklini o'zgar­ tirish kabi ishlarni bajarish ko'zda tutiladi. Maktab matematika kursidagi ayniy shakl almashtirishlarni shartli ravishda quyidagicha ketma-ketlik asosida ifodalash mumkin: 125 1. Butun ifodalarni ayniy almashtirish. 2. Kasr ifodalarni ayniy almashtirish. 3. Irratsional ifodalarni ayniy almashtirish. 4. Trigonometrik ifodalarni ayniy almashtirish. Har qaysi almashtirishni ko'rib chiqamiz. 1. Butun ifodalarni ayniy almashtirish. Ayniyat va ayniy almashtirish tushunchalari VI sinfdan boshlab kiritiladi, lekin I sinf matematika darslaridayoq ayniy almashtirishlar bajariladi. Masalan, 3+2=5 ifodaning yig'iridisini hisoblash 3+(1+1)=(3+1)+1=4+1=5 kabi ayniy almashtirish yordamida bajariladi. IV-V sinflarda sonlar ustida murakkabroq ayniy almashtirishlar bajariladi. Masalan; 52=5·10+2=5·5·2+2=25·2+2; 35=3·1O+ 5=3·5·2+5=6·5+5. Bu misollarda bajarilgan ishlar o'quvchilariga ayniy almashtirish deb o'rgatilmasada lekin aslida sonlar ustida ayniy almashtirish bajariladi. Ma'lumki, ratsional algebraik ifodalar arifmetik to'rt amal hamda darajaga ko'tarish amallari asosida tuziladi. Agar algebraik ifoda qo'shish, ayirish, ko'paytirish va darajaga ko'tarish amallari asosida tuzilgan bo'lsa, u holda bunday ifodalar butun ifodalar deyiladi. Masalan, I) 5y2 ( 2x2- 3y); 2) (x + y) (y - x); 4) (c+5)(c2 - 3c + 5). 3) (2x + 5) (7 - 3x); Butun ifodalarni ayniy almashtirishdagi asosiy vazifa berilgan matematik ifodani ko'phadlami imkoniyati boricha algebraik amallar yordamida standart shaklidagi birhadlar ko'rinishiga keltirib sodda­ lashtirishdan iboratdir. Shu yerda o'qituvchi o'quvchilarga o'xshash hadlar, birhad va ko'phad tushunchalarini tushuntirish hamda ularga misollar ko'rsatishi lozim. Har qanday algebraik ifoda birhad va ko'phadlardan iborat bo'ladi. Ta'rif. Ko'paytirish va darajaga ko'tarish amallari yordamida tuzilgan ifodalarni birhad deyiladi. 4 2 Masalan: 5y2x, sxya ;... Birhadlami ham standart shakllarga keltirish misollar yordamida tushuntiriladi. Masalan; 6x·4y birhad sodda holga keltirilsin. Bu misolga . ko'paytirish, o'rin almashtirish va guruhlash qonunlarini qo'llasak, 6x·4y=24xy bo'ladi. Ta'rif. Bir necha birhadlarning yig'indisidan iborat bo'lgan ifoda ko'phad deyiladi. 126 3 Masalan: 1) 5x2 y + y2x; 5 Yuqorida ta'rif va misollardan ko'rinadiki, birhad ko'phadning xususiy holi ekan. Ta'rif. Ko'phadning o'zaro koefjitsiyentlari bi/angina farq qiladigan yoki butun koefjitsiyentli bo'lgan hadlari o'xshash hadlar deyiladi. 0 'xshash hadlami arifmetik amallar yordamida birhad ko'rinishida ifodalashni ixchamlash deyiladi. Masalan: 1) 20y2x+4zt-l2y2x-3zt = (20y2x-12y2 x)+(4zt-3zt) = =8y2x+zt; 2) 2,4a b + 3,2cd-1,4a b 2,5cd = (2,4a b -1,4a b + 2 2 2 2 2 2 - 2 2 ) +(3, 2cd - 2,5cd) = a2b2 + 0,7ed. Butun ifodalarni ayniy almashtirishda belgilangan ko'phadlar birhadlarga, birhadlar esa standart shaklga keltiriladi. Bu ishlarni bajarishda o'qituvchi o'quvchilarni bir xil hadlardan iborat ko'phadlarni standart shaklga keltirishdan boshlashi kerak. 3) Ifodalarni soddalashtiring: 1) X + X + X = X • 3 = 3x; 2) x+x+x+x+x=(x+x)+(x+x+x)=2x+3x=5x; 3) (l,2x2)·(-5x)+(-7x)-(-2x)(3x2)=-6x3-7x+6x3=-7x; 4) (5x2y-14x3-8.xy2)+(3x3-7x2y+9.xy2)=5x2y-14x3-8.xy2+3x3-7.zy2+9.xy2=-2x2y-llx3+x y2. Shundan keyin qisqa ko'paytirish formulalari yordamida soddalash­ tiriladigan misollami ko'rsatish lozim. 1) (2x+3y)2+(4y-5x)2=4x2+ 12xy+9y2+16y2-40xy+25x2=29x228xy+25y2. - (xy+4y)3-(2xy-3y)3=(.xy)3+3(.xy)2·4y+3.xy( 4y)2+(4y)3- [(2.xy)3-3(2xy)23y+3·2xy(3y)2-(3y)3]= =x3y3+12x2y3+48.xy3+64y3-8x3y3+ =-7x3y3+48x2y3-6.xy3-6.xy3+9ly3. 127 36x2y3-54.xy3+27y3= 4) Ifoda soddalashtirilsin: (a-b+c+d)2+(a+b-c+d')2. 1-usul: (a-b+c+d)2+(a+b-c+d)2=[(a+d)-(b-c)]2+[(a+d)+ +(b-c)]2=(a+d)2-2(a+d)(b-c)+(b-c)2+(a+d)2+2(a+d)(b-c)+ +(b-c)2=2((a+d)2 +(b-c)2]. deb (a+b-c+d)2=B deb belgilasak, A2+.B2 hosil A2+.B2ni ayniy almashtirish orqali quyidagicha yozish mumkin: 2-usul: (a-b+c+d)2=A bo'ladi. A2+.B2=(A+B)2-2AB, bularga asosan (a-b+c+d)2+(a+b-c+d)2=(a-b+c+d+a+b-c+d)2-2(a­ -b+c+d)·(a+b-c+d)=(2a+2d)2-2(a-b+c+d) (a+b-c+d)= =4(a+d)2- 2[(a+d)2-(b-c)2]=2[(a+d)2+(b-c)2]. 2- §. Kasr ifodalarni ayniy almasbtirish VII sinf algebra kursidan boshlab kasr ratsional ifodalami ayniy almashtirish bajariladi. Ta'rif. Agar a/gebraik ifoda qo'shish, ayrish, ko'paytirish va bo'fish amallari yordamida sonlar va o'zgaruvchilardan tuzi/gan bo'Isa, u holda bunday ifodani kasr ratsional ifoda deyiladi. 2 - 1 Masalan· Y --· • Y x 2----· - 3x - 4 x+4 , x,+ 5 ,, . ... . XlX-2) Kasr ratsional ifodalarni ayniy almashtirish jarayonida ana shu ifoda qatnashayotgan noma'lum sonlarning qabul qiladigan qiymatlarini aniqlash lozim. Ta'rif. Kasr ratsional ifodadagi o'zgaruvchilarning ma'noga ega bo'ladigan qiymatlari o'zgaruvchilarning qabul qiladigan qiymatlari deyiladi. 2x-y lly-2x Masalan, 4.xy + 4.xy kasr ratsional ifodadagi x va y laming qabul qiladigan qiymatlari x=O, va y=O dan boshqa barchc.t son qiymatlardan iboratdir. Agar x va y o'zgaruvchilardan biri nol qiymatini qabul qilsa, kasrning maxraji nol bo'lib, o'zining ma'nosini yo'qotadi, chunki har qanday sonni nolga bo'lish mumkin emas. Kasr ratsional ifodalarni ayniy almashtirishdagi asosiy vazifa berilgan ifodaning surat va maxrajlarida turgan ko'phadlami ayniy almashtirishlar bilan bir hadlar ko'rinishiga keltirishdan iboratdir. 128 Kasr ratsional ifodalarni ayniy almashtirishdan oldin o'qituvchi kasr va ular ustida bajariladigan to'rt amalga doir sonli misollardan namunalar ko'rsatib, so'ngra esa hartiy ifodalar qatnashgan kasrlar ustida bajariladigan ayniy almashtirishlarni ko'rsatishi maqsadga muvofiqdir. 2 1 2-5 1-3 10+3 13 l. a) 3+ 5= 3-5+ 5-3= 15 = 15; b) +l=x•y+y·a=xc+ya; a c a • c c ·a ca . 2• a) 4 1 4 · 9 I · 7 36 7 36 - 7 -7 9= 7. 9 9. 7- 63 6-3 63 a c a·d c· d 29 63' ad - cb b) ---=-+-=-- b d b .·d d • b 5 3 5.3 5 3.a) 6·4=6-4=8; ad Yuqorida o'xshash misollarni ko'rsatgandan so'ng o'qituvchi yana bir ayniy almashtirishning mazmunini quyidagicha tushuntirishi lozim. Har qanday ayniy almashtirishning maqsadi misol yoki masalani yechish uchun berilgan matematik ifodani eng sodda yoki qulay holatga keltirib hisoblashdan iboratdir. a2 -25 a a+5 1- misol. Yechish: a2 -25 a I) a2 +5a a2 +3a al _52 a a+3 a(a+ 5) a+3 = a2 +5a a+3 ifodani soddalashtiring. = (a...:5)(a+5) (a+ 3) a a-5 a(a+5-) a+3' a-5 a+5 a-5 a+5 (a-5)a a+5 2) a+3- a2 +3a= a+3- a(a+3)= (a+3)a- a(a+3)= = a2 - 5a - a - 5 a(a+3) 9 - S. Alixonov a2 - 6a - 5 =---- a(a+3) 129 5x=y 2- misol. ( 2 x -x5y x2-25y2 5x-y - 2 x + x5 y )• 1 x-+y ifodani soddalashtiring. 2 Yechish: 5x - y 5x - y 5x + y 5x - y x2 -5.xy+ x2 +5.xy= x(x-5y)+ x(x+5y)= l) (5x+y)(x+Sy) (Sx-y)(x-Sy) x(x-5y)(x +Sy) x(x + 5y)(x -5y) = ---'-----+ ---' ----- = Sx2 + xy + 2Sxy + Sy2 + Sx2 - = x(x xy - 25.xy + Sy2 = + S)(x - 5y) 10x2 + 10y2 = 2 x(x + Sy)(x - Sy) ; 10x2 -10y2 x2 - 2Sy2 ) x(x + 5y)(x - 5y) x 2 + y2 :::: (x - 5)(x + Sy) = x(x + 5y)(x-5y) x2 + y2 = 10 X MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR ------- 1 5. 2 2 -4 130 Javobi: I-a 2ab a-b b 6. (a+b--): (-+-). Javobi: a. a + ba + b a 2 1 , , m ) 7. (m+ 1---,:\m---. 1-m Javobi: -m. m-1 x2 -2xy x-2y 1 . x+2y ] (x+2y)2 8•[ x + 2y- x2 - 4y2• (2y - x)3 • 4y2 • 9_( _ 2a + b Javobi: 2 4a ) : ( 2a + _l_)_ 4a2 + 4ab + b2 4a2 - b2 b - 2a a- 1 10•[ 3a+(a-1)2- 1- 3a + a2 a3 -1 - ly2 Javobi: 2a-b 4a 2a + b 2 1 ] a2- 1 a-1 : ;a2 + l Javobi: l 3 (a2 +a+ l)(a2 -1) 2x-l 3 lL(----+--2-)·(X---). '.•• x + 1 x3 + 1 x - x + 1 x +1 Javobi: l. 4b2 2ab 12. (a+2b+--): (a---)+l. • a-2b a+2b .. 2 a+b-c 13. a2 - b2 - c - + 2bc : •. a+b+c 2a Javobi: a_ lb • 2 2 <sx -1sxy 3xy + 9y x 2 + 9y2 x2 + 6xy + 9y2 14 • 4a2 -6ac 15. ( 2 2 4a -6ac+ 9c 16. (x- ) : < _I). Y x a2 - (b + c)2. xy Javobi: x+3y 6ac + 9c2 ) 6a + 9c 3 -2---· -2--2. Javobi· 2 • 2a - 3c• 4a + 6ac + 9c 4a + 9c 4xy + y) • (x + 4xy - y). x+y Javobi: x-y 1-2a2 1 17. (a---+l): (1--). · la 1-a Javobi: x-2 Javobi: -a. 131 y2. ab a-b· ·1. 18. a b +a -b-· [a+ --b-a-b Javobi: y2 -xy 2 X X 19. ( ------'---xy+y )·--+--. x2+xy x-y x+y Javobi: -xy-1. a+b [ 1 a-b 2 1 l 20• (2a-b}1+ 4a2 -b2+ (2a + b)2 • 4a2 + 4ab + b2 16a a Javobi: (2a-b)2• . 4(c + 2)2 Javobz: 3c2 +4 , 25 ( • a2 +5a+25 22 2a 5-a 2a3 + 10a2- . a3 -125 1 ' --c--------- -- • 1 ,, ' a- 13a - a2 - 30 5 +-----. a-5 , Javobi: 1 25 . a + 5a+ 25 2 3- §. Irratsional ifodalarni ayniy almashtirish Agar berilgan matematik ifodada irratsional ifoda qatnashgan bo'lsa, ayniy almashtirishlar orqali irratsional ifodani ratsional ifoda ko'rinishga keltiriladi va u hisoblanadi. Irratsional ifoda bu ildizlardan yoki butun son bo'lmagan ratsional ko'rsatkichli darajadan tashkil topgan algebraik ifodadir. Shuning uchun irratsional ifodaga quyidagicha ta'rif berilgan. Ta'rif. Agar berilgan algebraik ifodada ildiz chiqarish amali qatnashsa, bunday ifoda illatsional ifoda deyiladi. Irratsional ifodalarni ayniy almashtirish orqali ratsional ifoda ko'rinishiga keltirish uchun asosan ildiz ostida qatnashayotgan birhad yoki ko'phadni ildiz ostidan chiqarish, imkoniyati boricha maxrajni irratsionallikdan qutqarish, noma'lum o'zgaruvchilar kiritish orqali berilgan irratsional ifodani ratsional ifoda ko'rinishiga keltirish kabi ishlar qilinadi. 132 Bundan tashqari, o' quvchilarga sonning arifmetik ildizi va uning kvadrat ildizi hamda irratsional ifodalarning xossalari kabi tushunchalar tushuntirib o'tilib, so'ngra quyidagi ko'rinishdagi misollarni yechish maqsadga muvofiqdir. 1 1 5 - 3- 3 - 5 ni hisoblang. 1- misol. Yechish. 1 1 1 1 2 $- 3- 3_ 5= 5_ 3+ 5_ 3= 5_ 3= ..fi)= S+ 3 = 2 ( S +3) =2 (S + ( 5- 3){ 3 + S) 5-3 r -If 2- DDSol. + Jaf - :: • l: (- a) ifodani soddalashtiring. , Yechish. = a+ 3aMa _a 4 a= l) a+ 3a a5 _a5 2 4 4a 2 4 4a = a·+ 3a3./a _ a2 a= 2.Ja+.3a3 a - a a= a. (2+ 3a3 _ a)· 2 4 4a 4 4 ' 2) ) =- 1 (2+3a2 -a). (2+3a3 -a):( -v,-a a 4 4 3- misol. N + a.,/9a - !a a5 ifodani soddalashtiring. Yechish. a3 + aFa - !a5 = a a + 3a a - a a = 3a a. a 3 4 a 3/ 2 -2ab+b 2)(a 2 -b 2)( a+ b) • a -misol -v(a b3 11 v(a+b)2 • a-b ifodani soddalashtiring. 133 a .h Y ec h LS • 3/ 2 2 2 2 -v( a -2ab+b )(a -b )(a+b) a3 - b3 •-==-= a-b V<a+b)2 . . a3 b3 a 2 = -V(a-b) (a+b)(a+b) · = a-b (a+ b)2 / aJ - b3 =a(a3 - b3). • (a - b) • v3( a + b)2 · -=== a =- a-b (a+b)2 (x x+y x 5- misol.l x+-Jy ' cl. . 2-Jy -._;xy.(x-y)+ x+.JY ifodani sodda- , lashtiring. Yechish. x x + yJx r::;; x 1) x+jy -vxy= x+ y Jxy .x - Jx Yy . x+.JY = x - _ xfx+y x-xjy-y x _ x( x-.Jy)_ + Jy x + jy , x x( x -Jy) x+J; 2) x( x +Y ) I :(x-y)= £+ Y •<fx+Jy)( x-J Y >= 2 J X +2 J( X =---- ( + x Y)2 ' X 3) (£ _ + ..jy)2 ·I· x +-Jy- x +Y ) _ X + 2.JxY + 2y ( x+Y)1 - ( x+ Y)2• 1. Kasrli irratsional ifodalarning maxrajlarini berilishiga qarab irratsio­ nallikdan quyidagicha chiqariladi. a±b ko'rinishlarda berilgan bo'lsa, ularning o'zaro ko'paytmasi (Ja"±ii)( -./ii) = a-b . a . A bo'ladi. Agar irratsional ifodalara+b va 134 A a -Jb ko'rinishlarda berilgan bo'lsa, ulaming maxrajlari irratsionallikdan quyidagicha chiqariladi: A (a - Jb) _ A (.fJ - ./b) a-b a+Jb- ( a+Jb)( a-Jb-) A _ I) agar a O. b O, a b bo'lsa. A( a±Jb) A( a+Jb) = (v a -vbI )(va+vIb) a-b A 2) Q:l:b r, = r= va-vb r= r= a o. b O. agar bo'lsa. 1- misol. I 3+ 2 ( 3- 2) - J3-J2 ("'3 + 2)( 3- 2)- 3-2 - J3 3 2 • - 5 = 5(4+ 11) = 5(4+ 11)=4+ 11 2- 11 (4- 1 1 ) ( 4 T + T) 16-11 -• 2- misol. A 2. Agar irratsional ifodalar A ifa± Vb va VJ± M + ifj;i ko'rinish- larda berilgan bo'lsa, ularning irratsionallikdan quyidagicha chiqariladi. A 1) Va+¼ = (Va+Vb)(Y-Vab+W) A(Y +Vab +W) A = 2) Va-Vb (Va -¼)(Y+}Jab+W) 3) A(Y-ifab+}./b2) A(Y-¥aii+W) A - ab+W = = a+b A(Y = A(Vti+mi) (Va +lfh)( -raii +W) 135 +Vab+W) a-b = A( +mi) a+b A 4) A (Va -Vb) Y + ab+W= (Va-¥b)(Y +Vab+W)= A(lfa-¥b) =---- a-b Misollar. ifis+Wo+W ifis+m+W 1) Vs-$= (Vs- )(fil+Wo+W)= 3 1 12 2) 12(V6-¼) V36+m +W= (W-¼)( +m + W =) 12(W-¼) ,, o-3 = 4W - 4"efi = 4¼< -1). 3. Agar irratsional ifoda A A e f -aefb va efa+ efb ko'rinishlarda berilgan bo'lsa, ulaming maxrajlari irratsionallikdan quyidagicha chiqariladi: A(ef + + ...+ A + ) ef(z - e f =h (efa _ b)(cy0n-l+ cy0n-2b+ ...+ cyabn-2+ cybn-1 )= = A(!!.}0n-l + !!.}0n-2b + ... + abn-2 + !!.fbn-1) • a-b ,4 A( _ _4;;; +...+<-w-2eJ;;;;;::'i+<-w-2 ) _ efa+efb- (efa+efb)( an-l _ an-2b- ...+(-W-2 abn-2 +(-w-2!!.fbn-1)- = A( -ef?"b + ...+(-l)n-2e) +(-It-2 ) a+b 136 - 1 Misollar. 1) 4 4(½4 +</53-3+</52 -32 +</5-33 +½4) W5 _VJ = _ 5 3 = = 2(V625 + V375 + +ms+ 81). 1 2 = efi-3 - ½!= w- ms+ Wi -W. ri + t/ > ifi+tli 3-2 A 4. Agar irratsional ifoda Ta+ Ji,+ c ko'rinishda berilgan bo'lsa, uning maxraji irratsionallikdan quyidagicha chiqariladi: A a+ b+ a A( + A( a + ./i,- c) = ( a+JE+ c)( a+ b- c) z:: c b - c) A( a+ - b c)(a+ b-c-2 ab) = a+b-c+2 ab= [(a+b-c)+2 aE)J[(a+b-c)-2 ab)]= A( +Jb- c)(a+b-c-2./ab). a 2 , (a + b - c) - 4ab t20, b O, c O, (a+ b + c)2 - 4ab =1: 0. 5. Agar _A Ta+ b +Jc +ld ifoda berilgan bo'lsa, uning maxraji irratsionallikdan quyidagicha chiqariladi, agar ab=cd bo'lsa, A A[( +./i,)-( +-fd)] - c a Tb+ c + d-[( a+ a+ lb)+ ( c + JJ)][( + Jr,)-( a c + JJ)]- I I = A[( + b)-( + tt)] a c a+b-c-d a O, b O. O, O, a+ b =1: c + d. 137 A 6 3,---2::;- 3r,: ifoda berilgan bo'lsa, uning maxraji irratsonallikdan • va +vb+¼ quyidagicha chiqariladi. Buning uchun quyidagi ayniyatlardan foydalanamiz: (x+y+z)(x2+y2+z2-xy-xz-yz)=x1+y1+z1-3xyz. Agar x = , Z:""" 'lfc desak, y= ( +ifh+'lfc)( a2 +W + -Vab-Vac-¼c)= ' ' = a+ b + c + 3°Vabc. Bu hosil qilingan natijani (a+ b + c)2 + 3(a + b + c)Mc + 9 (abc)2 ga ko'paytirsak, ya'ni 2 [(a + b +c) - 3°Vabc.] [ (a + b + c) + 3(a + b + c) abc + 9 (abc)2] = (a + b + c}1- 27abc ni hosil qilamiz. Demak, A Va +Vb +'lfc= A(Y ( +W +¼2- -Vac-¼c) +¼2 + }( a +-¼2+¼1- ab-Vac-¼c) 2 2 = A( +W+¼ -Vab-Vac-¼c)(a+b+c}1+ (a+ b+ c- abc) [(a+ b +c)2 +3(a+ b+ c)Mc + +3(a + b +c)Mc + 9 (abc)2 '- 2 = +9 abc) ] = A(Y ' +¼2 +(;! -Vab-Vac-¼c)(a+b+c/ + (a+ b + c)3 - 27abc 138 ' = +3(a+ b + c)Wc + 9 (abc)2 = , agar lfa +VtJ + lfc -:t 0, (a+ b + c)3 -:t 27 abc bo'lsa. 7. Murakkab ildiz formulasi quyidagichadir: A±JB=,/A+.J;2-B ±JA-.J;2 -B. Masalan, I) n ± .J4o = 11+ .JI l-40 +ll -.Jl l-40 = Jio ± l; 2) 15-29 = 15+2;5-29 - 15-2 5- 29 = ½5 ( 8- 2). 1- misol. r 2)!-.,n 11+ Jab+ ' Yechish. =-ab-.ab+2 IE-.ab =jabj+2 b2 -ll 2- misol. Ye chi sh. ab ifodani soddalashtiring. , Jab+ Vb bo'lsa, ab +1 = ab+2lbj-!aj+I. A = 8x(7 + 4/3)2..J6x - 4 2x Agar O 1-ab = 8x(7 + 4J3) ifodani soddalashtiring. 0,6x 0 va 2x;;:: O; 7 + 4.J3 = 7 + 2 12 =f(+2}2u holda A = 8x(3 + 2)2 • /2.J6x - 4.J2 =2 2x(3 + 2)2 • 2x(3 -2) = 139 3 misol • - r -1 1 ') /1-+-= a --=--+---1--a--=---')• ----.= r.JI + a + .Jl - a ,_./1 -1+a., ' a ' - -1- - 2 02 a ifodani ,, sodda-lashtiring. Yechish. 2 4- misol. (-Vi+ a+ .Ji- a):(- 1- a + 1) ifodani soddalashtiring. Yechish. 1-) 1+ a .+ J I - a = (1 +a) _.!_ - 2 + .JI - a I ,21=- 2 2) -v l - a + 1 = ( 3 ) = 1 vi+ a 1-a2 = =; + .JI+ a =- 2 1- a ) 2 +1 = 1 l-a2 +I= 1+..Jl-a2 I-a2 ; 1+ _1+ =l+ . = 1-a 2 2 l+a • 1-a l+a 1+ 1-a • S-misol. a'¥a - bifb if;2 + 3 . vr+ a'¥a - bVb ,.:z ifodani soddalashtiring. 3 va--v 1 Ye chis h . I usu/. a'¥a - bifb a'¥a - M/b a4 - ifil ¼f -W _v;J_2_+_¼2_b_2+ _}.[af_2 ¼2_b_2 =- - 2_+_¼1_b_1 + - -2-+_W_b_2 = 0 140 (Y -{/b2 )(}Ja2 +W) - - (Y -W)(}Ja2 +W) • O+ W w - +-'-------=.-'-"--=- - Y -{/b + }./a2 +'J./b = 2}Ja2. 2 2 II us11I. a- =V,a ,- -b-¥-b=+ a- -'¥=a,-,-b-¥-=b = }Ja2+W Y-W (aVci-bVb)(Y-W)+(aifa-bW')(Y +bW') . ' \ .' ' aY - W: (a'¥a-bWi)(Y-W +Y +W) 3 = JC jF ,' = 2Y . ava -bv b 6- misol. ' Va+ "fiJb, 'ff{-; 1qE FTa+Vb )lw;-Vb f l 11(1 1)(1 1V1 x( + )(do- )(}a+1)(Ja-i} Ye chi sh • t ,w;; '-Y b Jl.. ,&;; ifi,; -1 1'l 1 y1 + I 1 I I I I I l) (a16+ b16)(a16-b16) = a8 -b8; I I I I 1 1 2)(a8 -bS)(as +bi)= 04 -b4; .!. .!. 1 1 .!. if b I .!. .!. .!. 3) (a4 -b4)(-+- ) (a4 + b4)= a2 -b2. 1 1 1 4) (a2 - b2 )(a2 + b2) = a-1 - b-1; 141 ' r 11 5) (a-1-b-1 )(} + ¼ ' )= (a-1 -b-1 )(a-•+ b-1) = a - 2 -b-2 = b:;b 2. / MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR l l+x Javobi: -(x 1. .JI + x - .JI - x+ .JI + x + .J x - I• .Ji-- -x2). X 2a aaa2 ,-,2-----; + : • 2 2 • a + va - 4 a + va + 4 a + va + 4 Va 4. Va-1. + 2 2 rail+ . ab + b agar a'#b bo'lsa. Javob1:------a-b 73'2 5. 3b4 !!_'!.!!: 27b2 I Javobi: a1 27a11b6 agar b>O, a O bo'lsa. I I Javobi: x + y . 6. (x2 + y2)2 -(4xy)2. (.Jx + 1)(x2 - xf x+I Javobi: -,---:­ 7. (x+ x+x xf a-I 8. 3 X -l ¼ I a+l -a + • a+ I Javobi:Ja. a4 +a2 2 r b. z:--2 1- x JaVO X 142 10. ,Yr-XY + "xr,_ ,•,_ ,r::::Y + r::::X J; I vxy+ \. "xy-x / vxy+y ' + ,y , • Javobi: 'y - Xr:::: "xy x. vY • " 1-x Javobi:--. X a Javobi:( a+ l)2 • I 2 2 Javobi: a-.Ja -b b 13. (a+b)2 -.J . .Ja+b+.Ja-b 4-§. Trigonometrik ifodalarni ayniy almashtirish Maktab matematika kursining trigonometriya bo'limida juda ko'p ayniy munosabatlar, jumladan, quyidagi munosabatlar o'rganiladi: 1. Trigonometrik funksiyalarning birini ikkinchisi orqali ifodalaydigan ayniy almashtirishlar. 2. Trigonometrik ifodalami soddalashtirishdagi ayniy almashtirishlar. 3. Trigonometrik ayniyatlarni isbotlashdagi ayniy almashtirishlar. 4. Trigonometrik tenglamalarni yechishdagi ayniy almashtirishlar. Yuqoridagilardan ko'rinadiki, trigonometriya kursida ayniy almashtirishlar muhim o'rinni egallaydi. IX sinf geometriya kursida trigonometrik funksiyalarga ta'rif berilganidan so'ng, to'rtta trigonometrik funksiyalarni o'zaro bog'.lovchi quyidagi uchta ayniyat o'rganiladi: 2. tga= sina ; 3. ctga = c?as . cos a sm a Bu ayniyatlami keltirib chiqarish maktab geometriya kursida batafsil bayon qilingan. Bu ayniyatdardan yana quyidagi uchta ayniyat keltirib chiqariladi: 1 1.tga . ctga = 1; 2. - - =1 + tg2a; 3. 1 + ctg2a. cos2 a sm a 1. cos2a+sin2 a=l; +- 143 Yuqoridagi ayniyatlar trigonometrik ifodalarni hisoblashda bajarila­ digan ayniy shakl almashtirishlarda eng ko'p qo'llaniladigan ayniyatlar bo'lib hisoblanadi. O'qituvchi o'quvchilarga ildizli ifodalar ustida bajari­ ladigan trigonometrik ayniy shakl almashtirishlarni bajarishga alohida e'tibor berishi lozim. Masalan,1 _ cos2 a ifodani olaylik. Buni hisoblaydigan bo'lsak, 1-cos2a =±sin a tengligi o'rinli bo'ladi. O'quvchilarga ,J1- cos2a = sin a va ,J1- cos2a = -sin a teng­ liklarning ma'nosini tushuntirish lozim. Bunda .Ji - cos2a =±sin a qiymat I chorakdagi, .J1- cos2 a= -sin a esa III chorakdagi qiymat ekanligini geometrik nuqtayi nazaridan ko'rsatib tushuntirish maqsadga muvofiq. Bundan tashqari, a ning aniq son qiymatlarida ham bu ifodalarni hisoblash lozim. Masalan, l -cos2a = a= ,r 3 bo'lganda ammo- sin a = .Jr sm sin (- ) = Jj shuning uchun 3 2 = - • Demak, .J1 _ cos2 a= = ±sin a ekan. O'quvchilar ayniy shakl almashtirishlarni yaxshi o'zlashtirishlari uchun birinchidan trigonometrik funksiyalar ta'rifmi, ulardan birini ikkinchisi orqali ifodalovchi va asosiy ayniyatlar kabi formulalarni bilish­ lariga, ikkinchidan esa ana shu formulalarni trigonometrik ifoda berilishiga qarab tatbiq gila olish malakalariga bog'liqdir. Maktab matematika kursidagi trigonometrik ayniy shakl almashtirishlarni og'zaki bajarishga o'quvchilarni o'rgatish ularda rnantiqiy matematik tafakkurni shakllantiradi. O'qituvchi biror trigonometrik ifodaning shaklini almashtirishni baja­ rishdan oldin o'quvchilarga eng sodda bo'lgan og'zaki trigonometrik mashqlardan namunalarni doskaga yozib, o'quvchilardan tezroq og'zaki soddalashtirishni bajadshlarini talab qilishi o'quvchilarni trigonometrik ayniyat va formulalarni esda doimo saqlashlariga imkon yaratadi. Masalan, 1- cos2; 1- sin2a; (1- cosa)(l + cos2a); 144 sin a. tga.cos2 a; tga ; tga -tga; tga + l; cos a. ctga ctga ctga tga Bundan keyin o'qituvchi murakkabrok trigonometrik almashtirishlarni ko'rsatishi maqsadga muvofiqdir. 1- misol. (1-sina)(1+sina)-cos2cxifodani soddalashtiring. I usu/. (1- sin a) (1 + sin a)- cos2 a = 1 - sin2 a - cos2a = = 1 - (1 - cos2a)- cos2 a = 1 -1 + cos2a - cos2 a = 0. II usu/. (1-sina)(l + sina)-cos2 a= 1-sin2 a - cos2 a= = l-(sin2a+ cos2a)= 1-1 = 0. sin4 x+cos4 x-1 2- misol. . r. ifodani soddalashtiring. sm x + cos 6 x - 1 sin4x+cos4x-l (sin2x)2 +cos 4 x-l (l-cos 2 x)2 +cos 4 x-l = sin6 x+cos6 x-1 =---3-----= 3 (sin2 x) + cos6 x -1 (1- cos2 x) + cos6 x - 1 _ - l-2cos2 x+cos4 x+cos4 x-1 _ 2cos2 x(cos2 x-1) 2 l-3cos2 x + 3cos4 x- cos6 x + cos6 x-l - 3cos2 x(cos2 x-1)= 3· cos(a + /3) + cos(a - /3) sin(a + /3)+ sin( a _ /3)= ctga ayniyatni isbotlang. 3- misol. cos(a + /3) + cos(a - /3) _ sin(a + /3) + sin(a - /3) _ cos a cos /3 - sin a sin /3 + cos a cos /3 + sin a sin /3 _ - sin a cos /3 + cos a sin /3 + sin a cos /3 - cos a sin /-3 = 2 cos a cos f3 = cos a = ctga. 2 sin a cos f3 sin a 10 - S. Alixonov 145 I+ cos /3 + cos2 /3 4- misol. _ _ n l +sec p +sec2 p ifodani soddalashtiring. I+ cos/3 + cos2 /3 I+ cos/3 + cos2 /3 I+ cos/3 + cos2 /3 =------= = I + sec /3 + sec2 /3 cos2 /3 + cos/3 + 1 1 1 1+ --+cos/3 cos2 /3 cos2 /3 (1 + cos/3 + cos2 /3) cos2 /3 =----,---------------- =cos2 /3. cos2 /3 + cos /3 + 1 Yuqoridagilardan ko'rinadiki, trigonometriya kursida ayniy almashtirishlar muhim o'rin egallaydi. O'quvchilar trigonometrik ayniy shakl almashtirishlarni yaxshi o'zlashtirishlari uchun birinchidan, trigonometrik funksiyalarning birini ikkinchisi orqali ifodalovchi va asosiy ayniyat kabi formulalarni, ikkinchidan esa shu formulalarni trigonometrik ifodani berilishiga qarab tatbiq qila olish malakalariga bog'liqdir. Trigonometrik ayniy shakl almashtirishlarni bajarish uchun quyidagi formulalarni bilishlari kerak: l. Asosiy trigonometrik ayniyatlar: 1) sin2a+cos2a=l; 2) tga= :::,[a:;t:I(2n+l)], ne Z; 3) ctga = c?sa,(a :;t: nn); sma 1 4)Seca = - -,[a :;t:!:.(2n + I)], ne Z; cos a 2 1 coseca =-.-,(a :;t: nn); n e Z. sma Bu ayniyatlardan kelib chiqadigan formulalar quyidagilardir: 5) 1) tga • ctga = 1 ( a :;t: In ' , l n E Z. 2) l+tg2a=sec2a, [a:;t:I(2n+l)JneZ. 3) 1 + ctg2a = cosec2a, (a :;t: n), n E Z. 1- misol. Ayniyatni isbotlang. cos2 a(tga + 2)(2tga + 1)-Ssin a cos a= 2,[ a :;t: I(2n + 1)]· 146 lsboti: cos2 a(tga + 2)(2tga + l)-5sinacosa = na+2')(2-s-ina+1'}-5sm • acosa = -= cos2 a( si cos a cos a ..' ... , = 2sin2 a + 4sin a cos a + 2 cos2 a +sin a cos a - 5sin a cos a = = 2(sin2 a+ cos2a) = 2. 2- misol. Ayniyatni isbotlang: (1+ sina)(tga + ctga)(l-sina) = ctga.( a :t: i'n e Z ' , l Isboti: (1 + sina)(tga + ctga)(l-sin·a) = (1+sina)I, sin a+ c?sa"j(l-sina) = cosa sma , (1- sin2 a)(sin2 a+ cos2 a) cos2 = --------- = . = ctga. sin a • cos a sm a • cos a II. Ilcki burchak yig'indisi va ayirmasining trigonometrik funksiyalari. I) sin (a± f3) = sin a cos f3 ± cos a sin /3; 2) cos(a± /3) = cos a cos .B + sin a sin /3; 3 ) tg(a±.B)= tga±tg/3 ; 1 ± tga · lg f3 i [ a, ,a±/3 * (2n+l),ne 4) cgt (a ± /3) = z} ctga • ctg f3 + l . ctga ± ctg/3 ( a, /3,a= /3 ':1:-rrn,ne Z) . 1- misol. cosl5° ni hisoblang. Yechish. coslS = cos(45°-30°) = cos45° cos 30°+sin 45° sin 30°= 0 ;;z J2 · J3 + J2 ,!_= !_(J6 + J2)= O 9659. 2 2 2 2 4 147 ' 2- misol. sinlS° ni hisoblang . Yechish. sinl5°= sin(45°-30°) =sins45° cos 30°- cos 45° sin 30°= = 2 .3 -2 .!._= ! (../6 -2,'- 2 2 2 2 4\ Shuningdek, tg15°=2-3 , cgl5°=2+3, hisoblash mumkin. secl5°=6- 2 larni 3- misol. tg2a- tg 2 B /3 = tg(a + f3)(tga - /3hyniyatni isbotlang. 1 -tg 2a·t Isboti. tg2a- tg2f3 tga + tg/3 tga - tgf3 --= 2 -- = 1 - tg a . 1g2f3 I - tga • tgf3 I + tga • tgf3 'i 2 = tg(a + f3)tg(a - {3). 4- misol. sin(a+fj)·sin(a-J3)=sin2a-sin2f3 ayniyatni isbotlang. Is boti. sin(a + /3) •sin(a - /3) = (sin a cos f3 + cos asin /3) x x (sin a cos f3 - cos a sin /3) = sin2 a cos2 f3 - sin2 f3 cos2 a= = sin2 a(l - sin2 /3) - sin2 {3(1- sin2 a)= sin2 a - sin2 a sin2 f3 -sin2 f3 +sin2 a sin2 f3 = sin2 a - sin2 {3. Keltirish formulalari: 1) sin( ±a }=cosa, sin(n±a)=:i:sina; 2) sin(3; ±a)= -cos a, sin(2n ±a)= ±sin a; 3) cos(i±a )=:i:sina, cos(n±a)=-cosa; '3 ' 4) cosl; ±aJ=±sina, cos(2n±a)=cosa; 5) tg(I±a)=:i=ctga, tg(n±a)=±tga; ' / 148 r 'l =+tga, ctg(,r ± a) = ±ctga. 6) ctg ±a ' / IV. lkkilangan va uchlangan burchaknin_g!rigonometrik funksiyalari: 1) sin2a = 2sinacosa; 2) cos2a = cos2 a-sin2 a; 3) tg2a = 21 g 1-tga ,-2a,a :t '( +l),ne z]; _ 2 2 crg a -1, ( 2a,a :t rrn,ne Z); 4) cg t 2 a=--2ctga 5) sin3a=3sina-4sin3a; 6) cos3a=4cos3a-3cosa; 2 I - 3tg a [ rr ] 7) tg3a= 2a, a:t-(2n+l), neZ; 3tga-tg 3a 2 ') 8) ctg3a = 9) 3tga -tg3a (' rrn ,a :-t , n e ,Z·; 3 l-3tg2a cos 2-a. l l) Sln. 2 a = 1-- 2 ' l+cos2a cos2 a=-2 - - ·• lO) s.m3a= 3sin a- sin 3a ; l2) cos3 a= cos3a + 3cos a . 4 4 1- misol. sina·sin(60°-a)·sin(60°+a)= I 4 sin3a ayniyatni isbotlang. Is b oti: sin a• sin(60° - a)• sin(60° +a)= sina(sin2 60° - sin2 a)= = sin a ( ' ¾- sin a')= ¼(3sin a - 4 sin a) = ¼sin 3a. 2 3 , 2- misol. cosa·cos(60°-a)·cos(60°+a)= _!_ cos3a ayniyatni isbotlang. 4 3- misol. tga-tg(60°-a)·tg(60°+a)=tg3a ayniyatni isbotlang. Bu ayniyatlardan foydalanib, quyidagi trigonometrik ifodalarni osonlikcha hisoblash mumkin: a) sin 20° • sin 40° • sin 80° = .!sin 3 • 20° = _!_ sin 60° = .!.. .J3 = J3· 4 4 4 2 8 ' 149 b) cosl0° • cos50° • cos 70° =..!:. cos30° =3 • 4 8 ' c) tg6° • tg54° • tg66° =tg18°. 4- misol. sin3acos3a+sin3acos3a= i sina ayniyatni isbotlang. 4 Isboti: • . cos 3a + 3cos a 3 . 3 3 sm 3a cos a + sm a cos 3a = sm a + 4 ) 3 . . . +cos 3a 3sin a - sin 3a =3( s m 3acosa+sm acos 3a = sm 4a. 4 4 4 5- misol. cosa·cos2a·cos4a ifodani soddalashtiring. Ye chis h. Berilgan ifoda sina ga ko'paytiriladi hamda bo'linadi: ½ sin 2a c• os2a • cos 4a cosa• cos2a· cos4a• sin a -----si----==----si= na n a----------½sin4a • cos4a = , . ½[½ ½sin8a ] sina sin a sin8a =-8sina sin 2a - cos 2a 6- misol. tg4o:-sec4o:= . ayniyatni isbotlang. sm 2a+ cos 2a V. Yarim argumentning trigonometrik funksiyalari 1) p- jsm%1= osa; 2) jcos%1= p + osa; 3) ,,ga 1= !-cosa; [a,t.ir(2n+l), ne Z]; 2 +cosa 4) lctg al= 2 5) tg 2 1 + cos·a; 1-cosa sin a I - cos a --=-1 + cos a sin a 150 (a* irn,n e Z); 6 ) 1 + cos a a sin a ctg- = - .-- =_ cosa , 1 2 sma 1- misol. ·tg1°30' ni hisoblang. ( ) a -:1= n:n, n e Z . Yechish. tg7030=' = (4- -/6 + Ji.)(-16 + Ji.)= 1 - cos150= _1-......;¼'--(-16_6_+_.fi._ ) sin15° ¼(-_/6 Ji.) (-/6 - .fi.)(-/6 + Ji.) = 4-/6 + 4.fi.- 4Jj - 8= -/6 _ .fj+ 4 2- misol. Ji._2 • l-tg215° ../3 1+ tg2IS0 =2 ni isbotlang. 1- cos3O° r,; 1 + cos 30·= cos 300= . lsboti. 1- tg l = l+tg215 l+l-cos3O° 2 1 + cos3O° VI. Trigonometrik funksiyalar ko'paytmasini yig'indiga keltirish formulalari: 25 . 1- 1) sin a cos f3 = ½[sin(a + /3) + sin(a - /3)]; 2) cosa cos f3 = 1 2 [cos(a + /3) + cos(a - /3)]; 3) sin a sin f3 = ½[cos(a - /3) - cos(a + /3)]. Misol. cosa+cos(a+2,B)+...+cos(a+n:/3) ifodani soddalashtiring. Ye chis h. Berilgan ifodani sin ga ko'paytiramiz va bo'lamiz: !_/3[sin /3 cos a+ sinf cos(a + /3) + sin /3 cos(a + 2/3) + sin2 2 2 2 151 f f 3 +sin(a+ 3 +sin(a- i i )-sin(a+ )-sin(a+ )+ sin(a+ 'l .( f f 5 )+ sin(a+ )-sin(a + 5 )-sin(a + f f 3 3 )+ •.. + )+ ... + r J = 1 [ • ( a+2-n2+-1/3 l • ( a+2-n2+-1 /3 -sm a+2--n2-1 /3Yu +sm sm sm, / 2 , / , n ') ,, 1 . n+I , n - • n+l sm -2- /3 cosa +2 /3 = --2sm--{3cos( a+-f3J= • sm. - /3 2 2 . /3 , s m2 2 VII. Trigonometrik funksiyalar yig'indisi va ayirmasining formulalari: 1) . . /3 2 s. ma-+ /-3-cosa -- /-3; s ma+sm = 2 2 • a / 3 a + 2) s•ma-sm • /3 =2 s m - - -c o s - /-3; 2 2 a +/3 • cos -a- -/3; 3) cos a + cos f3 = 2 cos - - 2 2 a -- /-3; a -+ /-3-s-m 4) cosa-cos /3 =2 s•m 2 2 sin(a + /3) 5) !;:ga+ t;g/3 =--- , [ a,/3-:;; I(2n-I),n E cos a•cos/3 sin(a - /3) 6) t;ga - t;g/3 = ------- '-'--' . cos a • cos f3 [ a,/3-:;; I(2n-l),n zJ sin(a + /3) 7) ctga + ctg/3 = . . , [a,{3 :/:- nn,n E Z]; sma -sm/3 152 z} E 8) ctga - ctg/3 = s in(a - /3) . . . sma -sm/3 Misol. cos a + cos f3 + cosy+ cos(a + f3 + y) = a+/3 = 4 cos- 2 a+y {3+y . . . cos- - cos- - aymyatm 1sbotlang. 2 2 Isboti. cos a+ cos/3 + cosy+ cos(a + f3 + y) = 2 cosa t_f}_ cosa - /3+ 2 cos r +a + /3 + r .cos r -a - /-3 2 2 2 2 = 2 co as + /3 (co as - /3 + co as + /3+ 2Y'L = 2 ' = 2 cos a+ /32 cosa 2 2 2 , J /3 + 2Y. cosa - /3 +a - r= /3 -a - 4 -f3 2 Y= 4 = 4 cosa + /3 cosa + r cos /3+ r. 2 2 2 VII. Trigonometrik funksiyalarni yarim argumentning tangensi orqali ifodalash: 1) sin a= a 2tg2 [a¢,r(2n+l),ne Z]; 1 + tg21 2a 1-tg 2 [a¢,r(2n+l),ne Z]; 2) cos a= l+rg2% a 2tg 2 3) tga = [a,i %<2n+l),ne 2a 1-tg 2 153 z]. 5-§. Trigonometrik ifodalarni soddalashtirishga doir misollar yechish metodikasi 1- misol. (1 - sin a)(l + sin a) - cos2 a ifodani soddalashtiring. Ye ch is h . / usu/. (1- sin a)(l + sin a)- cos2 a= 1- sin2 a - cos2 a= 1- (1- cos2 a)­ -cos2 a= 1-1 + cos2 a - cos2 a= 1-1 + cos2 a - cos2 a= 0. II usul. (1- sin a)(l + sin a)- cos2 a= = 1- sin2 a- cos2 a= 1- (sin2 a+ cos2 a)= 1-1 = 0. sin4 x+cos4 x-1 2- misol. sin6x +cos6x _1 ifodani soddalashtiring. 2 • 2 ) sin4 x + cos4 x - 1 ( sm x + cos4 x -1 ye Chis h . sin6 X + cos6X - I= { . 2 )3 6. 1= . \ sm x + cos x - . 4 - _ (1- cos2 x)2 + cos x -1 _ 1 - 2 cos2 x + cos4 x + cos4 x -1 (1- cos2 x)3 + cos6 x -1- 1- 3cos2 x + 3cos4 x - cos6 x + cos6 x -1- _ 2 cos2 x(cos2 x-1) 2 = 3cos2x(cos2-1) =3 2 3- misol. 1-(sin x- cosx) . ifodani soddalashtiring. 1 + sm2• x - cos2 x 2 Yechi sh. 1-(sinx-cosx) ' '- 1 + sin 2 x - cos 2 x = 1-(sin _ ; 2 l-sin2 x+2sinxcosx-cos2 x = sin2 x + cos2 x + sin2 x - cos2 x = x+cos2 x)+2sinxcosx cosx=ctgx. :. = 2sinxcosx= -2 2 2 sin x 2 sin x sin x 1 1 sin2 x COS X ctg X lg X 4- misol. --2 - - --2 -- -2- ifodani soddalashtiring. 154 Yechish. 1 cos2 x sin2 x 1 = sin2 x tg2x- 1 ctg2x cos2 x - cos2 x l cos2 x 2 - COS X = sin2 x sin2 xcos2 x cos2·x sin2 x = 1-sin2 x-cos4 x cos2 x-cos4 x = cos2 x cos2 x = cos2 x(l - cos2 x) . 2 =----2--=sm x. cos x [cos(-a) + sin(-a)]2 -1 5- misol. cosi(-a)+sin2(-a)-l 2 [cos(-a)+sin(-a)] -1 ifodani soddalashtiring. (cosa-sina}2-1 --=2-------2=----:---=2-----2=---= cos (-a)+ sin (-a)-1 cos a - sin a - I cos2 a-2cosasina+sin2 a-I -2cosasina = 2 2 cos a-sin 2 a-(cos 2 a+sin a) = .2 -2sm a = ctga. 6- misol. 1+sina+cosa ifodani ko'paytma shakliga keltiring. Ye c h is h . 1 + sin a + cos a = (I + cos a) + sin a = 'I "' 2 cos2 -a + 2 s•m -a cos -a = 2 cos -a( cos -a + s•m -a :::, 2 2 2 2' 2 2 .; =2cosa(sin(9o0 - ) +sina )=2cos -2sin45°x 2 • . 2 2I 2 xcos(45° -% j= 2 2 cosI•cos(45° -I} 7- misol. f3-2sina shakliga keltiring. ifodani ayniy almashtirish orqali ko'paytma Yechish. J3-2sina = 4sin(30° - ; J = 2( f-sina )=2(sin60° -sin a)= cos(30° +I)155 MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Javabi: I. 3sin 9•0 - 4 cos 60• + 4ctg 45" 2. . 3 7r 2 7r 1r • 2 3 4 5 Javobi: 3sm -+cos -+ctg- 4. sin 2n + cos 4n + tg2n.J b - 4ac. 1 t' 1 t' 2+.J3 0 5. ctg - +cosec - +sec0 . 2 2 112 . 153 Javobi: 1. Javabi: 2. 6. a2 sini + 2abcosn - b2 sin %1r. Javobi: (a-b)2. 7. 10tg2n + 3cosi;,r -4tgn -5sin n. 2 2 Javabi: 5. 8,4sin90° +3cos720° -3sin630° +5cos900°. Javobi: 5. 9. 5tg540° + 2cosll70° + 4sin 990° -3cos540°. Javabi: -I. 10. 100ctg2 990° + 25tg2 540° - 3cos2 900. Javabi: -3. 1l. tg900° - sin(-1095°) + cos(-1460°). Javobi: 12. sin(-1125°)+cos2(-900°)+tg1710°. Javobi: JCT. 2-.Ji 2 13. cos20° + cos40° + cos60° + ... + cosl60° + cosl80°. Javobi: -1. 14. s.m( - 14;,r)+cosec2 2 9 ;,-r tg2 3;,r. '3 ; 4 4 156 Javabi: 2-.J3 2 Ii 5 + sin 30° cos60° - tg !£.. 4 a + b cos 2n - sin TC 17 Javobi: 4(a+ b) • mcos1C + ns.m1C -tgn 4 16. mn-mtg 4 1e -ctg 1e 4 2 17. (sin cp + cos cp)2 + (sin cp - cos cp )2. 1 + cos /3 + cos2 /3 20. 2 2 1 - + cose 2a-l Javobi: 2. Javobi: cos2 /3. 18 • 1 + sec /3 + sec2 /•3 2 2 2 19• sin a+ sin a cos Ji(m+n) Javobi: _... ;... -'-2m(n - l) + cos4a 2 2 cos2 2a Javobi: l. 2 Javobi: sec 2a. 1-sin a 1-tg2{3 . 2r:, 2n +sm JJ· l+tg JJ Javobi: cos2 /3. 22. {1 - cos2 x) ctg2x -1. Javobi:- sin 2 x. 23. cos4 x-sin4 x + sin2 x. Javobi: cos2 x. 21. 4 4 1- sin 2a - cos 2a 24. 4 2sin 2a 1 Javobi: 1. + . 25. {1 - cos2 /3 )tg2/3- sec2 /3. Javobi: - cos2 /3. Javobi: cosec2 cosa _ cosa _2ctg2a. 27 • 1- cos a I + cos a 28. 1 + 2sin 2x • cos 2x cos 2x + sin 2x cos 2x. Javobi: 0. Javobi: sin2x. 157 Ta,urorlash uchun savollar 1. Alyniy shakl almashtirish deb nimaga aytiladi? 2. A_lyniyat tushunchasini ta'riflab bering. 3. fjirhad deb nimaga aytiladi? 4. J(..o'phad deganda nimani tushunasiz? 5. c)'xshash hadni ta'riflab bering. 6. J:JXchamlash deganda nimani tushunasiz? 7. (J,anday ifodaga kasr ratsional ifoda deyiladi? 8. Jrratsion,al ifodani ta 'riflab bering. 9. ]"rigonometrik ifodalardagi ayniy a/mashtirishlar qanday bajariladi? 10. lkki burchak yig'indisi va ayirmasining sinusi nimaga teng? 11. lkki burchak yig'indisi va ayirmasining kosinusi nimaga teng? 12. .lkki burchak yig'indisi va ayirmasining tangensi nimaga Ieng? 13. lkki burchak yig'indisi va ayirmasining kotangensi nimaga teng? 14. Asosiy trigonometrik ayniyatlarni yozib bering. 15. Jkkilangan va uchlangan trigonometrik funksiyalarni tushuntirib bering. 16. Yarim argumentni trigonometrik funksiyalari deganda nimani tushunasiz? J 7. Trigonometrik funksiyalar ko'paytmasini yig'indiga qanday keltiriladi? 18. Trigonometrik funksiyalar yig 'indisi va ayirmasining ko'paytmaga qanday keltiri/adi? 19. Trigonometrik funksiya/arni yarim argumentli tangensi orqali qanday ifoda/anadi? 20. Trigonometrik ifodalarni sodda/ashtirish deganda nimani tushunasiz? Tay ch iboralar Ayniyat tushunchasi, birhad, ko'phad, o'xshash had, ixchamlash, kasr ratsional ifoda, irratsional ifoda, trigonometrik ifoda, ikki burchak yig';ndisining sinusi, kosinusi, tangensi, kotangensi, ikki burchak ayirma­ sini1tg sinusi, kosinusi, tangensi va kotangensi, trigonometrik ayniyat, ikki/angan trigonometrik funksiyalar. VIII hob. Maktab rnaternatika kursida tenglarna, tushunchasi konkret-induktiv rnetod orqali kiritiladi. O'quvchilar IV sinfgacha natural sonlar ustida ta'rifsiz to'rt arnalni bajarishni o'rganadilar, so'ngra o'quvchilarga qo'shish, ayirish, bo'lish arnallarida qatnashayotgan kornponentlardan ikkitasi rna'lurn bo'lganda norna'lurn qatnashayotgan kornponentni topish o'rgatiladi. Bunda ana shu topilishi kerak bo'lgan kornponentni harf bilan belgilanadi. Masalan, qanday songa 4 ni qo'shsak, 7 soni hosil bo'ladi? x + 4 = 7. Qanday sondan 8 ni ayirsak, 10 soni hosil bo'ladi? 8= 10. Qanday sonni 5 ga bo'lsak, 7 soni hosil bo'ladi? x: 5 = 7, 18 soni qanday songa bo'linsa, 3 soni hosil bo'ladi? 18: x=3. Shu xildagi savollar asosida harfiy ifoda qatnashgan to'rt arnalga doir tengliklarni hosil qilishi murnkin. O'quvchilar x + 4 = 7 tenglikdagi noma'lurn x sonini topishni ayirish rnavzusidan biladilar, ya'ni <<no­ ma'lum qo'shiluvchini topish uchun yig'indidan rna'lum qo'shiluvchini ayirish kerak» degan qoidaga ko'ra berilgan x + 4 = 7 tenglikdagi noma'lurn sonni quyidagicha topadilar: x = 7 - 4 = 3. Ana shu fikrlami o'quvchilarga tushuntirib, so'ngra x + 4 = 7 tenglik rnaternatika kursida tenglama deb.atalishini, so'ngra unga berilgan quyidagi ta'rifni keltirish mumkin. Ta'rif. Noma'/um son qatnashgan tenglik tenglama deyiladi. x- X + 4 = 7; X - 5 = 9; 12 - X = 6,27; = 9; X X : 8 = 7 .... Tenglarna deb qaralayotgan tengliklarda norna'lum sonlar x, y, z.... harflar bilan belgilanadi. Tenglarnani yechish degan so'z uning hamrna ildizlarini topish dernakdir, boshqacha aytganda, norna'lurnning teng­ lamani chap qisrnini uning o'ng qismiga teng qiladigan qiyrnatni topish teng/amani yechish deb ataladi. Masalan, x + 4=7 tenglarna, x = 3 soni uning ildizidir, chunki tenglarnaning ildizigina berilgan tenglikni to'g'ri tenglikka aylantira oladi. Ta'rif. Noma/um sonning topilgan qiymati berilgan tenglamaning yechimi yoki ildizi deyiladi. 159 11 I Bundan ko'rinadiki, noma'lumli tenglamaning ikkala qismini sonjihatidan teng qiladigan qiymati tenglamaning ildizi yoki yechimi bo'lar ekan. Demak, x=3 yechim bo'lgani uchun 3+4=7 bo'ladi. IV sinf o'quvchilariga bir noma'lumli tenglamalami yechish uchun quyidagi qoida o'rgatiladi: 1. Agar berilgan tenglamada noma'lum son kamayuvchi bo'lsa, u quyidagi qoidaga ko'ra topiladi. Noma'lum kamayuvchini topish uchun ayriluvchi bilan ayirmani qo'shish kerak. Umumiy holda x - b =c bo'lsa, x=b+c bo'ladi. 2. Agar berilgan tenglamada noma'lum son ayiriluvchi bo'lsa, u quyidagi qoidaga ko'ra topiladi. Noma'lum ayiriluvchini topish uchun kamayuvchidan ayirmani ayirish kerak. Umumiy holda: a - x =c bo'lsa, x = a - c bo'ladi. 3. Agar berilgan tenglamada noma'lum son ko'payuvchilardan biri bo'lsa, u quyidagi qoidaga ko'ra topiladi. Nomalum ko'payuvchini topish uchun ko'paytmani ma'lum ko'payuvchiga bo'lish kerak. Umumiy holda: a • x = c bo'lsa. x=c:a bo'ladi. 4. Agar berilgan tenglamada noma'lum son bo'luvchi bo'lsa, u holda u quyidagi qoidaga ko'ra topiladi. Noma'lum bo'luvchini topish uchun bo'linuvchini bo'linmaga bo'lish kerak. Umumiy holda a : x = c bo'lsa, x = a : c bo'ladi. 5. Agar berilgan tenglamada noma'lum son bo'linuvchi bo'lsa, u quyidagi qoidaga ko'ra topiladi. Noma'lum bo'linuvchini topish uchun bo'linmaga bo'luvchini ko'paytirish kerak. Umumiy holda x : a = c bo'lsa, x = a • c bo'ladi. 6. V sinf matematika kursida manfiy sonlarni ayirish mavzusi o'tiladi, bunda berilgan yig'indi va qo'shiluvchilardan biriga ko'ra ikkinchi qo'shiluvchi topiladi. Masalan, x+(-5)=12 tenglik berilgan bo'lsin. x ni topish uchun tenglikning har ikki qismiga 5 sonni qo'shamiz, x+(5)+5=12+5, x =17. Bundagi 17 soni 12 va -5 sonlarining ayirmasidir, ya'ni 12-(-5)=12+5=17. Javobning to'g'riligini qo'shish amali orqali tekshiriladi: 17+(-5)=12. Agar x+(-5)=12 tenglikka IV sinfdagi berilgan tenglama ta'rifini qo'llasak, x+(-5)=12 tenglik tenglama bo'lib hisoblanadi. Bu yerdagi x=17 soni esa x+(-5)=12 tenglamaning ildizi bo'ladi. Yuqoridagi yechish bosqichlariga ko'ra x+a=O yoki -x+a=O ko'rinishdagi tenglamalarni yechish qoidasini chiqarish mumkin. x+a=b yoki -x+a=b ko'rinishdagi har qanday tenglamani yechish uchun ularning chap va o'ng qismlariga birgina -a sonini qo'shish kifoya: (x+a=b)=>[x+a-a=b-a)=>(x=b-a); (-x+a=b) => (-x+a-a=b-a)=> (-x=b-a) => (x=a-b). 160 Misollar: I) y + 9=-5; y + 9 + (-9) = 5 + (-9) y + 9-9=-5-9; y =-14. 3) 4 - (2,8 - x) = 1,5. 4-1,5=2,8-x; 2) X - 3=-17, X - 3 + 3=- 17 + 3; X =-14. Tekshirish: 4 - (2'8 - , 0 3) = 1' 5 1,5 = 1,5. -2,8 + 2,5 = 2,8 - 2,8 - x; - X = -0,3 => X = 0,3. Shu misollardan keyin tenglama tuzishga olib keladigan masalalarni yechish foydali bo'ladi. 1- masala. Savatda bir necha qo'ziqorin bor edi. Unga yana 27 ta qo'ziqorin solinganidan keyin qo'ziqorinlar 75 ta bo'ldi. Savatda nechta qo'ziqorin bo'lgan? Ye chis h. Savatdagi bor qo'ziqorinlar soni x bilan belgilanadi. U holda shartga muvofiq x+27=75 tenglamani tuzamiz. Tenglamani yechish uchun bunday mulohaza yuritiladi: tenglikdagi noma'lum qo'shiluvchini topish uchun yig'indidan ma'lum qo'shiluvchini ayirish kifoya, ya'ni x=75-27=48 (ta). Tenglama yechimini to'g'ri yoki noto'g'ri ekanligini bilish uchun tuzilgan tenglamadagi noma'lum x o'rniga 48 sonini qo'yib, uni hisoblaymiz. Agar tenglamaning chap qismida ham 75 chiqsa u to'g'ri yechilgan bo'ladi. 48+27=75, 75=75. Demak, yechim to'g'ri ekan. Matematika fanida tenglik tushunchasi taqqoslash tushunchasi orqali quyidagicha tushuntiriladi: o'rganilayotgan matematik obyektdagi narsalarning o'zaro o'xshash va farqli tomonlarini fijo'mrak aniqlash taqqoslash deyiladi. Ana shu o'rganilayotgan narsalarning o'xshash yoki farqli tomonlarini taqqoslagganda bir xii son qiymatiga ega bo'lsa, u holda bu narsalar son jihatidan teng deb qaraladi, u tenglik (=) ishorasi bilan belgilanadi. Agar a va b sonlar o'zaro teng bo'lsa, u a=b kabi agar ular teng bo'lmasa, a-::t:b kabi belgilanadi. Masalan, 3=3, 7+1=8, 9-6=3..... Shuningdek, R 9, 3+5::t:4, ... kabi yoziladi. Matematika kursida tengliklar ikki xil bo'ladi, ayniyat va tenglama. Ta'rif. Tarkibidagi noma '/um sonlaming yo'/ qo'yi/adigan har qanday qiymatlarida ikkala qismi bir xii son qiymatlarini qabul qiladigan tenglik ayniyat deyiladi. Masalan, x2- I= (x- l)(x+ I); 11 - S. Alixonov 161 x 3- y3 =X2+xy+y2, 1 --= 1 1 x2 - 1 X + 1 X - 1 1) r-- 1=(x-l)·(x+1) tenglikni olaylik, x ning ixtiyoriy qiymatlarida tenglikning chap tomoni o'ng tomoniga teng chiqadi. Masalan, x = 2 bo'lsin, 22-1=(2-l) (2+1), bundan 3 = 3 x = 5 bo'lsin, 52- 1=(5-1)(5 + 1), bundan 24 = 24 ' 1 1 1 2) -= -- • -tenglikni olaylik, bunda eng avvalo bu x2-1 x+1 x-1 tenglikdagi noma'lumlaming yo'l qo'yiladigan qiymatlarini aniqlash lozim. Bu tenglikda XF-tl bo'lishi kerak, aks holda kasrning maxraji nolga teng bo'lib, u ma'noga ega bo'lmay qoladi. Shuning uchun berilgan harflarning yo'l qo'yiladigan qiymatlariga quyidagicha ta'rif berilgan. Ta'rif. Tenglik tarkibiga kiruvchi harjlaming shu tenglikning o'ng va chap qismi ma'noga ega bo'ladigan qiymatlari bu harflarning yo'/ qo'yiladigan qiymat/ari deyiladi. Yuqoridagi tenglamada yo'l qo'yiladigan qiymatlar x -::;:. ± 1 lardan boshqa barcha haqiqiy sonlardir. Masalan, 1 1 1 1 1 1 agar x = 2 bo'lsa, 22 -1= 2+ 1• 2-1' 3•1 = 3' I 1 1 I I I agar x = 3 bo'lsa, 32 _ 1 = 3+ 1• 3-1 ' 4 •2 = 8 Endi matematika kursida shunday tengliklar ham borki, ularning ikkala qismi harfning bir xil yo'l qo'yiladigan qiymatlarida turli son qiymatlarini qabul qiladi. Masalan: x+5=7, 2x - 7 = 8. Bu ko'rinishdagi tengliklarni tenglamalar deb ataladi, tenglama biror berilgan tenglikning ikkala qismi noma'lum harfning yo'l qo'yi­ ladigan qiymatlarida bir xil son qiymatlar qabul qilishini aniqlash masalasini o'rganuvchi tenglik bo'lib hisoblanadi. V sinfda 4x=2x+16 ko'rinishdagi tenglamani yechish o'rganiladi. Bunday tenglamalarni yechish uchun tenglikning har ikkala tomoniga -2x ifoda qo'shiladi. 4x+(-2x)=2x+(-2x)+16, 4x-2x=2x-2x+l6. Bu ifodaning tengligini quyidagicha tushuntirish mumkin. Tarozining har ikkala pallasidan o'zaro teng bo'lgan miqdordagi narsalar olib tashlanadi, u holda 2x=16 tenglik hosil bo'ladi, bundan x=8 soni kelib chiqadi, x=8 soni 4x=2x+16 tenglamaning yechimi yoki ildizi bo'ladi. X- y I 162 Bir noma'lumga nisbatan il<ki tenglamadan birining bar bir ildizi ikkinchi tenglamaning ham ildizi bo'lsa, ikkinchi tenglamaning bar bir ildizi esa shu bilan birga birinchi tenglamaning ham ildizi bo'lsa, bu ikki tenglama teng kuchli (ekvivalent) tenglamalar deyiladi. Masalan, 2x+5=7 va x-1 =0 tenglamalar teng kuchli tenglamalardir, chunki ulaming ikkalasining ham ildizi x=1 sonidan iboratdir. Bundan tashqari, ildizlari mavjud bo'lmagan tenglamalar ham teng kuchlidir. Masalan, x2=-3 va x2+2=-5 va hokazo. Teng kuchli tenglamalaming quyidagi xossalarini o'quvchilarga tushuntirish maqsadga muvofiqdir. 1- xossa. Agar tenglamaning ikka/a qismi noldan farq/i hiror songa ko'paytirilsa yoki ho'linsa, herilgan tenglamaga teng kuch/i tenglama hosil ho'/adi. Masalan, 15.x-5=25, bu tenglamaning har ikki tomonini 5 soniga bo'lsak, 3x-1=5 tenglama hosil bo'ladi, bu tenglama oldingi tenglamaga teng kuchli bo'lgan tenglamadir. Masalan: 12x - 7=2x+13. 12x - 2x=l3+7, lOx =20, x=2. 2-§. Chiziqli tenglamalar Maktab matematika kursida chiziqli tenglama tushunchasini kiritish abstrakt-deduktiv usul orqali amalga oshiriladi, chunki bu tenglama uchun avvalo ta'rif beriladi, so'ngra tenglamaning umumiy ko'rinishi va uni yechish usullari hamda grafigi o'rganiladi. Ta'rif. Agar tenglamaning chap va o'ng qismlari, noma '/um o'<1:aruvchiga nishatan chiziqli funksiyalardan ihorat ho'Isa, hunday tenglama chiziqli tenglama deyiladi. Chiziqli tenglama umumiy holda ax+h=cx+d ko'rinishda ifodala­ nadi. Bunda a, h, c, d - berilgan ma'lum sonlar. x esa noma'Ium son. Bu ko'rinishdagi tenglamalami yechish quyidagicha amalga oshiriladi: d-h ax+h=cx+d. (1), ax-cx=d-h, x(a-c)=d-h, x = -. (2) a-c . 1. Agar a bo'lsa, (1) tenglama (2) ko'rinishdagi bitta yechimga ega bo'ladi. 2. Agar a-c=O. d-1#.0 bo'lsa, (1) tenglama O·x=d-h ko'rinnshni oladi, bunday tenglama x ning hech bir qiymatida o'rinli bo'lmaydi. Demak, bu holda tenglama yechimga ega emas. 3. Agar a-c=O va d-h=O bo'lsa, (1) tenglama 0·x=0 ko'rinishni oladi, bu tenglik x ning barcha qiymatlarida o'rinli, shuning uchun (1) tenglama cheksiz ko'p yechimga ega bo'ladi. Boshqacha aytganda, har qanday son uning yechimi bo'laveradi. 1- misol. a+x=a2x- l tenglamani x ga nisbatan yeching. Yechish. a+l=a2x-x, a+l=x(a2-l); a+l=x(a-I)·(a+l). 1 . 1. Agar a c1- + 1 bo'lsa, tenglama x == -yech1mga ega. a-l 2. Agar a=l bo'lsa, tenglama 0·x = 1 ko'rinishni oladi, bu holda u yechimga ega emas. 3. Agar a=-1 bo'lsa, tenglama -2x=l, x = - 1 1 ko'rinishni oladi, bu holda u tenglama yechimga ega. 2- misol. 3-ax=x-b tenglamani x ga nisbatan yeching. 3- misol. ax-b=1+x tenglamani x ga nisbatan yeching. 3-§. Parametrik usulda berilgan kasr-ratsional tenglamalarni yechish Parametrik usuldagi tenglamalami yechish degan so'z tenglamada qatnashayotgan parametrlaming yo'l qo'yiladigan barcha qiymatlariga mos keluvchi ildizlami topish demakdir. 5 1 Misol. -"" - - - tenglamani yeching. ax- 4 x-a 9 Bu tenglama ma'noga ega bo'lishi uchun ax-4¢0 va 9x-a¢0 bo'lishi kerak. Tenglamaning har ikkala tomonini (ax-4)·(9x-a) ga ko'paytirilsa 45x-ax=5a-4 tenglama hosil bo'ladi, bundan: 45x - ax=5a - 4, x(45 - a)=5a - 4. (1) Endi a ning qanday qiymatlarida 9x-a=0 ga ax-4=0 tengliklar o'rinli bo'lishi topiladi x= a 9 4 va x=-;;, a :I- 0. Bu qiymatlarni (1) tenglamaga qo'yilsa, a ga nisbatan kvadrat tenglama hosil bo'ladi: a 4 1) (45 - a)=5a - 4. 2) - (45 - a)=5a - 4. a 9 45a - a2 = 45a - 36, 180 - 4a=5a2 - 4a, a2 = 36, a = ± 6. a2 = 36, a = ± 6. Agar parametr a=±6 qiymatni qabul qilsa, berilgan tenglama maxraji nolga teng bo'lib, u ma'noga ega bo'lmaydi, shu sababli (45-a) .x=5a-4. (1) tenglama berilgan tenglamaga teng kuchli bo'lganligi uchun, a#-6 shartga 164 ko'ra, bu teng]amani quyidagicha yechamiz: 1. a) Agar 45 - a 0 bo'lsa, a 45 bo'ladi. Bu holda (1) tenglama bitta yechimga ega bo'ladi. b) Agar 45-a=O bo'lsa, (1) tenglama O·x=221 bo'ladi, bu holda 5a-4 tenglama yechimga ega emas. Javobi: x = _a , a 45 va a=± 6. 45 2. Agar a = 45 bo'lsa, teng]ama yechimga ega emas. 3. Agar a=±6 bo'lsa, tenglama ma'noga ega bo'lmaydi. . 1 2- m1sol. 2(n + 3) 1 . . = 3 . + tenglamam yechmg. 2n+nx X 2 - 2X X - 4X Javobi: 1) agar n=-4 bo'lsa, x=B; 2) agar n=-2 bo'lsa, x=4; 3) agar n=-1 bo'lsa, x=l; 4) agar n=l bo'lsa, x=3. 1 1 3- misol. -+ -= 1 I tenglamani yeching. x-I Javobi: x-b +- b 2b x1 = b + 1, xl = -, - , b o+1 0, b I. Agar b=-1 bo'lsa, x=O. Agar b=l bo'lsa, x=2. 4- §. Noma'lum absolut miqdor belgisi ostida qatnashgan tenglamalarni yechish metodikasi Absolut miqdor ta'rifiga ko'ra x sonining absolut miqdori quyida­ gicha aniqlanadi: x, I.xi =· -x, agar agar x > 0 bo'lsa, x < 0 bo'lsa, x = 0 bo'lsa. \ 0, agar Masalan. 151 = 5, l-21 = 2; ... Ta'rif. Agar tenglamadagi noma '/um soni absolut qiymati belgisi bi/an kelsa, bunday teng/ama absolut miqdor belgisi ostidagi teng/ama deyi/adi. Masalan, l3x - II = 4. l2x - II = l5x - 71, l5x - 71 = 13. Bu ko'rinishdagi tenglamalarni quyidagi usullar bilan yechiladi. 1- misol. l5x - 71 = 13. Yechish. I usul. 1) Sx-7=13, 2) Sx-7=-13, Sx = -13 + 7, Sx = 13 + 7, 165 5.x= 20, 5. x= -6, x=4, X=-=-1-. 6 1 5 5 Tekshirish. 20-7=13, 13=13. Demak, .x=4, x=-6/5 sonlari berilgan tenglamaning ildizlari bo'ladi. II usu/. (Grafik usuli): y=Sx-7 funksiya grafigi chiziladi, ularning kesishish y X =-10 ] f 2 3 F=4 X 21- chizma. nuqtasining absissasi berilgan tenglamaning yechimi bo'ladi (21-chizma). Buning uchun y=ISx-71 funksiyaning grafigi yasaladi. Bu grafikning x o'qidan yuqorida yotgan qismini o'zgarishsiz qoldiramiz. Uning uchun Sx-7>0, shu sababli l5x-71=5x-7 bo'ladi. Bu grafikning absissalar o'qidan pastga yetgan qismiga shu o'qqa nisbatan simmetrik akslantiramiz. Bu holda Sx-7<0 bo'ladi, ya'ni ISx--71=-(Sx-7). Natija.da y=Sx-7 funksiya grafigi y=13 chiziq bilan ikki nuqtada kesishadi, kesishish nuqtalarning absissalari x=4 va x=-1 1 5 nuqtalardan iborat bo'ladi, ana shu nuqtalar ISx-71=13 tenglamaning yechimi bo'ladi. III usu/. (oraliqlar metodi). Absolut miqdor belgisi ostidagi ISx-71 7 7 ifod x = da nolga aylanadi. Sonlar to'g'ri chizig'ida x = nuqtani 5 belgilab, bu nuqtadan chapda 5 (-oo;}) va o'ngda (}; 00) olingan qiymatlarga ko'ra ISx-71 ifodani absolut rniqdor belgisiz quyidagicha yozish mumkin: 166 1sx - 7J =f• -5x + 7, birinchi (-oo} l ' Y oraliqda, ' ., sx - 7, ikkinchi (}; "° ) oraliqda. ' , Bularga ko'ra tenglamani quyidagi ikki ko'rinishda yozish mumkin: 1) -5x + 7 =13, 2) 5x - 7 =13, -5x = 13 - 7, 5x = 13 + 7, -5x = 6, 5 x= 20, 6 1 x= - = -1 , X =4. 5 5 2- misol. l7x - II = 21 - 9x. Yechish. 1) 7x - 1 =21 - 9x, 7x + 9x = 21 + 1, 16x = 22, x= 22 2) 7x - 1 = -(21 - 9x), 7x-1=9x-21 9x - 7x = 21 - 1, 11 3 = , x=l . 16 8 2x = 20, 8 X = 10. Tekshirish. 7.!.! _1= 21- 9!.!_ 77 -8= 168- 99. 8 • 8' 8 8 Demak, x = 11 8 soni berilgan tenglama yechimi ekan. 3- misol. Ix- ll+lx+11=2 tenglamani yeching. Bu tenglamada x-1 =0 va x+l=0, demak, ular x=l va x=-1 yechimlarga ega bo'ladi. Sonlar to'g'ri chizig'ida x=l va x=-1 nuqtalar belgilanadi, bu holda sonlar to'g'ri chizig'i uchta oraliqqa ajraladi. Birinchi oraliq (-oo, -1), ikkinchi oraliq (-1,1], uchinchi oraliq (l, dan iboratdir. Ix-II va lx+ll ifodalarning har birini hosil qilingan oraJiqlarda absolut miqdor belgisiz quyidagicha yozish mumkin: 1) agar -1 bo'lsa, lx-1l+lx+ll=2 tenglama -x+I-x-1=2 bo'ladi, bundan -2x=2 yoki x=-1 yechimga ega bo'lamiz; 2) agar -1 1 bo'lsa, lx-Il+lx+ll=2 tenglama -x+l+x+1=2 bo'ladi, bundan 2x=2 yoki x=l bo'ladi. Demak, x=-1 va x=l yechimlarga ega bo'ladi. 4- misol. 2x2-5.x-3 lx-21=0 tenglamani yeching. 1) agar x<2 bo'lsa, 2x2-5x-3lx-21 tenglama 2x2-5x+3x-6=0 yoki 1 ,-1-.1 13 00) x2-x-3=0 ko'rinishni oladi, uni yechdi 167 X1,2 = ± +3 = ± , 2v 4 2 2 I II ya'ni 1- 13 1+ 13 va x2 =-- 2 2 Xi= Bunda: uchun x1 = 1+ 13 yechim qaralayotgan sohada yetmaydi, shuning 2 [13, (- 1 x2 = + yechimlar hosil qilinadi. 2) oraliq uchun yechim bo'ladi; 00 , 2) agar Q.2 bo'lsa, berilgan tenglamadan 2x 2-5.x-3x+6=0 hosil bo'ladi yoki ushbu x2-4x+3=0 ko'rinishni oladi, uni yechsak, x 1=l va x2=3 yechimlarga ega bo'linadi. Bundagi x1=1 yechim qaralayotgan oraliqda yotmaydi, shuning uchun (2, oraliq uchun yechim x2=3 bo'ladi. Demak, 00) 13 2x2-5.x-3lx-2i=0 tenglamaning yechimi Xi = 1 - - 2 -, X2 = 3 bo'ladi. 5- §. Kvadrat tenglama tushunchasini kiritish metodikasi Kvadrat tenglama tushunchasi VII sinfda o'tiladi. Bu mavzu mate­ rialini o'tishdan bir necha kun oldin o'qituvchi qo'shimcha vazifa sifatida o'quvchilarga kvadrat uchhaddan to'la kvadrat ajratish mavzusini o'rganib kelishlarini vazifa qilib berilishi kerak: 2 2 2 y = ax +bx= a(x +!!..x + E..)= a(x +2.!! a = iIx 2 ' 2a x + E.)= a + = £..-£_ 4a 'l a + 2 .!! x + 2 2a 4a 2 / _l + 2a - 4a2 ( b 'J2 b2 -4ac =a x + 2a 4a 2 r -¾1= 2rx + 2x +1- ½-1')= , b )2 = a [x Misol. a b, -4acl 2 x + 4x - 3 = 2 x + 2x 2 ., \. • 2 5 ' , 2 =2((x+l) - )=2(x+l) -5. 2 Kvadrat uchhaddan to'la kvadrat ajratishni tushuntirilganidan so'ng kvadrat tenglama tushunchasini abstrakt-deduktiv usul orqali kiritiladi. 168 Ta'rif. ax2+6x+c=0 (1) ko'rinishdagi teng/ama kvadrat tenglama deyiladi, 6unda a, 6, c 6erilgan sonlar, a O, x noma '/um sondir. Bu tenglamaning ildizlarini topish uchun tenglikning chap tomonida turgan kvadrat uchhaddan to'la kvadrat ajratiladi, ya'ni , 6 6 4ac ( 6) 6 4ac ax+- ----=0 yoki x+=--2-. (2) 4a 2a 4a l 2a (2) tenglama (1) tenglamaga teng kuchli tenglamadir. (2) haqiqiy 62 yechimga ega bo'lishi uchun - ;ac 0 bo'lishi kerak. Bundagi b2- 4ac r 2 2 - 2 - 4a (1) ning diskriminanti deyiladi va u D = b2 - 4ac kabi belgilanadi. 1) Agar diskriminant D=62- 4ac>0 bo'lsa, (1) tenglama ikkita haqiqiy har xil yechimga ega bo'ladi. Bu yechimni (2) tenglamadan topa olamiz: = _!_+ 6 2 x 1•2 2-a 4ac ::s _!_+ ,J6 4ac= -6 ± ,J b 4ac . 4a2 2-a 2a 2a ' 2 2 - - - -b + .Jb2 - 4ac -b - ,Jb2 - 4ac -----; X2 = ----2a 2a 2) Agar diskriminant D =b2-4ac<0 bo'lsa, (1) tenglama haqiqiy sonlar to'plamida yechimga ega emas. 3) Agar diskriminant D=62-4ac=0 bo'lca, (1) bitta haqiqiy X1 = yechimga ega bo'ladi: x, = x2 = - :a. Maktab matematika kursida to'la kvadrat tenglama koeffitsiyentlariga ma'lum shartlar qo'yish orqali chala kvadrat tenglamalar hosil qilinadi. Agar (1) 6=0 va c=0 bo'lsa, ax2+6x+c=0 tenglama ax2=0 ko'rinishni oladi, uning yechimi x=0 bo'lgan x,=Xi=0 bo'ladi. Agar 6=0 bo'lsa, ax2+6x+c=0 tenglama ax2+c=0 ko'rinishni oladi, uni bo'ladi, agar < 0 bo'lsa, --E >0 bo'ladi, bunda a a a ax2+c=0 tenglama haqiqiy sonlar to'plamida yechimga ega bo'ladi, yechilsa, x2 = - ff;E;. Agar a > 0 bo'lsa, ax +c=0 tenglama haqiqiy sonlar ya'ni x12 = ± ' 2 to'plamida yechimga ega emas. 169 4) Agar c=O bo'lsa, ax2+bx+c=0 tenglama ax2+bx=0 ko'rinishni oladi, uni yechilsa • (ax2+bx)=0 x(ax+b)=0 •[:: . yechimlari hosil qilinadi. a ax2+bx+c=0 ko'rinishdagi tenglama ildizlarini yana quyidagi usul bilan ham hisoblash mumkin. Berilgan tenglamani ax2+bx=-c ko'rinishda ifodalab, uning har ikkala tomonini 4a ga ko'paytiriladi, natijada 4µ2-x2+4abx=-4ac tenglik hosil bo'ladi. Hosil bo'lgan tenglikning har ikki tomoniga b2 ni qo'shiladi: 4a2c2+4abx+b2=b2-4ac bundan: (2ax+b)2=b2-4ac. Agar D=b2-4ac"2.0 bo'lsa, bu tenglikning har ikki tomonidan arifmetik kvadrat ildiz chiqarish mumkin: (2ax + b) = .Jb2 -4ac. Bunda ikki hol bo'lish mumkin: -b- b2 -4ac 1) agar 2ax+b<O bo'lsa, -(2ax+b) = .Jb2 -4ac, x, =---2--• -b+ b2 -4ac 2) agar 12 -2ax+b>0 bo'lsa, 2ax + b ="b - 4ac x2 = . ' 2a Shunday qilib, diskriminant D=b2-4ac>0 bo'lsa, tenglama ikkita haqiqiy har xil yechimga ega bo'ladi. Kvadrat tenglama ildizlarini uning diskriminantiga ko'ra tekshirishni quyidagi jadval orqali tushuntirilsa, o'quvchilarning mantiqiy fikrlash qobiliyatlari ortadi: Agar c>0 bo'lsa, o:::0 bo'lsa, ikkala ildiz musbat, .tl>0 bo'lsa, ikkala ildiz manfiy. 0:::0 bo'lsa, ikkala ildiz har xii bo'ladi 0:::0 bo'lsa, ikkala ildiz musbat, .tl>0 bo'lsa, ikkala ildiz manfiy. O=b"-4.at!>0 . .XI = Q C = O=.i-4.aoa=O { X2---- b' a .tl>0 bo'lsa, ildizlardan biri nolga teng, ikkinchisi esa manfiybo'ladi, o:::0 bo'lsa, ildizlardan biri nolga teng, ikkinchisi esa musbat bo'ladi. .tl>0 bo'lsa, ikkala ildiz manfiy bo'ladi .b<O bo'lsa, ikkala ildiz musbat bo'ladi. 170 Agar ax2+bx+c=O tenglamada a=1 bo'lsa, hosil bo'lgan tenglama keltirilgan kvadrat tenglama deyiladi. Har qanday to'la kvadrat tenglamaning har ikkala tomonini a ga bo'lish orqali uni keltirilgan kvadrat tenglama ko'rinishiga keltirish mumkin; ax2+bx+c=O 2 b bo, Isa, x + - x + -C = 0, agar- b= p, -C = q desak, u holda x 2+ px+q=O a a a a tenglama keltirilgan kvadrat tenglamaning umumiy ko'rinishi bo'ladi. ax2+bx+c=O Bu tenglamaning yechimi. x1,2 = --f± - q formula bilan ifoda­ lanadi. Misollar: 1) 3x2-5x+2=0, a=3, b=-5, c=2. To'la kvadrat tenglama yechimi formulasiga ko'ra -b ± ..Jb2 - 4ac 5 ± .J25 - 4 • 3 • 2 5 ±1 2a = 6 = -6- ' Xi,2= 5-1 4 2 Xi = - - = = 6 6 3 bo'ladi. 2) 3x2-5x+2=0 tengJamaning har ikki tomoni 3 ga bo'Jinsa, 2 5 2 x - x + =0 bo'ladi. Bu tenglamaning ildizlarini keltirilgan kvadrat 5+1 6 X1 =--6-=6=1, 3 3 tenglama fopnulasidan foydalanib topiladi: 5 p=-3, X1 2 =-l!_± p • 2 2 4. -q =-!'-rJ± 25 _?:_ = ± • 6 36 3 ' 5+1 6 5-1 4 2 Xi = --6- =6 = l, Xi = -6- =6 =3 . 6 /25-24 = +!.. 36 2 2 V 6- §. Viyet teoremasi Viyet teoremasi ham matematik tushunchalarni kiritishning konkret induktiv usuli orqali kiritiladi, chunki bu teoremani bayon qilishdan oldin teorema xulosasiga olib keladigan quyidagi ko'rinishdagi tushun­ tirish ishlari bilan shug'ullaniladi. Agar x2+px+q=O keltirilgan kvadrat tenglama diskriminanti manfiy bo'lmasa, uning ildizlari 171 Bu x1 va x2 yechimlarni o'zaro qo'shilsa, tengliklar hosil bo'ladi. Bularga ko'ra teoremani quyidagicha ifodalash mumkin. Te ore m a . Agar keltirilgan kvadrat tenglama haqiqiy ildizlarga ega ho'Isa, bu ildizlarning yig'indisi qarama-qarshi ishora bi/an olingan x oldidagi koeffitsiyentga, ularning ko'paytmasi esa shu tenglamaning owd hadiga teng bo'ladi. MisQI. x2-3.x+2=0 tenglamani Viyet teoremasi asosida tekshiring. Yee hi sh D • J(H-2•J¾-2 J!i•½ a >0 fX1 + X2 = 3 shuning uchun lxi x . = 2 bo'ladi. Agar berilgan tenglama yechilsa, 1 X1,2 = -} ¾ ± -2 =} ±½, bundan x1=2, x = l ekani topiladi. Demak, 2 x, + Xi = 2 + 1 = 3, x1"Xi =2·1 = 2. Bundan tashqari, bu sistema yechilsa, noma'lumlarning biriga nisbatan berilgan tenglama hosil bo'ladi: X1X2 + X22 = 3r ( 2 \ 2 • ·-t Xz = 3.xi - 2) ==> Xi - 3-.xi + 2 = 0. f I X1. X2 =2 Shuningdek x1 noma'lumga nisbatan yechish ham mumkin. 172 7- §. Kvadrat tenglamaga keltirib yecbiladigan tenglamalar 1. ax4+bx2+c=O (1) tenglama bikvadrat tenglama deyiladi. Bunda a, b va c berilgan sonlar bo'lib, a,;tQ dir. Agar (1) da x2=z desak, az2+bz+c=O (2) ko'rin_ishdagi kvadrat tenglama hosil bo'ladi. Bu tenglama z ga nisbatan yechiladi: -b- b2 -4ac Z2 = ---2a z1 = -b+ b2 -4ac 2a va Agar z?O va ,;>O (a>O, c>O, b2-4aQO, b<O yoki a<O, c<O, b2-4ac O, b>O) bo'lsa, (1) ko'rinishdagi kvadrat tenglama quyidagi ko'rinishdagi to'rtta yechimga ega bo'ladi: 2 -b- b2 -4ac X 12= ± --- --, ' 2a _± -b +b -4ac X 34- --- --. ' 2a 1- misol. x" - 3.r - 4 = 0 tenglamani yeching. Agar x,=z deb belgilansa, tenglama z2-3z-4=0 ko'rinishni oladi. Bu tenglamaning yechimi z1=4 va Zi=-1 bo'lib x1.2=±2 bo'ladi, x3,4= = ± yechimi esa haqiqiy sonlar to'plamida mavjud emas. 2- misol. 2x"-5.x2+3=0. a=2, b=-5, c=3. Ye chis h. Agar x2=z desak, berilgan tenglama 2z2-5z+3=0 ko'rinishni oladi. Bunda .D=b2-4ac=25-24=l>O: 5±1 Z1,2 = 4' 3 Zi '"'2' Z2 = I. C X1,2 /3 = ±vz = ± 2; Yechimni formulalardan foydalanib topish mumkin: f{ . 5-25 - 4 • 3• 2 5 J X 12 = + , - -- -- - =± -' 4 = +-,1 4 4- =± 1 X3,4= 5 - -J25 - 4 ·3· 2 /5+1 {3 4 = ± 4 = ± 2· 1 Maktab matematika kursida o'zaro teskari noma'lum ifodalarni o'z ichiga olgan tenglamalar ham kvadrat tenglamaga keltirib yechiladi. Fikrimizning dalili sifatida quyidagi tenglamani yechaylik: 173 Bu ko'rinishdagi tenglamalarni yechish jarayonida o'qituvchi eng avvalo noma'lum o'zgaruvchining yo'l qo'yiladigan qiymatlari sohasini aniqlash lozimligini o'quvchilarga tushuntirishi kerak. Bu tenglamadagi o'zgaruvchining 'f yo'I qo'yiladigan qiymatlari sohasi X;t.-1 va .x:tO. Agar( x: I ' desak, =Z ,I x + I ')2 I • ( ---:X-) = bo'lib, z o'zgaruvchiga ko'ra berilgan tenglama Z- z 1 = 23 Z I 2, Zi = 2. = --I;:;- bo'ladi bundan -x= ± JI--;:;- yoki 2z2-3z-2=0 ko'rinishni oladi. Bu tenglamadan: 1) Z1 = --1 Z1 =- I x 'f bo'lganda - x+l 2 ·L ' x+l \ L. ,. tenglama hosil bo'ladi. Bu tenglama haqiqiy sonlar to'plamida yechimga ega emas. ' r1= 2 2) z = 2 bo'lganda tenglamalar hosil bo'ladi. x+l ' 1 ' =± 2 l x+ ,I r X: = v121 (x a) 2 bo'ladi, bundan yoki =2x +2) (X- 2x =2 ) ,I / 1 v2] ('x = -;-v--'r2,::: ) ( x = 2(1 [x(l ,- -v2) ,= r,; +-/5.)r .,; 1- 2 ~ ' ... ' (l-v2)(l+v2) r = f_+/) (x1 = -2-"'2). X ' b) , r x: l = -"' ·2 1 (x = - 2x -2) (x +2x = -"'2) ' j 174 ., 2 (x=-f; ' 1 (x2 =.fi.-2). , Javobi: x1 = -2 - .fi., x2 = .fi.- 2. 3. To'rtinchi darajali ax4+bx3+cx-2+dx+c=O ko'rinishdagi tenglamalami ham to'la kvadrat ajratish yo'li bilan kvadrat tenglama ko'rinishiga keltirib yechiladi. Misol. x'+6x3+9x2-4x2+12x+3=0 tenglamani yeching. Ye chis h . X"+6x3+9x2-4x2+12x+ 3=(x2+ 3x)2-4(x2+ 3x)+3=0 x2+3x=z desak, tenglama z2-4z+3=0 ko'rinishni oladi. Bundan z1=1 va z2=3. 1) z1=l bo'lganda x2+3x=l yoki x2+3x - l=O bo'ladi. X12 ' 2) =- ±)2.+l =- ±}3= -3± }3. 2 4 2 2 2 -zi= 3 bo'lganda x2+3x = 3 yoki x2+3x - 3 = 0 bo'ladi. X34 = _l ± ' 2 +3 = 4 2 ±21 =-3 ± Jfi. 2 2 . -3± 13 -3±.Jfi Javobz: x1,2 = ; va x3,4 = 2 2 4. Agar a.X"+a._1 X"·1+...+a x+a tenglamada koeffitsiyentlarning a.=a 0, 1 a•. 1=al' a•.2=a2, ... tengliklari o'rinli bo'lsa, bunday tenglama qaytma tenglama deyiladi. Qaytma tenglamalar ham ayniy almashtirishlar bajarish orqali kvadrat tenglama ko'rinishiga keltirib yechiladi. Misol. 2X"+3x3-16x2+3x+2=0 tenglamani yeching. Ye chis h. Berilgan tenglamaning har ikkala tomoni NO ga bo'linadi: 2x2+3x-16+ ±:2 =0 yoki xi' f 2(x2+ :1 )+3(x+i)-16=0. Agar x + _!_ = z desak, (x + _! _ = z2 bo'ladi, bunda: x2 + = z2 - 2. Bu X X , belgilashlarga asosan berilgan tenglama quyidagi ko'rinishni oladi: 2(z2-2)+3z-16=0 yoki 2z2+3z-20=0, 175 bundan I) Agar Z1 = 5 1 5 bo'lsa, x +- = 2 X 2 - X1 2 = ' yoki 2.x2+5x+2=0, bundan 5 ± .J25 -16 -5 ± 3 4 =-4-• 1 bo'Isa, x + - = -4 yoki x2+4x+ I=O bo'ladi, bundan 2) agar z2=-4 X x1 = -2 + .J3 va x2 = -2- .Ji Javobi: x1=2, X2 = ½, x = -2 ± .Ji 3,4 5. ax'+bx3+cx2+dx+e=O ( O, b;c0) ko'rinishdagi tenglama ham qaytma tenglama ko'rinishiga keltirib yechiladi. Berilgan tenglamani x2:;t0 ga bo'linsa, ! )+ 2 a(x +:Xi)+ b(x+ c =0 bo' ladi. Agar x+ ! =t desak, 2 2 ' d) 2 2d e d2 d 2 2- agar - = bo'lsa bo'ladi bundan x + -= t . x + bx = 1 ' b1 x2 b ' d b'' ,( e d2 2 2d 2a' 2 +-2-2=! b yoki at + bt + c - / = 0 ko'rinishdagi dx bx kvadrat tenglama hosil bo'ladi. Demak, ax'+bx3+cx2+dx+e = 0 tenglamada 2 2 X +-=X 2 e d 2 d = b2 tenglik bajarilsa, bu tenglama ham qaytma tenglama kabi kvadrat tenglamaga keltirib yechilar ekan. Misol. 2x'-2lx3+74x2-105x+50=0. Yechish. a=2, e=50, d=105, b=21. Shartga ko'ra kerak edi, shuning uchun 50 = , (1051 2 - d- b2 bo'lishi yoki 25=25 tenglik o'rinli bo'ladi. 21 Bu tenglikning bar ikkala tomonini x2:;t0 ga bo'lsak, 176 d2 e 2 105 50 2x -21x+74--+-, =0. X =t Agar x + x· x2 + desak, X 25 2 x = t2 -10 tenglik hosil bo'ladi, u holda tenglama 2t2·21t+54=0 ko'rinishni oladi. Bundan l1 = X2 = 25 9 2 va t =6 yechimlar hosil bo'ladi. 2 yechimlar topiladi. 5 2) agar 1 2 =6 bo'lsa, x+-=6 yoki x2-6x+5=0, bundan x3=1 va x4=5 X yechimlar topiladi. Javobi. x =2, X2 = 5 2 1 11 , x =1, x =5. 3 4 6. (x+a)(x+b)(x+c)(x+d)=m ko'rinishdagi tenglama ham ma'lum bir shart va ayniy almashtirishlarni bajarish orqali kvadrat tenglama ko'rinishiga keltirib yechiladi. Agar bu berilgan tenglamada a+b=c+d yoki a+c=b+d yoki a+d=b+c tengliklar o'rinli bo'lsa, bu tenglama ham kvadrat tenglama ko'rinishiga keltirib yechiladi. Misol. (x+2)(.x-3)(x+ l)(x+6)=-96. a=2, b=-3, c=I, d=6. Shartga ko'ra a+c=b+d edi, shuning uchun 2+1=-3+6, bunga ko'ra berilgan tenglama quyidagicha guruhla· nadi:[ (x+2)(x+ 1)][(x-3)[x+6)] =-96,(x2+3x+2)(x2+3x-18)=-96, x2+3x=t desak, (1+2)·(1-18)=-96 tenglik o'rinli bo'ladi, bundan tenglama hosil bo'ladi. Bu tenglamaning yechiini 11=6 va 12=10 bo'ladi. 1) agar /1 =6 bo'lsa, x2+3x=6 yoki x2+3.x-6=0, bundan X1,2 = -3±Jf+M -3± 33 2 = 2 2) agar /2 =10 bo'lsa, x2+3r-10 yoki x2+3.x-10=0 -3 ± ..)9 + 40 X314 = 12 - S. Alixonov 2 -3 ± 7 =- -, 2 177 bo'ladi. X3 =-5, X4 =2. 7. (x+a)4+(x+b)4=c ko'rinishdagi tenglama ham a-b X=t--- 2 almashtirish orqali bikvadrat tenglama ko'rinishiga keltirib yechiladi. x +a=t + m Agar { x+b=t-m desak, bu sistemadagi tenglamalarni o'zaro a-b hadma-had ayirsak, a-b=2m, m= - 2 a-b bo'ladi, u holda x+a=t+ - 2 a+b yoki x=t- - 2 bo'ladi. U holda berilgan tenglama quyidagi ko'rinishni a- b (a - b)2 (a - b)3 (a - b)4 2 I + 4t -+ 6! -----'- + 41 -'---'- + --+ 2 4 8 16 2 3 4 , a- b ., (a - b) (a - b\ (a - b) +t 4 - 4tJ + -+ 6t· --'---- - 4t } + -'------ '- = 2 4 8 16 4 3 =2t4+12t2(";bJ +2(a b)' 14 + 612(a ; b J + (a ; b r c. = Bu tenglamani bikvadrat tenglamani yechish usuli bo'yicha yecha olamiz. Masalan, (x+6)4+(x+4)4=82 tenglama berilgan bo'lsin. 6+4 Bu tenglamada x=t- - - =t - 5 almashtirish bajariladi, u holda berilgan 2 tenglama ko'rinishi quyidagicha bo'ladi: (t+1)4+(1-1)4=82. t4+4t3+6t2+4t+1+ t4-4t3+6t2-4t+1=82, 178 214+ 12t2+2=82, t4+6t2-40=0. t2 y desak, y2+6y-40=0, y1=4, y2=-IO. I) agar t2=4 bo'lsa ' t1,2=+2· ' 2) agar 12=-10 bo'lsa, haqiqiy sonlar to'plamida yechim mavjud emas. x1=t-5=2-5=-3, x2=t-5=-2-5=-7. ax 8. Agar tenglama bx 2 px +nx+q + 2 px +mx+q =c ko'rinishda berilgan bo'lsa, unda px + !l = t almashtirish bajariladi. Agar tenglamada c=O bo'lsa, X x1=0 bo'lib qolgan yechirnlami x o'zgaruvchiga nisbatan kvadrat tenglamaga keltirib topiladi. Agar e;tO bo'lsa, x;tO bo'lib, bu holda berilgan tenglamaning surat va maxraji x ga bo'linadi: b + =C. px+n+f px+m+f a X Bunda X px + !1 = t desak, t o'zgaruvchiga nisbatan kvadrat tenglama X a b hosil bo'ladi: --+-- = c. Bunda f;t-n, t;t-m dir. Bularga ko'ra t+n t+m tenglamaning ko'rinishi quyidagicha bo'ladi: ct2+(mc+nc-a-b)t+mnc-am-qn=O. 2x + 13x _6 . . Misol. tenglamam yeching. 2 2 2x - 5x+ 3 2x +x+ 3Ye chis h. Tenglamaning chap tomonida turgan qo'shiluvchilarning 2 13 -6 3+ 3surat va maxrajlari x ga bo'linsa, 2x - 5 + tenglik hosil 2x + 1_+ X bo'ladi. 2x + l = t desak, X 2 - - + t-5 t+I I I X : = 6 tenglik hosil bo'ladi, (bunda 1· t;t-5 va /;t- l bo'lishi kerak): I 2!1-13!+11=0, bundan 11=1, 179 ii I 3 1) agar t1=l bo'lsa, 2x+-=1 yoki 2x2-x+3=0 bo'lib, uning X yechimlari haqiqiy sonlar to'plamida mavjud emas. 3 11 11 bo'lsa, 2x + - = 2) agar t2 = yoki 4x2- l lx+6=0 bo'ladi, 2 X 2 bundan X1 = 3 4 va x2=2 yechimlar topiladi. 8- §. lrratsional tenglamalarni yechish Irratsional son tushunchasi maktab matematika kursining VIII sinfida o'tiladi. O'quv qo'llanmasida irratsional tenglamaga ta'rif berilib, uni yechish usullari ko'rsatilgan. O'quv qo'llanmasidagi ta'rif quyidagicha ifodalanadi. Ta'rif. <<Noma 'lum/ari ildiz ishorasi ostida bo'/gan teng/amalar irratsional tenglamalar deyiladi>>. Bu ta'rifni kengroq ma'noda quyidagicha ham berish mumkin. <<No­ ma'lumlari ildiz ishorasi ostida yoki kasr ko'rsatkichli daraja belgisi ostida bo'lgan tenglama irratsional tenglama deyiladi>>. I Masalan, -J4-5x = 6 2x+8+.Jx+5=7, x2 -7 =0 .JI- x4-x2 =X-1 V x - a +V x - b va hokazo. Maktab matematika kursida faqatgina kvadrat ildizlarni o'z ichiga olgan irratsional tenglamalarni yechish o'rgatiladi. Shuning uchun ham bu mavzu materialini o'tish jarayonida o'qituvchi o'quvchilarga sonning kvadrat ildizi va uning arifmetik ildizi degan tushunchalarni takrorlab tushuntirish lozim, chunki biz maktab algebra kursida faqat manfiy bo'lmagan sonlardan ildiz chiqarishni o'rgatamiz-.3,-J-7, -36,... lar haqiqiy sonlar maydonida ma'noga ega emas. Biz musbat sonning kvadrat ildizi deganda uning arifmetik ildizini, ya'ni uning musbat qiymatlarini tushunamiz. Masalan, J§ = ±3 bo'ladi, ammo -3 soni arifmetik ildiz bo'la olmaydi, 3 soni esa 9 sonning arifmetik ildizidir. l&O Irratsional tenglamaning yechishdan avval uning aniqlanish sohasini topish lozim. 1- misol. .J3x - 6 +.JI+ x = 2 tenglamaning aniqlanish sohasini toping. Ye chis h . 3.x-6 0 va 1+ XLO bu tengsizliklardan: x va .x2!- l. Demak, bu tenglamaning aniqlanish sohasi Q2 bo'ladi. Haqiqatan ham, bu tenglama yechilsa, uning ildizi 2 ga teng yoki undan katta son chiqishi uning aniqlanish sohasidan ko'rinadi. 2- misol. .J x -1 + .J3 - x = .J x + 2 tenglamaning aniqlanish sohasini toping. x-12'.0, 3-.uO, x+2 0 bu tengsizliklardan 1, x<-3, x -2. Bularga ko'ra tenglamaning aniqlanish sohasi I:;.x-:;;3 bo'ladi, bu degan so'z tenglama ildizi 1 soni bilan 3 soni orasida bo'ladi, deganidir. Irratsional tenglamalar ayniy shakl almashtirishlar orqali ratsional tenglama ko'rinishiga keltiriladi. Irratsional tenglamalarni yechish uchun eng ko'p ishlatiladigan shakl almashtirish berilgan tenglikning har ikkala tomonini bir xil darajaga ko'tarish va .jf(x)g • (x) f=(x)g(x), f(x) f(x) .Jg(x) = g(x) kabi usullardir. Bunday shakl almashtirishlarni bajarish jarayonida yechilayotgan tenglama uchun chet ildiz hosil bo'lishi mumkin, chunki bu ayniy tengliklarning o'ng tomonlarining aniqlanish sohasi chapga qaraganda kengroqdir. Teorema. Agar f(x)=g(x) (]) tenglamaning har ikkala qismini kvadratga ko'tarilsa, beri/gan fenglama uchun chef i/diz hosil bo'ladi, bu chef ildiz f(x)=-g(x_)fenglamaning ildizidir. Is bot i. Agar (1) tenglamaning har ikkala tomoni kvadratga ko'tarilsa, [f(x)]2=[g(x)]2 yoki [f(x)]2-[g(x)]2=0. Bu degan so'z [f(x)-[g(x)][f(x)+g(x)]=O deganidir. Bunda quyidagi ikki hol bo'lishi mumkin: 1) agar j(x)-g(x)=O bo'lsa, /(x)+g(x):;t:O u holda j(x)=g(x) bo'ladi; 2) agar /(x)+g(x)=O bo'lsa, ./(x)-g(x):;t:O u holda j(x)=-g(x) bo'ladi. Demak, hosil bo'ladigan chet ildiz yoki [fix)]2-[g(x)]2=0. tenglamaning ildizi bo'ladi. Misol. 4x=7 tenglama berilgan bo'lsin. Bu tenglamaning har ikkala tomonini kvadratga ko'tarilsa, 16x2=49 bo'ladi. Bundan (16x2-49=0)=> =>(4.x-7)(4x+7)=0. 1) agar 4x-7=0 bo'lsa, 4x+7:;t:O bundan x= 7 = 4I 4 3 ; 2) agar 4x+7=0 bo'lsa, 4.x-7:;t:O bundan x=- 7 = -1 3 4 181 4. 11 I I I 3 Bunda x=-14 -7=7, bu x= -1 chet ildizdir, haqiqatda ham , 71 4 • (_-4 , =7 bundan 3 4 yechim tenglamani qanoatlantirmaydi deganidir. Bu chet ildiz 4x=7 tenglamaning har ikkala tomonini kvadratga ko'tarish natijasida hosil bo'ladi. Maktab matematika kursida irratsional tenglamalarni yechish quyidagi ikki usul orqali amalga oshiriladi: 1) irratsional tenglamaning bar ikkala tomonini bir xil darajaga ko'tarish; 2) yangi o'zgaruvchilar kiritish usuli. lrratsional tenglamalarning ikkala tomonini bir xil darajaga ko'tarish usuli quyidagi ketma-ketlik asosida amalga oshiriladi: a) berilgan irratsional tenglama f(x) = g(x) ko'rinishga keltiriladi; b) bu tenglamaning ikkala tomoni n darajaga ko'tariladi; d) hosil bo'lgan fix)=g(x) ratsional tenglama hosil bo'ladi; e) natijada fix)=g(x) ratsional tenglama yechiladi va tekshirish orqali chet ildiz aniqlanadi. 1- misol. .J3x + 4 = x tenglamani yeching. Ye chis h. Tenglamaning aniqlanish sohasini topiladi: u.O va 3x+4 0, bundan x;;::: - 4 3 . I usu/. Har ikkala tomonini kvadratga ko'tarsak, [3 ( x + 4)2 = x2] => => (3x + 4 = x2) . Bundan x2- 3x-4=0 tenglamani hosil qilamiz. Uning yechimlari x1=4 va x2=-1, x2=-1 yechim .J3x + 4 = x chet ildizdir, chunki u tenglamani qanoatlantirmaydi. II usu/. [( 3x+4)2 = x2] tenglama uchun => (3x+4=x2) =>_ =>{[x2-(3x+4)]=0} => (x -3x + 4)(x +3x + 4) = 0. l) Agar x -.J3x + 4 = 0 bo'lsa, x +3x + 4 '#:- 0 bo'ladi,bun- dan x = .J3x + 4 berilgan tenglama hosil bo'ladi, buning yechimi x = 4 bo'ladi. 2) Agar x +3x + 4 = 0 b 'lsa, x -3x + 4 -:t O bo'ladi, x= -.J3x+ 4 bundan 6o'ladi, buning yechimi x=-1 dir. 182 Demak, .J3x + 4 = x tenglamaning har ikkala tomonini kvadratga ko'tarish natijasida .x=-1 chet ildiz hosil bo'ladi, .x=4 esa uning haqiqiy yechimi bo'ladi. Irratsional tenglamalarni yangi o'zgaruvchilar kiritish usuli bilan ham yechiladi. 2- misol. (x -5)2 - x-5 = 6 tenglamani yeching. Ye chis h. Bu tenglamaning aniqlanish sohasi (Agar Vx - 5 = y 2 deb belgilasak, tenglama y -y--6=0 ko'rinishga keladi. Bu tenglama y =3 va 1 00 , 00 ). y2=-2 yechimlarga ega. Bunga ko'ra x-5=243; x=248, Vx -5 = -2 tenglama aniqlanish sohasiga tegishli bo'lgan ildizga ega. Demak, x1=248, x1=-27 tenglamaning yechimi bo'lar ekan. 3- misol. .Jx + 4 + .Jx + 20 = 8 tenglamani yeching. u-4 Ye chis h . 1. Aniqlanish sohasi topiladi. x+4 0 va x+20 0, bulardan va P--20 bo'ladi. Bundan P--4 qiymat olinadi. 2. Berilgan tenglamaning har ikkala tomoni kvadratga ko'tariladi: 2 (.JX + 4 + .JX + 20) = 82, x+4+ 2.Jx+4 • .Jx+20 +x+ 20 = 64. 2x + 2./x+4 • .Jx + 20 = 40. 2 • ( (x + 4)(x + 20)) = (20-x)2, (x + 4) (x + 20) = 400 - 40x + x2 x2 + 24x + 80 = 400 - 40x + x2, 64x = 320, X = 5. Bu tenglamani yana quyidagi usul bilan ham yechish murnkin: (.JX + 4 + .JX + 20)2 = 82, [ (.JX + 4 + .JX + 20)2 - 82) = 0] [(.Jx + 4 + .Jx + 20)- 81[(.Jx + 4 + .Jx + 20) + 8] = 0 1) .Jx + 4 + .Jx + 20 = 8, buning yechimi x=5, 2) .Jx + 4 + .Jx + 20 = -8, bu tenglama yechimga ega emas. 183 4- misol. .J2x + 3 = a, patametrik ko'rinishdagi irratsional tenglamani yeching. Bu yerda tenglamaning aniqlanish sohasiga nisbatan a>O shartni qo'yish yetarli bo'ladi. ( 2x+3)2 = a2, 02 x= 2 3 2x+3=a2, bundan 2x=a2-3 yoki yechim hosil bo'ladi. I Tekshirish. 5- misol. lz Q2_3 V I2 - 2 + 3 = a, '1a = a, a = a. .Jx2 + 4x + 4 + .Jx2 - lOx + 25 = 10 irratsional tenglamani yeching. Ye chis h. Bu tenglamani (x + 2)2 +(x -5)2 = 10 yoki lx+2J+ lx-51=10 ko'rinishga keltirib, so'ngra yechiladi. a) agar x<- 2 bo'lsa, -x - 2-x+5=10, bundan -2.x=7 yoki x=-3,5; b) agar -2g55 bo'lsa, x+2-x+5=10, yoki 7=10, bu holda tenglama yechimga ega emas; d) agar x>5 bo'lsa, x+2+x--5=10, bundan 2x=l3 yoki x=6,5. x=-3,5 va x=6,5. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR 1. 1 +2X - 2 = X. Javobi: 3. 2. 4 -X +5 + X = 3. • Javobi: X1 = 4; X2 = -5 . 3. .J2x + l = 2/x - .Jx-3. Javobi: 4. l+x X = 4. Javobi: x, = O; X2 = 5. x2 +24 =x+l . 5. .Ja+x+.Ja-x =Jfx. Javobi: x1 = -a; x2 = a. 6. Jx::3 + .Jx +18 = x. Javobi: X = 7. 7. X + 4 +20 + X = 8. Javobi: X = 5. 8. .J3x+4+.Jx-4 =2 Javobi: X = 4. 9. .Jx+.Jx+ll + x-.Jx+ll 10. .JI5-x+J3-x =6. x. =4. 184 = 5. Javobi: X Javobi: X = -1. 11. 1 + l + x x2 - 24 == x. Javobi: X = 12. .J3x+7-.Jx+l == 2. Javobi: Xi =-1; X2 ==3. 13. Javobi: X = 0. Javobi: X = l + x + l - .Jx == 2. 14. .Jx+6-.Jx+l =l. 7. 3. 1- misol. .Jx - 1 = x - a tenglamani yeching. Ye c hi s h . Berilgan tenglama quyidagicha yozib olinadi: (1) Agar bu tenglamada .Jx-1 y desak, x - I = y2 bo'ladi, u holda tenglamani quyidagicha yozish mumkin: 2Yi= 4 2 l+.J4a=3 2 2 ' 1- Y2 = (1) tenglama faqat a ;;:: 2 3 4 bo'lgandagina, yechimga ega bo'ladi, ya'ni ,---;- 1- .J4a - 3 vx-1= -------- , 2 .Jx -1 =l +--2.i4a=,1 (2) tenglama (3) yechilsa, (2) (3) 1- .J4a - 3 ;;:: O bo'lganida yechimga ega bo'ladi. (2) va ¾s l tengsizlik hosil bo'ladi, u holda tenglama quyidagi ko'rinishdagi ikkita haqiqiy har xil yechimga ega bo'ladi: 185 X1;;;; 2a+l- 4a-3 2a+l+.J 2 X2=---2--- 2a+l-.J4a-3 . . Agar a> l bo'lsa, tenglama x 12 = -------------------------- yechimga ega bo'lad1, ' 2 agar a<¾ bo'lsa, tenglama yechimga ega bo'lmaydi. 2-misol. .J3x - 2 + .J x + 2 = a tenglamani yeching. Ye chis h . Bu tenglamaning aniqlanish sohasi 3x-2 0, fx I, 2 ·j 3 x ­ { x+02 X _2 3 bo'ladi, u holda berilgan tenglama a1 bo'ladi, agar a< f 2 2 f bo'lgandagina yechimga ega bo'lsa, yechimga ega emas: ,. 3x-2 = a-.Jx+2 agar (1) 3x -2 = a1 - 2a.Jx.+ 2 + x + 2, 2x-4 = a2 -2a.Jx + 2, 2x + 4 + 2a.Jx + 2 - a2 -8 = 0, 2 (x + 2) + 2a.Jx + 2 -a1 -8 = 0. .Jx + 2 = y 2y2 + 2ay - a2 - 8 = 0 desak, yoki 2y2 + 2ay - -( a2 + 8) = 0, bundan -a± a2 +2a2 +16 Y1,2 = -a± 3a2 +16 = 2 2 (2) --a -3a2 + 16 ,Jx+ 2 =-----· 2 ' (3) --a+•ha2 +16 • x+ 2 = ------------- ; (4) 2 186 a 2 .1_;da (3) tenglama yechimga ega emas, (4) tenglama esa 2a2 +4-a 3a2 +16 . . x = ------- yechimga ega bo'lad1. 2 .Jx2 - ax + = 2 x -1 3- misol. X-1 0, _ ax+ = 2 Yec h is h : { x2 Agar a=2 X bo'lsa, tenglamani yeching. [X 1, (x _ 1)2 <=.>• (a - 2) x = 1. sistema yechimga ega emas, agar a -:t:- 2 1 . 1 bo'lsa{ x = _I_ hosil bo'ladi, u holda --,, 1 yoki • a-2 a-.t. I Javobi. Agar 2<aS.3 bo'lsa, x = -- a-2 2< 3 bo'ladi. , agar aQ, bo'lsa, a>3 tenglama yechimga ega emas. a _ .Ja + x = x tenglamani yeching. x xf 4- misol. ye chis h. 0, ·lx -a, a+x :2: 0, { 0, a-.Ja+x 0 {x 0, Ix 0, x -a, •x -a, a .Ja+x Tenglarr.aning aniqlanish sohasi, agar a l a2 a+x bo'lsa, xsa2-a. o s x s 02 _a bo'ladi. a-.Ja+x=x2 yoki .Ja+x=a-x2, bua-x2 0 tenglama bo'lgandagina yechimga ega, shuning uchun a+ = x a 2 - ( 2x2 + 1) 02 _ 2ax2+ x4 yoki a + ( x - x) = 0. a1 = x 2 - x tenglama a2 - x2 I I 4 0 shart uchun x = -1± 4a-3 2 187 . MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Quyidagi tenglamalarni yeching. l.x-3 = x-a, Javobi: agar 2,75 bo'lsa, x == ½(2a + 1 ±4 a - 11) agar a 3 bo'lsa, x= ½( 2a + 1 + -J4a - 11). 2. -J_ x a =b-x. Javobi: agar /Q.a bo'lsa, x= ½ x (2b + 1-4b -4a + 1); agar b<a yechimga ega emas. 3. Ji -at"+xi=2-x. Javobi: agar -4 4 bo'lsa, a<-4, yechimga ega emas. 4 bo'lsa, 4.2x-4+ x+7 =a.Javobi: agar a 3 bo'lsa, x=3a2+11-2a; agar a<3 bo'lsa, yechimga ega emas. Javobi: agar 0,5../6 s as .f3 bo'lsa, 5.2x-I+ x-2=a. x = 302 -1 ± .J2a3 - 3 agar a> .f3 bo'lsa, x = 302 -1 + 2a 2a3 - 3; agar a<0,5 J6 6. bo'lsa, yechimga ega emas. Javobi: agar a ¾ bo'lsa, .J2x2-2ax+l=x-2. x = a - 2 + .Ja2 -4a + 7; agar a< 9 4 bo'lsa, yechimga ega emas. 73 . x- a = a-2.x. Javobi: agar <UO bo'lsa, x::::i(4a+3- 8a+9);; agar a<O bo'lsa yechimga ega emas. 8. .Jx::f. +3-x = a. Javobi: agar-J2 ,s a::; 2 bo'lsa, (2 x = ±4 a 2 - a4): 2; agar as 2, a> 2 bo'lsa, yechimga ega emas. 188 Javobi: agar X1,2 = 9. x+ l-x = a. 1- 2a +5 -4a .- , a >2 2 bo'lsa, yechimga ega emas. 10- §. Irratsional tenglamalar sistemasini yechish 1- misol. Tenglamalar sistemasini yeching: f x+Jy ={ xy, 1x+y=l3. Ye c his h . Sistemadagi x + = ¾ xy tenlamaning har ikki tomo­ Y nini kvadrat ko'tarib, ayniy almashtirishlarni bajarish orqali ratsional tenglamalar sistemasi hosil qilinadi: c : = 25 xy. x+y+2vA Y x+y=l3 bo'lgani uchun 13 + 2.jxi = 36 25 xy bo'ladi. 25:xy-72.Jxi - 36 Jiy =t desak, 25t2-72t--468=0 bo'ladi, bundan 1 =6 va -468=0. Agar 1 78 12=- 25 ildizlar hosil qilinadi. xy =6 bo'lsa, xy = 36 bo'ladi: x+ y = 13 { xy = 36 bu sistema yechiladi: x = 13-y, (13-y)y=36; 1 1 9 y1, 2= ; ±1! -36 = ; ± . x+y2- misol. [ Yechish. y2-3y=36; Javobi: y,=9, y2 =4, x1 =4, Xi=9. JX+Y =_g_ x- xy = 15 x+y -x-y 0 Y tenglamani yeching. bo'lsa, ilcki hol bo'lishi mumkin: 189 x2+y2 12 =0 a) x>O, y>O, x>y u holda X + Y- Jx-y ( )2- - - x2 - y2 --./x2 - y2 -12 = 0. Endi x2 - y2 = t desak, yoki x -y fl - t - 12 = O; t, = 4, t2 = -3, shuning uchun '1x2 -y2 = 4, bundan .x2-y2=16 bo'ladi. Shuning uchun fx2 -y2 = 16, l xy = 15 ratsional tenglama sistemasi hosil bo'ladi. Bu tenglamani yechilsa, x=±S, y=±3 yechimlar hosil qilamiz. b) x<O, y<O va x<y bo'lsa, tenglama quyidagi ko'rinishda yoziladi: -./x2 - y2 12 x+y -------------- =0 -(x-y) x-y x2 - Y2 + ' x2 - Y2 -12 .Jx2-y2 =t, t +t-12=0, 2 x2 - y2 = 3 yoki x2 - y2 = 9. Natijada _ x2 - y2 =9, { xy = 15 sistema hosil bo'ladi. Bu sistemani yechilsa, X i.2- -±/../981+9 V 2 , Yt,2 =+ - ../981-9 yechimlar hosil bo'ladi. 3- misol. Tenglamalar sistemasini yeching: x2 + y2 +2 x y = 8 2, { Jx+.Jy =4. 190 2 = 0, Ye c hi sh . Sistemadagi ikkinchi tenglamaning har ikkala tomoni kvadratga ko'taril di: x + y + 2 .fxy = 16 (1) hosil bo'ladi. Sistemadagi birinchi tenglamaning har ikki tomoni 2(x 2 .fi ga ko'paytiriladi: + y2) + 2.jxy = 16 (2) (2) dan (1) ni ayiramiz: -./2(x2 + y2) - (x + y) = 0, 2(x2 + y2) = X + y, 2(x2 + Y2) = x2 + 2xy + Y2' x2 - 2xy + y2 = 0, (x - y)2 = 0, x = y. Sistemadagi ikkinchi tenglamadagi x o'rniga y ni qo'yilsa, 2.Jy =4, Jy =2, bundan y=4 bo'ladi. Javobi: x = y = 4. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR 1. Sistemani yeching: x2 + x xy2 = 208, { y2 + y yx2 = -1053. Javobi: Xi = 8, Y1 = 27, x2 = -8, X3 = 8, Y3 = -27, 2. Sistemani yeching: X4 = -8, y2 = 27, Y4 = -27. f 8-./x2 -y2 = X + 9y, lx4 + 2x2 y + y2 + x = 2x3 + 2xy + y + 506. Javobi: Xi = 5,Yi = 3; X2 = 25-48 6 21(5-48 6) 29 ' Y2= 292 • 3. Sistemani yeching: 191 [ 2 2 x + .Jx - y2+ x - ..Jx - y2= 17 . x _ -)xi _ Yi l x+ -/x2 _ y2 4' x(x + y) +x2 + xy + 4 = 52. Xi X2 Javobi: =5, = -5, = }5, X4 = -15, Y1 =4; Y2 =-4; = -12; Y4 = 12. X3 Y3 Javobi: x = 4, y=3. 4. Sistemani yeching: f x2 + y2 + x2 - y2 = 5 +7 ·l..Jx2+ y2 -..Jx_2 y2 3 x + 2y 3 5- 7 = 118. 11- §. Ko'rsatkichli tenglamalar Ko'rsatkichli tenglama tushunchasini tushuntirishdan oldin o'qituv­ chi o'quvchilarga daraja, ko'rsatkichli funksiya va ulaming xossalari haqidagi ma'lumotlarni takrorlashi, so'ngra ko'rsatkichli funksiyaning ta'rifini berish lozim. Ta'rif. Daraja ko'rsatkichida noma'lum miqdor qatnashgan tengla­ malar ko'rsatkichli tenglamalar deyiladi. Masalan, Y=2x-1, 2 5x -6 - 1 = 0,7x-2 - lf49 va hokazo. a'=b tenglama maktab matematika kursidagi eng sodda ko'rsatkichli tenglamadir. Bunda a va b berilgan musbat sonlar bo'lib, Ml, a>O bo'lishi kerak. x esa noma'lum miqdordir. ax=b tenglama bitta yechimga ega. Har qanday ko'rsatkichli tenglama ayniy almashtirishlami bajarish orqali algebraik yoki a'=b ko'rinishdagi sodda holga keltirib yechimlari topiladi. Ko'rsatkichli tenglamalaming yechish darajasini quyidagi xossalariga asoslanadi: I. Agar o'zaro ikkita teng darajaning asoslari teng bo'lsa, ulaming daraja ko'rsatkichlari ham o'zaro teng bo'ladi. Masalan, agar am = an bo'lsa, m=n bo'ladi, albatta bunda a.tO va a :;tl, a>O bo'lishi kerak. 2. Agar o'zaro teng darajaning ko'rsatkichlari teng bo'lsa, u holda ulaming asoslari ham teng bo'ladi, ya'ni am=bm bo'lsa, u holda a = b bo'ladi. Maktab matematika kursidagi ko'rsatkichli tenglamalar asoslarini tenglash, kvadrat tenglamaga keltirish, logarifmlash, ya'ni o'zgaruv­ chini kiritish va guruhlash usullari bilan yechiladi. Bu usullami quyidagi misollar orqali ko'rib chiqaylik_ 192 I 1- misol. 1 36x = - I - tenglamani yeching. 216 Ye chis h. Bu tenglama asoslarini tenglash yo'li orqali yechiladi: (36x = 216-1),(62x = 6-3) (2x = -3) (X = -J1 Ushbu tenglamani logarifmlash usuli bilan ham yechish mumkin. 1 Logarifm ta'rifiga ko'ra: x=log 36(- -I bundan x=-/og 36216= log6216= 21,6 ' 3 , chunki /og 216=3. 6 2 2- misol. 52x-5•-600=0 tenglamani yeching. Bu tenglama yangi o'zgaruv­ chi kiritish usuli orqali kvadrat tenglamaga keltirib yechiladi. Agar y=5• desak, berilgan tenglama y2-y-600=0 ko'rinishni oladi: I 1 49 Y1,2 ==2: ± V4 + 600 =2 ± 2; Y1 = 25, Yi = 24 I 5x = y yoki 5x=25, 5x=52, x=2. Javobi: x = 2. = 270 tenglamani yeching. x2 I x2 1 • 3 + 3 • = 270, = y desak, 3y+ y=270 3- misol. 3x2+I+ 3x2- I x2 Ye chis h . 3 yoki 1 3 3 ° 3 2 2 Y =270, bundan y=81, 3x = 81 yoki 3x = 34 bundan x2=4 va 3 xt=2, x2=-2. 4- mlsol. 52x-7x-52x • 35 +7x. 35=0 tenglamani yeching. Bu tenglama guruhlash usuli bilan yechiladi: 52x(l - 35) = 7x(l - 35), 52x = 7x, X =0. r 5- misol. ( 5 + 2.J6 r = 10 + (5 -2.J6 Ye chis h. Bu tenglamani yechishda ekanligidan foydalaniladi. Agar 13 - S. Alixonov 193 tenglamani yeching. r ( 5 + 2.J6 r + (5 -2./6 =1 (5 + 2.J6r = y desak, u holda I' ,x l (5- 2../6 ) = - . bo'ladi. Bu belgilashlarga ko'ra tenglama quyidagicha y 1 y+-=10, y ko'rinish oladi. bundan y2-10y+I=0 yoki y =5-2.J6 va 1 y2=5+2·/6 ildizlarga ega bo'lamiz. r a) (5 + 2-./6 = 5 - 2-./6 bo'lsin, u holda (5 + 2v1or6) _ (5+ 2-./6)(5- 2-./6) _(5 2 rr6)-l - + 6 5 2 - + vo X _ , bundan 2 l - - , x=-2; X bundan 2- = 1 , x=2,· Javobi: x = -2 va x = 2. 6- misol. I0OX= 300 tenglamani yeching. Ye chis h. Tenglikning ikkala tomonini IO asosga ko'ra logarifmlanadi. xlg I 00= /g300. Ma'lumki, lg100=2. Bunda /g300=/g(I00·3)= /gI00+lg3=2+lg3 kabi ayniy almashtirishlar bajariladi. Bu almashtirishlarga ko'ra berilgan tenglama x-2=2+/g3 ko'rinishni oladi. Bundan: x = 2+ lgJ = 1 + lg 3 . 2 2 7- misol (,23_x • ' !_ 23x , 1- 6(' 2x - _l_) = 1. 2x-l J ' ,, Ye chis h. Bu tenglarnani quyidagi ko'rinishda yozish mumkin: 2x - -2 = Y deb belgilansa • 2x . , u holda 194 bo'ladi. Bu almashtirishlarga ko'ra berilgan tenglama o'zgaruvchi y ga nisbatan quyidagi ko'rinishni oladi: y(y2+6)-6y-1=O 2 yoki .Y3=1, y=1. 2x - i::t· = 1 , bundan 22x-2x-2=0 bo'1adi. Agar 2-<=t desak, u ho1da tenglama 11-t-2=0 ko'rinishni oladi. Uning yechimlari 11=2, 12=-l bo'ladi. U holda 2-<=2 yoki x=l, 2-<=- l tenglama yechimga ega emas. Javobi: x=l. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Quyidagi tenglamalarni yeching: Javobi: 2. . Javobi: x = 17 13 I 3• 16 (0,25) s-2: 4 = 2rx+i 4 • Javobi: x = 24. 4+-2-=_5 3x -1 y-t '3 5• -5 l Javobi: x = I. l'3 Jl-x _ + -1 2. 5 ' )x+I Javobi: x = 0. lg7-lg5 J OVO ,: - lg3-lg2 T b" x--- ­ Javobi: x = 0. Javobi: x = 0. 195 . 9. (0, 4)Jg2 x-1= (6, 25)2-lg2x. 2 Xlg2 x+lgx3+3= 1 10. .Jx+-l 1l. 2·114(x--l)_ 1=121x-1 _ 1 1 Javobi: x1 = 1, x2 = l00 . .Jx+l+l Javobi: x = I. 12. 2-3-<+1- 5.9x-2 =81. 12- §. L-Ogarifmik tenglamalar Maktab matematika kursida logarifmik tenglamaga ta'rif berilib, so'ngra uni yechish usullari ko'rsatiladi. Ta'rif. Noma '!um miqdor logarifm belgisi ostida qatnashgan tenglamalar logarifmik tenglamalar deyiladi. Masalan, lgx=3-lg5, lgx=lg2, 2/g =/g(IS-2x) va hokazo. Logarifmik tenglama ham ko'rsatkichli tenglama singari transsendent tenglama turiga kiradi. /og x=b tenglama eng sodda logarifmik tenglamadir. Bunda a, b lar ma'lum sonlar, x noma'lum sondir. Bu ko'rinishdagi tenglama x=ah bitta yechimga ega bo'ladi. Logarifmik tenglamaning yechish jarayonida o' qituvchi o' quvchilarga logarifmik funksiya va uning xossalari haqidagi ma'lumotlarni takrorlab berishi lozim. Ayniqsa, o'qituvchi ko'paytmaning lg(a·b)=lga+lgb, 0 kasrning t/E =lga-lgb va darajaning lgan=nlgb logarifmlari hamda loge b logarifmlarning bir asosidan boshqa asosiga o'tish log b= logea 0 formulasi va qoidalarini imkoniyat boricha isboti bilan tushuntirib berishi maqsadga muvofiqdir, chunki logarifmik tenglamalarni yechish jarayonida ana shu qoidalardan foydalaniladi. Logarifmik tenglamalarni yechish jarayonida ko'pincha lgA=lgB bo'lsa, A=B bo'ladi degan qoidaga amal qilinadi. Ayrim hollarda o'quvchilar lgA+lgB=lgC tenglikdan ham A+B=Cbo'ladi degan noto'g'ri xulosaga keladilar. Mana shunday xatoliklarning oldini olish uchun o'qituvchi yuqoridagi tengliklarni aniq misollar yordamida ko'rsatib berishi lozim. Masalan, lg5+ lg9=lg45. Bu tenglikdan yuqoridagi xato mulohazaga ko'ra 5+9=45 196 bo'lishi kerak, bunda 14:;t:45. Bundan ko'rinadiki, lgA+lgB=lgC dan A+B=C deb yozish katta xatolikka olib kelar ekan. Demak, lgA+lgB=/gC bo'lsa, ikki son ko'paytmasining logarifmi qoidasiga ko'ra lg(A·B)=lgCbo'ladi, bundan A-B=C ekanligini ko'rsatish kifoya. lg5+/g9=/g45, lg(5·9)=/g45. 45=45. /og/(x)=logJI(X) tenglamani yechish uchun f(x)=g(x) tenglamani yechish kerak va topilgan yechimlar ichidan f(x)>O, g(x)>O tengsizliklami qanoatlantiradiganlarini tanlab olinadi. f(x)=g(x) tenglamaning qolgan ildizlari esa log/(x)=/ogJ5(x) tenglama uchun chet ildiz bo'ladi. Har qanday logarifmik tenglama ayniy almashtirishlar yordamida uni logj(x)=logJ5(x) ko'rinishga keltirib, f(x)=g(x) tenglamani yechish va yangi o'zgaruvchi kiritish orqali yechiladi. Logarifmik tenglamalami yechishni uning aniqlanish sohasini topishdan boshlash lozim. 1- misol. log x=b tenglamani yeching. Yechish. Agar a >Ova a* 1 bo'lsa, x = d' bo'ladi. lg2x _2 . . 2- misol. lg(4-x lS) tenglamam yechmg. Ye chis h. lg2x ning aniqlanish sohasi x>O bo'ladi. lg( 4.x-15) ning aniqlanish sohasi 4x- 15>0, bundan x> 15 4 bo'ladi. Bundan tashqari, 4x- 15,t;.O yoki x,t;.4 bo'lishi -kerak, bularga asoslanib tenglamaning aniqlanish sohasi x> 3 3 4 va .x,;c4 bo'ladi. Tenglamani yechish uchun quyidagicha ayniy almashtirish bajariladi: /g2x=21g(4x-15), lg2x=lg(4x-l5)2; 2x=16x2-120x+225 yoki 16x2-122x+225=0, bundan x = 72 = 9 = 4 1 yechim tenglamaning 1 15 2 2 aniqlanish sohasida yotadi, shuning uchun x1 = 4 3- misol. logpgx+2 ..jlg x 1 2 yechim bo'ladi. + I )-l o g 2 l ( g x+1)= 1 tenglamani yeching. Ye chis h. Bu tenglamadagi o' zgaruvchining qabul qiladigan qiymatlari 1 2 sohasi X::::l bo'ladi. Berilgan tenglama potensirlansa, l gx + .Jtix+ = 2 lgx + 1 yoki lgx +1=2, .Jfix = 1 bundan x=lO. 197 4- misol. x1+1gx=lO0 tenglamani yeching. Ye chis h. Bu tenglamadagi noma'lumning qabul qiladigan qiymatlar sohasi x>0 dir. Tenglikning har ikkala tomoni 10 asosga ko'ra logarifmlanadi: /gx·(l+/gx)=lgl00. Agar lgx=t desak, /gl00=2 bo'ladi. U holda (1+t)t=2 yoki t2+t 2=0, bundan / =1, t =-2. lgx=I, bundan x =10, /gx=_:_2, bundan 1 x= 2 1 . 100 1 Javobi. x1=l0, Xi= JOO. 5- misol. lg5x - 4 + lg .J x + I = 2 + lg 0,18 tenglamani yeching. Yechish. Bu tenglamaning aniqlanish sohasi Sx-4>0 va x+l>0 bo'lishi kerak, bundan x> .Jsx-4- x+l =100-0,18 -328=0, bundan x,=- 41 5 bo'lolmaydi. 4 5 bo'ladi. Tenglama potensirlansa: yoki .Jsx-4-.Jx+f =18. Bunda Sx2+x 41 va x =8, x =bo'lgani uchun yechim 2 1 5 Javobi. x=B. 1 2 1 1 lg x = - - - lg x tenglamani yeching. 12 3 4 Ye chis h. Bu tenglamaning aniqlanish sohasi x>0. Agar /gx=y desak, 1 2 1 1 Y = - Y, y2+3y-4=0, bundan y =l va y =-4, u holda lgx=l yoki 6- misol. - 34 12 1 2 1 1 . • Javobi. x 1 = 10; x2 = 104 104 7- misol. /og5x + log) = 2,5. x=lO. /gx=- 4 yoki x= Yechish. Tenglamaning aniqlanish soh"asi x>0 va x.tl. Bu tenglamada loge b logarifm asoslarini bir xilga keltirish kerak. Buning ,uchun log b= logea 0 formuladan foydalaniladi: logs 5 == _I_ logs x • Jog)= logs x - Bu almashtirishlarga ko'ra tenglama quyidagi ko'rinishni oladi: 198 1 agar log5x=y desak, y+-=2,5 y yoki y2-2,5y+l=0. Uni yechilsa, y.==2 va y2=½. Bularga ko'ra log5x=2, bundan .x-=25 va log;x= 1 2 , bundan x= Js. Javobi: x 1 =25, Xi = Js. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Quyidagi tenglamalarni yeching: 1. lgx=3 - /g5. 2. l00lg(x+lO) = 10000. .Javobi: x = 200. Javobi: x = 80 3. /g(0,5 + x) = lg2 - lgx. Javob1 : x = 1 =l. 4 lg x l + lg x 1 + 6 • 2 /g(2x-3) - lg25. 1 + 4 1 4. /g(x+6) - 2 = 5• 5 - . 33-1. 5 - 4 lg(x + 1) Javobi: x1 = 14, x, = 6. Javobi: x = Jio . 4 = 3. 1 + lg(x + 1) Javobi: x = 9, x = 1041 . 7.x:=x. Javobi: x = 1, x = -1. s. xp:+2 = 1000. Javobi: x = l000 , x = 10. 9. x= 101-o.2s1gx. Javobi: 10000 . 10. log3x + logsX = log,.15. 11. log16x + log4x + logzX = 7. 12. log3) = logpx)2. Javobi: x = 5. Javobi: x = 16. Javobi: x = 1. 13_ log 1 x = 4. Javobi: Viii 14. log../x-2(2 x + 6) = 2. 1 256 . Javobi: x = 16. .' 2 log (3+'J3+x))=-. 3 15• L3 1+../3 Javob1: x =- - 2 . 199 l 16. .J1ogx J2x •log2 x = -1. Javobi: x = 1 4. lg(x + 4) - lg(x - 3)= 1. lg200-lg25 Javobi: x = 4. 18. /ogbx+ logb2 x + logb4X == 1, 75. Javobi: x = b. 17. 19. lg(2x + 5) - lg x 1 Javobi: x = 5 . 4 8 =- 2 + lglOO 20. log3{1 + log2[I+ log4 (1 + log1 x)]} = 0. 2 21. log4 x + log,4 = 2. Javobi: x = 1. 22. log x+ log3 x -log.!. x = 8. Javobi: 9. Javobi: x = 4. 3 23. log7[x + /ogi9 - 2x) + 4] = 1. Javobi: x = 0. 24. log7 log4 log (x - 7) = 0 . Javobi: x= 7 25. /og:r + 6/og) = 5. 1 9, x=16. ---Javobi: x=9, x=27. 26. lgx + lg(x+3) = lg2 + /g(9-2 .Jx2 + 3x -6 ). Javobi: x = 2. 13- §. Parametrli logarifmik va ko'rsatkichli tenglamalarni yechish Parametrli logarifmik va ko'rsatkichli tenglamalarni yechish para­ metrsiz shunday tenglamalardan ana shu parametrni qanoatlantiruvchi tenglama yechimini uning yo'l qo'yiladigan qiymatlari ichidan izlash bilan farq qiladi. 2 1- misol. loga(a+a+ x ) =logxa tenglamani yeching. Ye chis h. Bu tenglamani yechish uchun avvalo uning parametrini qanoatlantiruvchi yo'! qo'yiladigan qiymatlar sohani topiladi: >O, X¢ I, a>O, a::t,l. loga(a+ a+x )=logax2• Potensirlash qoidasiga ko'ra a+a+ x =x2 a+ x=x2-a, bunda x2>a tenglikning har ikki tomonini kvadratga ko'tarilsa, a+x=x4-2ax2+a2, X 200 tEii iiiilliiii,ii!!!!!l!ll!!!i ~-= === _::;: z=-.::..iiiiii = 2x + 1± (2x + 1) 2 a2-(2x2+ l)a+(x"-x)=O bu tenglamani yechilsa, a1,2 2 hosil bo'ladi: a1=x2+x+l va a2=x2-x. a1=.x2+x+l tenglamaning yechimi yo'l qo'yiladigan qiymatlar sohasida yotmaydi, .x2-a>O, x>O bo'lgani uchun a= x2 - x tenglama yechiladi: x2-x-a=O, bundan x, 2 =! ±! + 0=!±.fl+ 4a =1 ± "'4a+T. • 2 4 2v4 2 Bulardan: Xi = 1+ v'4a + 1 2 Bu yechimlardan Xi = , X2 = 1 - "'4a+T 2 l + .J4a + 1 tenglamaning yo'I qo'yiladigan 2 qiymatlar sohasida yotadi, shuning uchun u yechim bo'ladi. Bu berilgan tenglamaning logarifm xossalari va potensirlashga ko'ra a= .Ja + x = x2 ko'rinishda yozib olinadi. Bu tenglamaning har ikki tomoniga x qo'shiladi. a + x + .Ja + x = x2 + x, agar .Ja + x = b desak, b2 + b = x2 + x hosil bo'ladi. Bundan (x2 - b2 ) + ( x - b) = 0, ( x - b)( x + b) +( x - b) = 0, (x-b)(x+b+l) = 0. x+b+ l:;tO bo'lgani uchun x-b=O bo'ladi, b ning o'rniga .Ja+ x ni qo'ysak, x- .Ja + x =O yok.i x2-x-a=O bo'ladi. Bu tenglamani yechilishni yuqorida ko'rib o'tdik. X X I 2- misol. a2+ b2= m(ab)x tenglamani yeching. Yechish. Bu tenglamadagi o'zgaruvchining yo'l qo'yiladigan qiymati XitO.· .. a) a·b>O b o'lsin, u holda tenglamaning ikkala tomonidagi ifodalarni I (a. b); ga bo'linadi: 201 ,. I I (,;J +(b) =m, (m > 0). 'a , ... ", I Agar (ff =t desak, t + -1t = m , bundan t -tm+I=O bo'ladi. Bu 2 ' , tenglamani yecbamiz: (1) Bunda m>-2 bo'ladi. a) m>2 bo'lsin, bu bolda (1) ning bar ikki tomonini 10 asosga ko'ra logarifmlanadi: 1 a ,--:;--: lga-lgb X ;;_=='= --lg-= lg(m ± '\Im" -4)-lg2, (a :;t b). X b - lg(m ± m2 - 4) - lg 2' b) m=2 bo'lsin, u bolda (1) quyidagi ko'rinisbni oladi: I *) = bundan{ I 1, I ax = bx ; a= b -;t:. 0 bo'lishi kerak. 2) a • b = J) bo'lsin. a) a=b=O bo'lsa, berilgan tenglamaning yecbimi bo'lgan barcba sonlar. b) a=O, O yoki a=tO, b=O bo'lsa, tenglama yecbimga ega emas. Javobi: 1) Agar m > 2, a =t 0, b =t 0, a b bo'lsa, lga-lgb ---=-- -- lg(m ± m2 - 4) - lg 2• 2) Agar a) m = 2, a = b =t O bo'lsa, x - ixtiyoriy son. b) a=b=O, x=tO - ixtiyoriy son. X - I'+1 3- misol. ' 'I" = 1 tenglamani yecbing. 02 1 02 lx + ( - 2a 2a ' - ..... ,,, Yecbisb. Bu tenglamadagi a p ametrning yo'l qo'yiladigan,qiymatl# 't' /.:'( l 1 2 sobasi O<a<l bo'ladi. Tenglamaning bar ikki tomoni( ; J :;t ;- ga ' bo'linadi: 202 2 1 - a lx ( 2a )x 2a . = 1, 1 + a2 = sm z, ( 1 + a2, + 1 + a2 1-a2 -- 1+ 2 a =COSZ, zt (I) (coszt + (sin = 1. (1) tenglikning chap tomonida turgan ifodaning yo'l qo'yiladigan qiymatlar sohasi O<z< 1C 2 bo'ladi, bu oraliqda .t{x)=(sinz)•+(cosz)• funksiya monoton kamayuvchidir. x=2 da .t{x)=l bo'ladi, shuning uchun x=2 bu tenglamaning yechimi bo'ladi. a2X -4ax +4 4- misol. ax - --= 2 ==== = l tenglamani yeching. .Ja x -4ax +4 Yechish: Bu tenglama ma'noga ega bo'lishi uchun .Ja2x -4ax + 4 =( a x -2)2 =I ax -21:t: 0 bo'lishi kerak. ax a) agar 2 (ax 2)2 = 1; ax - ax+ 2 = 1. lax -21 bo'lsa, ax-ax+2=1 tenglama yechimga ega emas. b) agar O<ir<2 bo'lsa, 2ir=3; x=log I yechim hosil bo'ladi. a2 5- misol. 2 log; b- 3logx bx2 + 14 logb2x2 bx= 0 tewlamani yeching. l Yechish. x>O, x-:1-,! va b>O, agar logi=y desak, 2y2-3y+ + 1 = 0, Y1,2 = 3±.§:8 3±1 1 4 bundah ; y =l,Y2 = 1, logx b = 1. 2 4 = x1 = b, logx b = 1 2 bundan Xi = ./b. 2 a a lgx 6- misol. - lg x =1 + - , a* 0 tenglamani yeching. 203 Yech ish. 2 2 2- lg2 x = lg x + a; -- lg x - lg x - a = 0; a a lg x = y; 2y2 - ay - a2 = 0, a± ../02 + 8a2 a±3a =-4-, 4 a a lg X = a, X = 10°; lg X = - 2' X = lO 2• Y1,2 = MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR 1- misol. 2 logx a+ logax a+ 3log 2 a :;t 0, a :;t 1, a> 0 tenglamani Q X 1 Jovobi: Xi = c, yeching. X2 = "a 2 1 3c · a-.Ja • I log34-2 log0(5-x) 1 " h"l • - • a > v a :;t 1 t gl en ama yec 1 sm. -m1s0. log (x+ 2-) loga(x+ 2) , , 3 11 13 . Jovobi: x = 2 lg(4+a-x) 1 log04-2 . 3-misol. ....=c..o _.:,. = • + : :: ;-= - --- , a > 0, a :;t 1 tenglama yechilsin lgx lo g 0 x • . a2(a+4) Javob1: x = 2 • a +4 14- §. Ko'rsatkichli va logarifmik tenglamalar sistemasini yechish r x + y = 5, 1-misol. 1<x + y). 2x= 100 tenglamalar sistemasini yeching. Yechish. Sistemadagi birinchi tenglamaning har ikki tomoni x darajaga ko'tariladi: 204 x+ y = 5X, { (x+y)-2x =100. (5x • 2x = 100) =>(lox= 102) => (x = 2). (2 + y = 52) => y = 25-2 = 23. Javobi: x = 2, y = 23. = 243 xY J 2- misol. { 1024= (¾x tenglamalar sistemasini yeching. Ye chis h. Sistemadagi ikkinchi tenglamaning har ikki tomoni y darajaga ko'tariladi: f xY = 243, • ll024= ( 2 JxY 2 ) Y x 3 y3 3 -{xY)2 => rxY = 243, ({r· l fyf == XX; 3-misol. 1 =>• l.1024=( 2) Y rXy = 243, l1024 = = 243, (243) 2 l2'0 = ( Jy. (3 5 )2 => tenglamalar sistemasini yeching. Ye chis h. Sistemadagi birinchi tenglamaning har ikki tomonii i 2y darajaga, ikkinchi tenglamani esa y darajaga ko'tariladi: ·y2x _ x2y 3 =:- Y2x = Y3y ,· Y :;t 1 bo'lsa, 2x = 3Y, x = - Y, x ning 2 { y3Y = X y 2 bu topilgan qiymatini sistemadagi ikkinchi tenglamaga qo'yiladi: 205 (y3 = ¾y2 } Y1.2=0, (y3 Y3= 9 4, -¾ y2 = o) y2 (y -¾)= O; x1,2=0, 27 8. x3= y3= 9 4- - 9·5x + 7·2x+y = 457, 4 -misol. ,{ 6· 5x-1·4 2 x + y= -890 tenglamali sistemani yeching. Ye chish. sx=a, 2x+Y=b desak, 9a + 7b = 457, { 6 - a -14b = -890 { a= l b = 64, (Sx=l)=( sx=S")=(x=O); 2Y=64=26; y=6. Javobi: x=O, y=6. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR f3x+y + 3x + 3Y = 7, l l. X1 = 0, Y1 = 1, Javobi: = 12. )2x+y + y+2y X2 = 1, Y2 = 0. l l Javobi: X=-- y =--. 2' 2 (3x-Yt+y = 4, f 3. ·1 l _4gx+y = 7x2 -18xy + 3y2. 5 1 y=-4· 4' Javobi: X=- Javobi: X fX. 2- -y+I + 3y. 21x+y = 2, 4. s. l2x. 22x+y+ 3y. gx+y f = 32efsi, l = 3 9!-y. = 1. X1 = -2, Javobi: x,_ = 6 • 0 2 Javobi: x = ab logb x - logb y = 4. 206 y = -1. Y1 = 4, f ·flog x +log y = 2, 0 =1, y2 = y= ½. b (l + logx y)log2 x = 3 Yt =4, l Y2 =--. 27 Javobi: 7 •(• log.Jy(y4x2)-0,5logv'x y4 = 2. 3 2 x=25, y=25. = 2. ·[log2 xy + 4 log4(x - y) = 5, 9 • x2 + y2 = 20. Javobi: logy x + logx y = 2, 10. { 20. X 2 -y= Javobi: x = 5, y= 5. logxy(x+ y) = 0 ll. • { logxy(y-x) = 1. 3-Js -l+Js Javobi: x = - - , y= 2 2 f lg = 3 lg x - lg y, 2 l 12. . 2 4, Xi= 2 Xi= 2, Y2 = 4. Xi= y Javobi: 2 lg (y-3x)-lgx-lgy = 0. Y1 X2 1, Y1 =4 , = j2' Y2 =2 • f 1zy2r- 2Y = 128, 13 • l1g(x + y) = lg40- lg(x- y). Javobi: x = 7, y= 3. J 3r ·2Y = 576, 14• l_log,/i(y-x) = 4. Javobi: x - 2, y = 6. 15-§. Ko'rsatkichli va logarifm.ik tenglamalami grafik usulda yechish 1- misol. 2x+1 -x·2-'-1=0 tenglamani grafik usulda yeching. Ye chis h. Tenglamaning chap tomonida berilgan y=2x+1-x·2-'- I =0 funksiyaning grafigini chizish murakkabdir, shuning uchun bu tenglamani quyidagacha yozib olinadi: 2x+1-r2"'=1. 207 Bu tenglamaning har ikki tomoni 2x ga bo'linadi. Natijada 2-.x=2-x hosil bo'ladi. y=2-x va y=2-x funksiyalarning grafiklari (22-chizma) koordinata tekisligida chizilsa, ularning kesishish nuqtalarining absissalari berilgan tenglamaning yechimi bo'ladi. Javobi: x1=-2, x2=1,7. ( y X 22- chivna. 2- misol. 3/ogiCx+2)+2x-3=0 tenglamani grafik usulda yeching. Yechish. Berilgan tenglamaning 3/ogi(x+2)=3-2x ko'rinishida yozib olib, tenglikning bar ikki tomonida turgan y=3/ogix+2) va y=3-2x funk­ siyalarning grafiklarini koordinata tekisligida yasaymiz (23-chizma). Bu grafiklar kesishish nuqtasining absissasi berilgan tenglamaning yechimi bo'ladi. Javobi: .x=O. 3- misol. lgj.xj-x2-5=0 tenglamani grafik usulda yeching. Yechish. Berilgan tenglama quyidagicha yozib olamiz: /gx=x2-S. y=/gx va y=x2-5 funksiyalarini koordinata tekisligida grafiklarini yasaymiz (24-chizma). -x -2 -y 23- chizma. 24- chizma. Bu grafiklar kesishish nuqtalarining absissasi berilgan tenglamaning yechirni bo'ladi. Javobi: x1 =5 ,x2 =-5 . 208 4- misol. 2 - x - 5/g(3 - x) = 0 tenglamani grafi-kusulda yeching. Yechish. Berilgan tenglamani y=2··' va y=5Ig(3-x) ko'rinishda yozib, ularning grafiklarini koordinata tekisligida yasaymiz. Bu grafiklar kesishish nuqtalarining absissasi berilgan tenglamaning yechimi bo'ladi (25-chizma). ,y=}s• y \. - - I 11 ,,:-, ' I - : ', y=Slg(J-x): ' ',...._ -x I I I l_ _-.. 1,9\ X :J \ I \I, I ,-y 25- chizma. Javobi: x1=-l,5. x2=l,9. J 5- misol. xy+x-2 = 0, x'\- log (y+ l)= 0 tenglamalar sistemasini grafik usulda 2 yeching. Ye chis h. Berilgan tenglamalar sistemasi quyidagi ko'rinishda yozib olinadi: l fxy = 2-x, - x -, { y =2--1, y =2 - X llog2(y+l)=X _y+1=2x 2 X y=2x-1 y = - - I va y=2" -1 funksiyalarning grafiklari koordinata tekisligida X chiziladi (26-chizma). -1 26- chiz,na. 14 - S. Alixonov 209 '! Ularning kesishish nuqtalarining absissasi tenglamaning yechimi bo'ladi. Javobi: x = 1, y = l. 16-§. Trigonometrik tenglamalar 1. sinx=a tenglamada lal:Sl bo'lsa, u x=(-l)karcsina+nk, yechimga ega bo'ladi. Xususiy holda a) agar sin x = 0 bo'lsa, x = rck, ke Z; keZ =i+2rck, keZ; d) agar sin x = -1 bo'lsa, x =-i +2nk, keZ; b) agar sin x = 1 bo'lsa, x e) agar sin2x = a bo'lsa, x =±arcsin Misol. 2sin a + rck, keZ r' %+ +3 = 0 tenglamani yeching. X') , Yechish: [2sinl , f +x j+ 3 0 = ' <=> sinl¾+xJ= - -_ <=> ] [ , ' - 3] 2 [ ¾+x = (-1)' arcsm[- }nk] <=>[¾+x=( ll(-i)+nk] <=> (x = (-1)k+-l n- n+nk), ke Z. 3 4 2. cosx=a tenglamada l l ega bo'ladi. Xususiy holda: bo'lsa, u x=±arccosa+2nk, keZ; yechimga a) agar cos x = 0 bo'lsa, x = n 2 +1ek, kE Z; b) agar cos x = 1 bo'lsa, x = 2nk, keZ; d) agar cos x = -1 bo'lsa, x = 1t +2nk, keZ; e) agar cos2x = a bo'lsa, x = ±arccosv'a +nk, keZ 210. Misol. cos(f x -½)-1 ( x = !_ <=> 3 2 = 0 tenglamani yeching. (x = i + rck) 2 4 + 3rck J' 2 ' k E z. 3. tg x=a tenglama x= arctg a+nk, ke Z yechimga ega bo'ladi. Xususiy holda a) agar tg x = 0 bo'lsa, x = rrk, ke Z; b) agar tg x = 1 bo'lsa, x = 1C 4 + nk, keZ; d) agar tg x = -1 bo'lsa, x =- 'ft 4 + 1ek, ke Z; e) agar tg x=a bo'Isa, x=±arctg .Ja + nk, ke Z. 2 Misol. 3tg23x - I = O l' ye Chis h. tg23x = tenglamani yeching. 3) <=> r3x = ±arctg , <=> (3x ' + krc')¢::> ' , = ± 6 + krc'J <=> (' x = ± !1! 8_ + 3 k J' <=> (' x = !1!8_ (•6k + 1)'J· ' ' 4. ctg x = a tenglama x = arcctg a+ nk, keZyechimga ega bo'ladi. a) agar ctgx = 0 bo'lsa, x = 1C nk, keZ; 2 b) agar ctgx = 1 bo'lsa, x = 1C 4 + nk, keZ; d) agar ctgx =- 1 bo'lsa, x =- 1C 4 + rrk, ke Z; e) agar ctg2x = a bo'lsa, x =±arcctg.J0 + nk, keZ. 2 Misol. ctg ( 2x --i) = 3 tenglamani yeching. 211 2 Yechish. [ctg - r ' )= 2x- i 3] [ctgr 2x-i 'l=±-fi] [('2x-i = ±arcctgJ3 +nk ,'- ' ' 'fl( 2x = ± +}+nk ') ,,. '- Matematika kursida har qanday trigonometrik tenglamalar ayniy almash­ tirishlarni bajarish orqali taqqoslanib sinx=a, cosx=a, tgx=a, ctg x=a ko'ri­ nishdagi eng sodda trigonometrik tenglamalarga keltiriladi. Trigonometrik tenglamalar quyidagi metodlar yordamida yechiladi. 1. Ko'paytuvchilarga keltirish usuli. 1- misol. sin2x = cos2x sin2x tenglamani yeching. Yechish. sin2x - cos2x sin2x = 0, sin2x(l-cosx) =O 1) agar 1-cosX;,"cQ bo'lib, sin2x=O bo'lsa, x= in, nE Z bo'ladi. 2) agar sin2X;,"c0 bo'lib, 1-cosx=O bo'lsa, cosx=l, x=21tn, nEZ bo'ladi. 2- misol. sin3x - sin x = 0 tenglamani yeching. Ye chis h . sin3x - sin x = 2sin x cos 2x = 0 1) agar cos2x;c0 bo'lib, sinx=O bo'lsa, x=1tn, nE Z; 1C f/1C 4 2 , nEZbo'ladi. 2) agar sinuO bo'lib, cos2x=O bo'lsa, x= + 3- misol. cos2x+cos22x+cos23x=l,5 tenglamani yeching. Ye c his h. cos2x = 1 + cos2x 2 formulaga ko'ra j 1+ cos2x 1 + cos4x 1 + cos6x 3 + + =¢::) ( 2 2 2 2 / (cos 2x + cos 4x + cos 6x = 0) [ (cos 2x + cos 6x) + cos 4x = 0] ¢::) [2 cos4xcos2x + cos4x =OJ cos4x(cos2x + 1) == 0. 1) agar 2cos2x+ bt:O bo'lib, cos4x=O bo'lsa, x= re mr 8 4 , ne Z; + 2) agar cos4x;c0 bo'lib, 2cos2x+ 1=O bo'lsa, cos2x=212 1 2, 2x=- 2n +2nn; x=- 3 1r 3+nn; neZ II. O'zgaruvchilarni kiritish usuli. 1- misol. 2cos2x=3 sin x tenglamani yeching. Ye chis h. (2cos2x - 3 sin x=0)<=>(3sin x - 2(1-sin2x) = 0 <=> (3sin x - 2 + 2 sin2x =O). Agar sin x = y desak, 2y2 + 3y - 2 = 0, ( sin x = Yi = l) ( = i x 1 2 , Y2 = -2. + 2kn} k e z. 2- misol. cos2x - 5 siri x - 3 = 0 tenglamani yeching. Yechish. cos2x=l-2sin2x formulaga ko'ra (l-2sin2x--5sinx-3=0) <=> (2sin2x+Ssinx+2=0) sinx=y desak, 2y2 + Sy + 2 = 0, y1 = -2, 1 Y2=--;, · t. I) sin x =-2 tenglama yechimga ega emas. 2) ( sin x == x== (-1 ) -½) <=> ( x = (-It arcsin(-½ )+ nk }k e z; k+l 1r -z+nk,keZ u III. Bir jinsli tenglamalarni yechish. 1- misol. 2sin2x--sinxcosx-cos2x=0 tenglamani yeching. Ye chis h . Bu tenglama sinus va kosinus funksiyalariga nisbatan bir jinslidir. Tenglamalarning har ikki tomonini cos2.x O ga bo'lsak, 2tg2x - tg x - 1 = 0 hosil bo'ladi. Bundan tgx=l va tg x =- 1 2. • 1r 1) agar tgx= I bo'lsa, x=- +nk, ke Z; 4 2) .agar .tg x =- 1 2 , I bo'lsa, x =-arctg +nk, ke Z bo'ladi. 2 2- misol. cos x+ 3sin x+ 2 .fj sinxcosx= 3 tenglamani yeching. Ye chis h. Bu tenglama ayniy almashtirishlar bajarish orqali bir jinsli 2 2 ko'rinishga keltiriladi. 213 cos2 x + 3sin2 x + 2 3 sin x cosx = 3(sin2 x + cos2 x), cos2 x + 3sin2 x + 2 3 sinxcosx-3sin2 x-3cos2 x = 0 2cos2 x-2 3sinxcosx = 0. 2cosx(cosx- 3sinx) = 0. 1) agar cosx - 3 sin.x;tO bo'lib, cosx=O bo'lsa, x= +nk, kEZ; r;, ] ,r 2) agar cos X;t;() bo'lib, cosx -v3 sin x=O bo'lsa, tgx=3 , x = 6 +kn, kEZ; IV. asin x+bcosx = c ko'rinishdagi tenglamani yeching. X I usu/. Bu tenglamani yechish uchun tg • - 2tgX- 2 =t almashtirish bajariladi. X 1-tg 2 - 2 ' edi, shunga ko'ra berilgan Ma,1Umk'1,s m x - l +tg2 -X , cosx = 1 +tg 2 2 2 tenglama quyidagi ko'rinishni oladi: 2at 1 + t2 b(l - t2) 1+ t2 2at + b - bt2 = c + ct2, --+---=C ' (b + c)t2 - 2at + (c - b) = 0, t= a± .Ja2 + b2 - c2 c+b 2 2 2 a ± .Ja + b - c x = 2arctg------ + 2kn, k E z, a2 + b2 c+b c2 va b ¢ -c. Agar b=-c bo'lsa, kvadrat tenglama chiziqli tenglamaga almashadi: 2at+2b=0, II b b a a t =- - , x =-2arctg - +2kn, kE Z usu/. Tenglamaning har ikkala tomoni a. ---;====Sill X a2 + b2 c b a2 + b2 I ga bo'linadi: b 2 + ---;====COS X = ----;==== --===I $ l. a2 + b2 a2 + b2 .J a2+ b2 214 2 va 1---a-.=== <_ l, I .Ja2 + b21 a b - ;===- cos cp ---- . = = = = sin cp d ak b il A g a ra +bva a + b es , er gan teng1ama 2 2 2 2 C sinx • coscp +cosx • sincp = .Ja2+ b2 ko'rinishni oladi, bundan sin (x+cp) x . b bo'lad1. cp =arctg-; agar a2+ C X--;::::== .Ja2 + b1 • arcsm +1rk: - arctg -b , C 1 bo'lsa, x = (- Il c2 a k E z. "a2 + b2 a 1-misol. 3cosx + 4sin x = 5 tenglamani yeching. Yechish. .J32+42 =.J25 bo'lgani uchun tenglamaning har ikki l s' 2 . smx=l, ' 3 ' f + (41 tomoni s ga bo'linadi3:5cosx+45 5 3 . = smcp ' ; =l, shuning ; 4 va S = coscp bo'ladi, bundan sincp • cosx+coscp sinx=l 5 tenglama hosil qilinadi yoki sin(x+cp)=l bo'ladi: uchun 1C 2 + 2k;r:' X + <p = . 3 cp = arcsms, 1C X= 2+ 2k1r:-cp, 3 1r: • 2k 1r:, x=--arcs1n-+ 2 5 2 ,va cosx = 1+tg2 x 2 =y z. I 2X - 2 2 X ekanligini nazarda l +tg 2 2 tutib,tg- ke 1-tg 2tgX2-usul. Agar sin x = ke z, l-y2 2v desak 3·--2 +4---· -2 =5 yoki 3-3y2+8y=S+S·,2 yoki ' l+y l+y ' .)' 215 11 4y2-4y+ I=O bundan y= ( 1 2 yechim hosil bo'ladi: 1 -+n'k), t gX -=1-) ¢=> ( X- =arctg 2 2 2 2 , 1 -+2nk, x=2arctg 2 ken. ...... MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Trigonometrik tenglamalarni yeching. l. tgx + sin xtgx = 0. Javobi: nn. 2. 2sin x-3cosx = 6. Javobi: x E 0. 3. sin2 x - (I +3) sin x cos x + .J3 cos2 x = 0. 4. sin2 x-4sinxcosx + 3cos2 x = 0. n 4 + nn, arctg3 + n,r. .n Javobz: + nn, arctg3 + nn. Javobi: 4 5. 3 sin2 x-4sinxcosx +3cos2 x = 0. Javobi: 6. sin2 x + 3cos2 x-2sinxcosx = -5- 3 . n 3 + nn, n 6 + kn. -7 ±.Jf3 Javobi: x = arctg . 2 7. 7 cos2 x - 7sin 2x = 2. Javobi: 2 2 = 1. • 3 2 sinx-1 6 9. -=3-tgx. tgx-2 Javobi: x = (-1)k • 8 n 4 + kn, k e z. Javobi: kn, n + kn. 4 10. (1- 2 sin x) sin x = 2 cos 2x -1. Javobi: x = 2kn n 2. 11. sin4 x + cos4 x - 2sin 2x + sin2 2x = 0 . ( ,-) kn Javobi: x (-1k ) = - -arcsin 2-v2 + . 2 2 216 12. sin3 x cos x - cos3 sin x = cos4 3' Javobi: x = .!.[(-l)k+t arcsin! + kn] • 4 4 13. sin4 x + cos4 x = cos4x. 7! Javob1.: 2 n. 14. tg(40° + x)ctg(5° - x) = . Ji] b'I·, x = 12- [ nk- 350 + (-1 )k+I ar cs• m - --10 - . r J OVO 15.(sinx+cosx) =tgx+ctgx. 3 3 16. sin3x·sin x+cos3x·cos x = i. 7! 4. Javobi: x=2k1t+ 1C 6. Javobi: x= 1tk± 17. sinx+sin3x+sin7x=3. Javobi: x=0. 18. tg7x+tg3x=0. Javob1 : X = - . nk , 10 19. J+sinx+cosx=O, i! 2k+1 Javobi: x-- - 1t. 4 T3. Javob1 : x= rek ± - ;- . 20. sin10x+cos10x= 21. ltgx+ctgxi= cos42x. 8 . n 0 . nk . 2 . nk kn n kn x= + T; x = ± ± · 23. I+2co112x+2cos4x+2cos6.x=O. Javob1: 4 33 nk Javobi: x= (k+l). 2. 4• cos4.x+cos (x- !£4) =4! . 22. 13sin.x-12cos.x+13sin3x=O. Javob1 : x= 4 2 217 I I II 25. 2sin2x+sinx+cosx=l. 31r 2 ) =1-3 sin.xcosx. 26. 3sin.x+sin (x + 27. 3-cos2x- 3sin.x=O. X 1 X 30. sin3x+2sin 2 X 2 cos 2 =O. X 31. sin2x cos n Javobi: 2 +2k1t, keZ. Javobi: 2 +2k1t, keZ. X 28. cos x+4sin 2 ·cos 2 cosx=O. 3 Javobi: (2k+1) 1t, ke Z. n Javobi: nk, keZ X 2 - sin2xsin 2 =O Javobi: nk, keZ. 17- §. Parametrli trigonometrik tenglamalarni yechish Parametrli trigonometrik tenglamani yechish parametrlarning mum­ kin bo'lgan har bir qiymatlari sistemasi uchun berilgan tenglamaning hamma yechimlari to'plamini aniqlash demakdir. Parametrik ko'ri­ nishdagi trigonometrik tenglamalarni yechish quyidagi ketma-ketliklar asosida amalga oshiriladi. 1. Parametrlarning mumkin bo'lgan har bir qiymatlari sistemasi uchun yechirnlar sonini aniqlash. 2. Hosil qilingan parametrli yechim formulalarini topish. 3. Tenglamani parametrlar asosidagi qiymatlar sistemasini aniqlash. 1-misol. sin(a+x)+sin.x=cos a 2 tenglamani yeching. Ye chis h. Berilgan tenglamaning chap tomonida turgan ifodaga trigonometrik funksiyalar yig'indisini ko'paytmaga keltirish formulasini tatbiq qilsak, u quyidagi ko'rinishni oladi: 2 s.m(a- + x) cos a - - = cos -a . 2 2 2 Bu tenglamada quyidagi ikki hol bo'lishi mumkin. 218 1. Agar cos a 2 -:t- 0, a -:t- (2n + l)tr bo'lsa, u holda tenglamani quyidagicha yozish mumkin: 2. Agar a=(2n+ l)1t bo'lsa, u holda cos = 0 bo'ladi. Bu holda ham tenglik o'rinli bo'ladi: -{-a+ (-Il + kn, a ;t: (2n + l)tr, 2 6 Javobi: x -ixtiyoriy son , a = (2n + 1 )n. 2- misol. sin2x+asin22x=sin Yechish. l-cos2x tr 6 tenglamani yeching. +a(l-cos2 2x)= 2 1- cos2x+2a -2acos22x=l, -l+ l+l6a2 (COS2)X =-----· I 4a ' 1 , 2 2acos22x+cos2x-2a=0, ) -1- 1+16a2 COS2X 2=--- - -4 0 ( 2 -1+ 1+16a a) cos 2x =-----, 1+16a 2>0, 4a -I+ I+ L6a2 s4a, -1+ 1+16a2 j51, 4a . 1 + l 6a2s4a2+8a+1, 12a2-8 0; a(I2a - 8)!5:0 1) a=O, 12a-8-:t-0, 2) a-:t-0, 12a-8=0, a= 2 , bundan 3 3 2 bo'Iadi. -1- l + 16a2 1 + l6a2 , l cos2x=----------------- ; I ,-1 ---- IS, 4a 4a tengsizlik a ning hech qanday qiymatlarida bajarilmaydi. Agar a=O bo'lsa b) • 2 ( sm ' x = -11 => x12 = ±-tr + ktr, k Z 2 • 4 "' • , 219 Javobi: +1 ['-1+v'1+16a a,tO da x1.2=1ek _2arccos 4a ' a=O da x3_4=± 1 2 • , 1C 4 +k1C, kE Z 3- misol. cosx+sinx=a tenglamani yeching. ;r 4 ); agar Jais.J2 bo'lsa, bu tengla111,1 Yechish. cosx+sinx=.Ji cos(.x- n yechimga ega bo'ladi. Agar Jab,2 bo'Isa, x = a 4 ± arccos2 + 2kn, 11µ,11 Jal>2 bo'lsa, yechim yo'q. 4- misol. sin2x+3cos2x=a tenglamani yeching. Yechish. 2sinx-cosx+3cos2.x-3sin2x=a, 2tgx+3-3tg2x=a(l +tg2x), tg2x(a+3)-2tgx+(a-3)=0, , 1 ± v'10 - a2 [tgxJ1.2 = a+3 - a2 a, = arctg I±10 ----+ kn, k E Z. Agar a·- I ' a+3 , Agar JaJ::;.Jfo bo Isa, bo'lsa, sin2x+3cos2x=-3 bo'ladi. 2sinxcosx+ 3cos2x+ 3cos2.x- 3=- 3, 2sinxcosx+6cos2x=O, cosx(sinx+ 3cosx)=O, 1) cosx=O, sinx+3coS.x;t0, x1= +krt, kEZ; 2) coS.x;tO, sinx+3cosx=O, x2=arctg(-3)+k1C, kEZ , l ±1 0-a2 Javobi: Agar I .JiO (a,t-3) bo Isa, a= arctg ---------------- + kn, k, I, a+3 agar (a;t-3) bo'lsa, x= 1C 2 +krc, kEZ.; agar lal>.Jio bo'lsa, tengl:111111 yechimga ega emas. 5- misol. sin6x+cos6x=a(sin4x+cos4x) tenglamani yeching. Ye chis h. sin4x+cos4x=(sin2x+cos2x)2-2sin2xcos2x=l-2sin2xcos2x, sin6x+cos6x=(sin2x+cos2x)3-3sin4xcos2.x-3sin2x·cos4x)= 1- 3sin2xcos1..\, 1-3sin2xcos2x=a(l-2sin2xcos2x), l-3sin2xcos2x=a-2asin2xcos2x, 220 a-1 a-1 . sin2x·cos2x= -, sin22x=4·-2a-3 2a-3 a-1 Agar bunda 0 4· _::-3 :S:l bo'lsa, tenglama ma'noga ega bo'ladi. Bu 20 11·11gsizlikni yechsak, 1 :s;asJ bo'ladi. Agar a= 3 bo'lsa, l-3sin2xcos2x= 3 - 2 2 1sin2xcos2x hosil bo'ladi, bundan 1= ho'lishi mumkin emas. 1 :s:asl bo'lsa, Agar tenglik hosil bo'ladi, buning 2 l' x = ±1-arcsm • 2 -1 - 2 Agar a< 3 'J+-k.tr 2a-3 2 1 2 2 . va a>I bo'lsa, yech1m yo'q. 2 . 3x 6- misol. sm 2 . . X + sm x = m sm 2 ) tenglamani yeching. . X X • . X 2 =smxcos2+cosxsm2, bunga ko'ra ., Yechish. smtx+ • X . • X s mx+ s mxcos + cosxs m -m s m 2 2 - X 2 ] O = , in x ( 1 + cos I)+ sin 1 (cos x - m) = 0, . sm- X X X 2cos -+4cos2 - -1-m I 2 _ 2 2 = 0. . I) sinf =0, x=2kir, ke Z; -X X 2) 4cos. t -+ 2cos-;; - -(1 + m) 2 = 0, x -l±.J5+m•4 cos- = -----2 4 4 a) cosx =- I ± .JS + m. ,b und a quy1·ctag1• sh arIt arb aJ• an·11· sh1.k erak : 4 2 221 5 + 4m 2: 0, ·[1-l± l$l. Bu tengsizliklarni yechsak, - 5 4 $ m S: 5 hosil bo'ladi. Bu shartga ko'ra -1± 5+4m x=±2arccos-----+4br, ke Z; 4 X -1- 5+4m 2 4 b) COS-=----- Bu yechilsa, x = ±2 arccos -1 ± 5+4m + 4kn, k e Z, - Javobi: Agar - 4 Xi,] = ±2arccos $ m $ l. $ m :-:; 1. 4 4 5 5 bo'lsa, x =2/at, kEZ 1 -1 ± 5+4m + 4kn, k E Z, Agar Is;ms5 bo'lsa, 4 x =2k1t, kEZ x2 =±2arccos 1 -1+ 5+4m +4kn, ke Z, 4 Agarm > 5, m < - 5 4 bo'lsa, x=2/at, kEZ 18- §. Trigonometrik tenglamalar sistemasini yechish Tarkibida trigonometrik funksiyalar qatnashgan bir necha tenglama trigonometrik tenglamalar sistemasini hosil qiladi. Trigonometrik tengla­ malar sistemasini yechish tenglamadagi no'malumlarning shu tengla­ malar sistemasini qanoatlantiradigan qiymatlarini topish demakdir. Ikki noma'lumli ikkita tenglama sistemasining yechimi deb, noma'lumlarning ikkala tenglamani ham qanoatlantiradigan juft qiymatlariga aytiladi. Jx+y= l tgx tgy4 1 tenglamalar sistemasini yeching. 1- misol. + = 222 Yechish. Y = !!.. -x, 4 -n; a) tgx = 1, ')=1, tgx(tgx-l) = O· tgx + tg(/!!.. -x ' 4 , l+tgx ' x= +k-n:, y=-k-n:, ke Z; 4 b) tgx = 0, x = k-n:, y = f-k-n:, k e Z. Javobi: 2-misol. ke Z. _co---'s('--x ---'+y'-'-)= _!. cos(x - y) 9 . . 1 tenglamalar sistemasini yeching. { SlllX·Sllly=3 cosxcosy-sinxsiny l] . Ye c his h.[ . =cos x cosy + sm x sm y 9_ 1] 1 -+1- [ cosxcosy+ - , cosxcosy= 3 9 3 8 9 10 COS X COS y = 2,J 5 COS X COS Y = • cos x cosy = 5+ j cos 12 . . l sm x sm y = _ 3 cos(x + y) = ...!_ f I . cos(x - y) = 12 I 4 12 cosxcosy+!3= 1 1 [ cos x cosy - 3_ COS X COS 9' , . . x cosy - s m x s m y = l- , 12 . . 3 cos x cos y + sm x sm y = 4 j-x + y = 2ki_n: ± arccos:!. 2 Ix - y = 2k,_n: ± arccosi _ 4 223 l 1 l 3 27 9 y = - + - + - COS X COS y, x = n(ki. + "2) ± .!.[arccos..!_ + arccosi] = = n(k1 + "2) ± 2_ 12 1 3- 1001 arccos 2 4 . 48 y=n(k1 -"2)± 1[ arccos 1 -arccos 3] =n(k1 -"2)± 1arccos 3 + 1 001 . 2 4 12 2 48 sinx+siny = a 3-misol. {x +y = lb l Yechish. J tenglamalar sistemasini yeching. +y --c oxs-y-- =a { 2sinbcox-ys-- = a, 2sixn 2 x + y = 2b [cosx- Y = - -] 2 2smb 2 2 _ x + y = 2b ,- x - y = 2 [kn • 2 ± arccos- --1]. 2smb- b a 3b a + arccos-- + kn, k e Z. 2 sin b 2 sin b I) agar b = 0, a 0 bo'lsa, sistema yechimga ega emas. y = - - arccos-- + kn, x = - 2) agar b 0, lls nbl l bo'lsa, sistema yechimga ega. 3) agar b=O, a=O bo'lsa, sistema cheksiz ko'p yechimga ega. MUSTAQIL YECHISH UCHUN MISOLLAR Tenglamalar sistemasini yeching. . . ../3-1 smxsmy =- -, 4 l.lcosxcosy =../3+ -1. 4 f Javobi: j : x = 45°, y = 15°. fsin x : sin y = JfJ,, 2 • • Javobi: x = 60°, y = 45°. • lcosx: cosy= .Jo,5. 224 3. { sinx = .fi.siny, tgx = J3tgy. . s mx+cosy= . I l 4. Javobi: x = 45°, y = 30°. 1 2, Javobi: x = 0°, y = 60°. sin2 x + cos2 v = .!.._ - 4 x+y=7-r , 5. ' 2 Javobi: x = '11: Y sin x + cosy = 1. 6. l '11: 6 , =3 . n x-y=6, sin xcosy = 0,75. . . I Jx+y=¾n, 7. Javobi: 1 smxsmy = 2. x 51r =12 , Y = 41r . 19- §. Masalalarni tenglama tuzish bilan yechish metodikasi Masala - bu kundalik hayotimizda uchraydigan vaziyatlaming tabiiy tildagi ifodasidir. Ma:.ala asosan uch qismdan iborat bo'ladi. 1. Masalaning shaiti - o' rganilayotgan vaziyatni xarakterlovchi ma'lum va no'malum miqdoriy qiymatlar hamda ular orasidagi miqdoriy munosabatlar haqidagi ma'lumot demakdir. 2. Masalaning talabi - masala shartidagi miqdoriy munosabatlarga nimani topish kerakligini ifodalash demakdir. 3. Masalaning operatori - masala talabini bajarish uchun shartdagi miqdoriy munosabatlarga nisbatan bajariladigan amallar yig'indisi. Tenglama tuzish orqali masala yechish, masala talabida so'ralgan miqdorni imkoniyati boricha biror harf bilan belgilash, masala shartida g·atnashayotgan boshqa miqdorlami belgilangan barf orqali ifodalash, mas;:i_ia ::.hartida ko'rsatilgan miqdoriy munosabatlarni, amallaming 15 -- S. Alixonov 225 • mantiqan to'g'ri ketma-ketligi orqali ifodalaydigan tenglama tuzish va uni yechish orqali masalaning talabini bajarish demakdir. Masalalarni tenglama tuzish orqali yechishni quyidagi ketma-ketlik asosida olib borish maqsadga muvofiqdir. 1. Masala talabida so'ralgan miqdorni, ya'ni noma'lum miqdorni harf bilan belgilash. 2. Bu harf yordamida boshqa no'malumlarni ifodalash. 3. Masala shartini qanoatlantiruvchi tenglama tuzish. 4. Tenglamani yechish. 5. Tenglama yechimini masala sharti bo'yicha tekshirish. Maktab matematika kursida tenglama tuzish orqali yechiladigan masalalar ko'pincha uchta har xil miqdorlarni o'zaro bog'liqlik muno­ sabatlari asosida beriladi. Chunonchi: 1) tezlik, vaqt va masofa; 2) narsaning qiymati, soni va jami bahosi; 3) mehnat unumdorligi, vaqt va ishning hajmi; 4) yonilg'ining sarf qilish me'yori, transportning harakat vaqti yoki masofasi va yonilg'ining miqdori; 5) jismning mustahkamligi, hajmi va uning og'irligi; 6) ekin maydoni, hosildorlik va yig'ilgan hosildorlik miqdori; 7) quvurni o'tkazish imkoniyati, vaqti va quvurdan o'tayotgan moddalarning aralashma miqdori; 8) bir mashinaning yuk ko'tarishi, mashinalar soni va keltirilgan yuklarning og'irligi; 9) suyuqlikning zichligi, chiqarish chuqurligi va bosimi; 10) tokning kuchi, uchastka zanjirining qarshiligi va uchastkadagi kuchlanishning pasayishi; 11) kuch, masofa va ish; 12) quvvat, vaqt va ish; 13) kuch, yelkaning uzunligi va quvvat momenti. Masalalarni tenglama tuzib yechishda no'malum miqdorlarni turlicha belgilash, ya'ni asosiy miqdor qilib noma'lumlardan istalgan birini olish mumkin. Asosiy qilib olinadigan va harf bilan belgilanadigan noma'lumni tanlash ixtiyoriy bo'lishi mumkin. Noma'lum miqdorni tanlashga qarab tuziladigan tenglama har xil bo'ladi, ammo masalaning yechi,mi bir xil bo'ladi. Fikrimizning dalili sifatida quyidagi masalani turlicha usul bilan yechib ko'raylik. 1- masala. Il<ki idishga 1480 litr suv sig'adi. Birinchi idishga ikkinchi idishga qaraganda 760 litr suv ko'p sig'sa, har qaysi idishga necha litr suv sig'adi? 226 Yechish. I usu/. I. Belgilash: x1- ikkinchi idishdagi suv bo'Isin, u holda (x + 760) - birinchi idishdagi suv bo'ladi. 2. Taqqoslanuvchi miqdorlar: I va II idishdagi suvlaming miqdori x1 va (x+760)1. 3. Tenglama tuzish: x + x + 760 = 1480. 4. Tenglamani yechish. 2x+760=1480, 2x=l480-760, 2x=720. x=720:2=360 litr. Bu ikkinchi idishdagi suv x=360+760=1120 litr, birinchi idishdagi suv. 5. Tekshirish. 360 + 360 + 760 = 1480. 1480 = 1480. II usu/. Belgilash. x - birinchi idishdagi suv bo'lsa, u holda (x - 760) 1 1 ikkinchi idishdagi suv bo'ladi. 2. Taqqoslanuvchi miqdorlar. I va II idishdagi suvlaming miqdori. 3. Tenglama tuzish. x + x - 760=1480. 4. Tenglamani yechish. 2x-760=1480, 2x=1480+760=2240. x=2240:2= 1120 Iitr, birinchi idishdagi suv, x=1120-760 =360 litr, bu ikkinchi idishdagi suv. 5. Tenglamani tekshirish. x+x-760=1480, 1120+360=1480, 1480=1480. Ill usu/. I. Belg il ash. Faraz qilaylik, birinchi idishga x I suv sig'sin, ikkinchi idishga esa y I suv sig'sin. 2. Taqqoslanadigan miqdorlar. Birinchi va ikkinchi idishlardagi suv miqdorlari va ularning o'zaro farqi. rx + y = 1480, l 3. Tenglama tuzish . x- 760= y. 4. Sistemani yechish. x+ y = 1480, => x-760 = y. => Jx+x-760=1480, => l J2x=1240, => {x=l120, x - 760 = y. l_x- 760 = y. y = 360. 5. Tekshirish. 1120 + 360 = 1480, 1480 = 1480, 1120 - 760 = 360, 360 = 360. 2- masala. Ikki traktor birgalikda ishlab bir maydonni 6 soatda haydab bo'ladi. Agar I traktorchining yolg'iz o'zi ishlasa, bu maydonni II traktorchiga nisbatan 5 soat tez haydab bo'ladi. Bu maydonni har qaysi traktorchining yolg'iz o'zi necha soatda haydab bo'ladi? Yechish. l. Belgilashlar. Agar 1-traktorning yerni haydash uchun sarflagan vaqtini x soat desak, u holda 11-traktorning yerni haydash uchun sarflagan vaqti (x + 5) soat bo'ladi. 227 I I 1 I - traktorning 1 soatdagi ishi. X 1 II - traktorning 1 soatdagi ishi. x+5 1 l 2. Taqqoslanadigan miqdorlar. - va-­ X x+S . 1 l 1 3. Tenglama tuz1sh. - + -=6 X X+ 5 4. Tenglamani yechish. 1 1 1 -+--=x x+5 6 6(x + 5) + 6x = x2 + 5x, x2 - 7x -30 = 0 49 13 x,2 = I_± +3 0 = I_± tim ' 2 4 2 2 x1=10, x2=-3 chet ildiz x=10 soat - birinchi traktorning yerni hayday oladigan vaqti. x=15 soat - ikkinchi traktorning yerni hayday oladigan vaqti. 5. Tekshirish. 1 1 3+2 5 1 10+ 15- 30- 3-0 6. II - usul. Berilgan masalani tenglamalar sistemasini tuzish orqali yechish quyidagicha bajariladi. 1. Belgilash. Faraz qilaylik, I - traktor yer maydonini x soatda, II traktor yer maydonini y soatda haydab bo'lsin, y holda 1-traktorning bir 1 1 soatdagi ishi - , II-traktorning bir soatdagi ishi bo'ladi. X y 2. Taqqoslanuvchi miqdorlar. Birinchi traktorning ish soati bilan ikkinchi traktorning ish soati hamda ular orasidagi vaqtning farqi. 3. Tenglamalar sistemasini tuzish. 4. Sistemani yechish. 228 r-xl+1-y =1-6=>{·y6 + 6 X= l x-y= 5 f xy => (6y+6(5+y)=5y+y2) Y 2 - x=5+y -7Y -30=0 ' x=5+y = 2_ ±49 + 30 = 2_ ± 13 . ' 2 4 2 2 y1 = 10 kun; x=5+10=15 kun, y2=--3 chet ildiz. 5. Tekshirish. • Y12 3- masala. Turist paraxodda 72 km suzdi, paraxodda o'tgan yo'lidan 25% ortiq masofani avtomashinada yurdi. Avtomobil tezligi paraxod tezligidan soatiga 21 km ortiq. Turist avtomobilda paraxodda yurganiga qaraganda 1 soat kam yurgan bo'lsa, avtomobilning tezligi qancha? Yechish. 1. Belgilashlar. x paraxodning tezligi bo'lsa, u holda (x+21) 72 90 avtomobilning tezligi bo'ladi. - paraxodda sarf qilingan vaqt,x + 21 avtomobilda sarf qilingan vaqt. 2. Taqqoslanuvchi miqdorlar. va 72 90 3. Tenglama tuzish. - -=1 X X2 + 1 72 90 4. Tenglamani yechish. = 1 X X+ 21 72(x + 21) - 90x = x2 + 21x 2 x + 21x - 72x + 90 x - 1512 = 0 x2 + 39x - 1512 = 0 -39±.J1521+4-1512 -39±87 2 = 2 r-=24 km/s paraxod tezligi, x=45 km/s, avtomobil tezligi. Tekshirish: 24 45 = 24 45. x,,2 - : = = 1; 72 • 45 - 90 • 24 = 24 • 45 4- masala.Kotlovan qazish uchun ikkita ekskavator ishga solindi. I ekskavator soatiga II ekskavatorga qaraganda 40 kub m ortiq tuproq oladi. 229 I ekskavator 16 soat, II ekskavator 24 soat ishladi. Shu vaqt ichida ikkala ekskavatorda 8640 kub. m tuproq qazib olindi. Har qaysi ekskavator soatiga necha kub metr tuproq olgan? Yechish. 1. Belgilashlar. Agar I ekskavator soatda x kub metr tuproq qaziydi desak, u holda II ekskavator (x-40) kub metr tuproq qaziydi. I ekskavatorning 16 soatdagi qazigan tuprog'i 16x, II ekskavatorning 24 soatda qazigan tuprog'i 24(x-40) bo'ladi. 2. Taqqoslanadigan miqdorlar. 16x va 24 (x-40) 3. Tenglama tuzish. 16x+24 (x-40)=8640. 4. Tenglamani yechish. 16x+24x-960=8640. 40x=9600, x=240 kub metr - I ekskavatorchining I soatda qazigan tuprog'i. x-40=240-40=200 kub metr, II ekskavatorning I soat qazigan tuprog'i. 5. Tekshirish. 16 240+24 200=8640, 8640=8640. 5- masala. Teplovoz ma'lum vaqt ichida 325 km masofosani o'tishi I kerak, shu yo'lning O qismini o'tgandan keyin u 24 minut ushlanib qoldi. lo Keyin muddatida manzilga yetib borish uchun tezligini soatiga 10 km oshirdi. Teplovozning tezligini toping? Javobi: 75 km/s. 6- masala. Tomonlari 12 m va 10 m bo'lgan to'rtburchak shakldagi maydon o'rtasiga chetlari maydon chetlaridan bir xil masofada yotadigan va yuzi 8 m2 ga teng bo'lgan gulxona ajratish kerak. Gulxonaning cheti maydon chetidan qanday masofada yotishi kerak? Javobi: 4 m oraliqdagi masofa. 7- masala. 160 km masofani avtomashina 3 soatda bosib o'tadi. Yo'Ining 75% asfalt qilingan, qolgan qismiga esa tosh yotqizilgan. Mashinaning tosh yo'ldagi tezligi asfalt yo'ldagi tezligiga qaraganda 20 km/s kam bo'lsa, u asfalt yo'lda qanday tezlik bilan yurgan? Javobi: 60 km/s, mashinaning asfalt yo'ldagi tezligi. 40 km/s, mashinaning tosh yq'ldagi tezligi. 8- masala. Rejada belgilangan muddatda hosilni yig'ib olish uchun xo'jalik ikkita brigada ajratdi. 400 gektarli uchastkada ishlagan birinchi brigada topshiriqni muddatidan ikki kun oldin bajardi. lkkinchi brigada esa 900 gektarli uchastkada ishlab, topshiriqni muddatidan 2 kun keyin bajardi. Agar birinchi brigada ikkinchi brigada necha kun ishlagan bo'lsa, shuncha kun, ikkinchi brigada necha kun birinchi brigada ishlagan bo'lsa, shuncha kun ishlagarn a edi, ikkala brigada teng miqdorda hosil yig'ar edi. Reja bo'yicha hosil necha kunda yig'ib olinishini va har qaysi brigadaning kundalik ish unumini toping? Javobi: 8-birinchi brigadaning ishlagan kuni, 12-ikkinchi brigadani ishlagan kuni. 230 9- masala. Oralari 24 km bo'lgan Ava B punktlardan ikki avtomobil bir vaqtda bir-biriga qarab yo'lga chiqdi. A punktdan kelayotgan avtomobil uchrashuvdan 16 minut keyin B punktga yetib keldi, ikkinchi avtomobil esa A punktga 4 minutdan keyin keldi. Avtomobillarning tezliklarini toping? Javobi: 60 km/s A dan chiqqan avtomobilning tezligi, 120 km/s B dan chiqqan avtomobilning tezligi. 10- masala. Hovuzga ikki jo'mrakdan suv keladi. Oldin birinchi jo'mrak ochib qo'yildi, u ikkinchi jo'mrakning yolg'iz o'zi ishlaganda hovuzni qancha vaqtda to'ldirsa, shu vaqtning uchdan biricha vaqt ochiq turdi. So'ngra, ikkinchi jo'mrak birinchi jo'mrak yolg'iz o'zi hovuzni qancha vaqtda to'ldirsa, shu vaqtning uchdan biricha ochiq turdi. Shundan keyin hovuzning qismi suvga to'ldi. Agar ikkala jo'mrak baravar ochiq turganda hovuz 3 soat-u, 36 minutda to'lsa, hovuzni to'ldirish uchun har qaysi jo'mrakning yolg'iz o'ziga qancha vaqt kerak bo'lishni hisoblang. Javobi: Jo'mraklaming biri hovuzni 9 soatda, ikkinchisi 6 soatda to'ldiradi. 11- masala. Sof spirt to'ldirilgan bakdan undagi spirtning bir qismini quyib olindi va uning o'miga shuncha suv quyib qo'yilqi. So'ngra bakdan yana o'shancha litr aralashma quyib olindi, shundan keyin bakda 49 litr sof spirt qoldi. Bakning sig'imi 64 I. Bakdan birinchi safar qancha va ikkinchi safar qancha spirt quyib olingan? Javobi: 56 litr, 7 litr. 12- masala. Kompyterda ishlovchi o'ziga topshirilgan ishni har kuni belgilangan normadan 2 bet ortiq bossa, ishni muddatidan 3 kun ilgari tugatadi. Agar normadan 4 betdan ortiq bossa muddatidan 5 kun ilgari tugatadi. U necha bet ko'chirishi va qancha vaqtda ko'chirishi kerak? Javobi: Mashinkada bosiladigan ish 120 bet ekan. 13- masala. Ikki ishchiga bir qancha bir xil detallar tayyorlash topshirildi. Birinchi ishchi 7 soat, ikkinchisi 4 soat ishlagandan keyin butun ishning 5 9 qismini tamomlangani ma'lum bo'ldi. Ular birgalikda yana 1 4 soat ishlagandan keyin butun ishning -:-;:;- qjsmi qolganini aniqlashdi. Bu lo ishni har qaysi ishchi yolg'iz o'zi ishlasa, necha soatda tamomlar edi? Javobi: 18 soat, 24 soat. 14- masala. Paraxodga ko'tarmajo'mrak bilan yuk ortildi. Oldin quvvati bir xil bo'lgan 4 ta jo'mrak ishladi. Ular 2 soat ishlagandan keyin ularga yana kamroq quvvatga ega bo'lgan 2 ta ko'tarma jo'mrak kesib qo'shildi va shundan keyin yuk ortish 3 soatda tamom bo'ldi. Agar hamma jo'mrak baravariga ishga tushirilsa, yuk ortish 4,5 soatda tugar edi. Agar bitta kuchli jo'mrak yolg'iz o'zi ishlatilsa, yuk ortishni necha soatda tamomlash 231 mumkin bo'lar edi? Bitta kuchsiz jo'mrak yolg'iz o'zi ishlasa, ishni necha soatda tamomlar edi? Javobi: 24 soat, 36 soat. 15- masala. Elektrostansiya qurilishda g'isht teruvchilar brigadasi ma'lum vaqtda 120 ming dona g'isht terish kerak edi. Brigada ishni muddatidan 4 kun ilgari tamomladi. Agar brigada norma bo'yicha 4 kunda qancha g'isht terishi kerak bo'lsa, 3 kunda shundan 5 ming dona ortiq g'isht tergani ma'lum bo'lsa, har kungi g'isht terish normasi qancha bo'lgan va brigada haqiqatda kuniga qanchadan g'isht tergan? Javobi: 10 ming dona - norma bo'yicha teriladigan kun, 15 ming dona - haqiqatda terilgandagi sarf qilingan kun. 16- masala. Quwatlari turlicha bo'lgan ikki traktor birga ishlab xo'jalik yerini 8 kunda haydab bo'ldi. Dastlab dalaning yarmini bir traktor yolg'iz o'zi haydab, keyin ikkala traktor birga ishlasa, hamma ish 10 kunda tugar edi. Dalani har qaysi traktor yolg'iz o'zi necha kunda hayday olar edi? Javobi: Birinchi traktor bilan dalani 12 kunda, Ikkinchi traktor bilan esa 24 kunda. 17- masala. lkki ayol bozorga 100 dona tuxum olib kelishdi. Ikkala ayol tuxumlarni turli narx bilan sotib, barobar miqdorda pul to'lashdi. Agar birinchi ayoldagi tuxumlar ikkinchisidagicha bo'lsa, u 7,2 so'mlik tuxum sotgan bo'lar edi, agar ikkinchi ayoldagi tuxumlar birinchisidagicha bo'lsa, u 3,2 so'mlik tuxum sotgan bo'lar edi. Har qaysi ayol bozorga nechta dona tuxum oborgan? Javobi: 60 dona, 40 dona. 18- masala. Aravaning oldingi g'ildiragi 18 m masofada, keyingi g'ildirakdan 10 marta ortiq aylanadi. Agar oldingi g'ildirak aylanasini 6 dm orttirib, keyingi g'ildirak aylanasi 6 dm kamaytirilsa, shuncha masofada oldingi g'ildirak keyingisidan 4 ta ortiq aylanadi. Har qaysi g'ildirak aylanasining uzunligini toping. Javobi: 12 dm oldinti g'ildirak, 36 dm g'ildirak aylanasi uzunligi. 19- masala. Bir qotishmada 1:2 nisbatda ikki xil metall bar. Ikkinchi qotishmada esa shu metallar 2:3 kabi nisbatda. Tarkibida o'sha metallar 17:27 kabi nisbatda bo'lgan uchinchi bir qotishma hosil qilish uchun shu qotishmalarning har biridan qancha qism olish kerak? Javobi: birinchi qotishmaning 9 qismiga, ikkinchi qotishmadan 35 qism olish kerak. 20- masala. lkki ishchining ikkinchisi birinchisidan 1,5 kun keyin ishga tushib, ular bir ishni 7 kunda tamomlay oladilar. Agar bu ishni har qaysi ishchi yolg'iz o'zi ishlasa, birinchi ishchi ikkinchisiga qaraganda 3 kun ortiq ishlashiga to'g'ri keladi. Har qaysi ishchi yolg'iz o'zi bu ishni necha kunda tamomlaydi? Javobi: birinchi ishchi ishni 14 kunda, ikkinchi ishchi 11 kunda tamomlaydi. 232 MUSTAQIL YECHISH UCHUN MASALALAR 21- masala. Velosipedchi 30 km yo'l yurishi kerak edi.Velosipedchi tayin­ langan vaqtdan 3 rninut kech yo'lga chiqib, 1 km/s ortiq tezlik bilan yurdi va boradigan joyiga o'z vaqtida yetib keldi. Velosipedchining tezligini toping? Javobi: 25 km/s. 22- masala. lkki stansiya orasidagi masofa 96 km. Bu masofani birinchi poezd ikkinchi poezddan 40 rninut tez o'tadi. Birinchi poezdning tezligi ikkinchi poezdning tezligidan 12 km/s ortiq bo'lsa, ikkala poezdning tezligini toping? Javobi: Birinchi poezd tezligi 48 km/s, ikkinchi poezd tezligi 36 km/s. 23- masala. Ikki yo'lovchi bir vaqtda bir-biriga qarab A va B shaharlardan yo'lga chiqdi. Birinchi yo'lovchi ikkinchisidan bir soatda 2 km/s ortiq yo'l bosadi va u ikkinchi yo'lovchi A shaharga bormasdan bir soat oldin B shaharga ,yetib boradi. A va B shaharlar orasidagi masofa 24 km. Har qaysi yo'lovchi bir soatda necha kilometr yo'l bosadi? Javobi: 6 km va 8 km. 24- masala. A va B shaharlar orasidagi masofa 200 km. A shahardan B shahargacha bir-biriga qarab bir vaqtda ikki avtomobil yo'lga chiqdi. Birinchi avtomobil ikkinchi avtomobilga qaraganda 20 km tez yurdi va ikkinchi avtomobilga qaraganda 50 minut oldin yetib keldi. Har qaysi avtomobilning tezligini toping. Javobi: 80 km/s va 60 km/s. 25- masala. lkki pristan orasidagi masofa 60 km. Motorli qayiq bu masofani oqim bo'yicha oqimga qarshi suzganidan ketgan vaqtga qaraganda 50 minut tez suzib o'tadi. Agar daryo oqimining tezligi soatiga 3 km bo'lsa, motorli qayiqning tezligini toping. Javobi: 21 km/s. 26- masala. lkki pristan orasidagi masofa 154 km. Bu pristanlarning birinchisidan ikkinchisiga qarab paraxod yo'lga chiqdi. Paraxod ikkinchi pristanga borib, 45 minut to'xtab turdi va yana yo'lga chiqqan joyiga 18,75 soatdan keyin qaytib keldi. Agar paraxodning turg'un suvdagi tezligi soatiga 18 km bo'lsa, daryo oqimining tezligini toping. Javobi: 4 km/s. 27- masala. Paxta terimida birinchi brigada 6 soat ishladi, shundan so'ng yana bir brigada kelib qo'shildi. lkki brigada birgalikda topshiriqni 4 soatda tugatishdi. Agar birinchi brigada berilgan uchastkadagi hosilni bir o'zi terib olishi uchun ikkinchi brigada yolg'iz o'zi ishlaganiga qaraganda 3 soat ortiq vaqt talab qilinsa, har qaysi brigadaning yolg'iz o'zi uchastkadagi hosilni necha soatda yig'ib oladi? Javobi: birinchi brigada 15 kunda, ikkinchi brigada 12 kunda. 28- masala. lkkita stanok birgalikda 9 soat-u 36 minutda ishni tugallaydi. Agar bitta stanok o'zi ishlasa, butun ishni bajarish uchun ikkinchiga qaraganda 233 8 soat ortiq vaqt talab qiladi. Har bir stanok alohida ishlaganda butun ishni necha soatda tugallaydi? Javobi: 16 soat, 24 soat. 29- masala. lkki g'isht teruvchi ma'lum bir ishni birgalikda ishlab 4 soatda bajaradi. Agar ishchi yolg'iz o'zi ishlasa va ishning yarmini bajarsa, so'ngra ikkinchi ishchi ishning qolgan yarmini bajarsa u holda butun ishni bajarish uchun ularga 9 soat kerak bo'ladi. Butun ishni har bir ishchi qancha vaqtda bajaradi? Javobi: 12 kun va 6 kun. 30- masala. Ikki payvandchi ma'lum bir ishni birgalikda ishlab 4 kunda tugata oladilar. Agar bulardan biri yolg'iz o'zi 3 kun ishlagandan keyin, ikkinchisi kelib qo'shilsa, ular birgalikda topshiriqni 5 kunda bajaradilar. Payvandchilarning har biri topshiriqni necha kunda bajaradi? Javobi: 6 kun va 12 kun. 31- masala. 300 ishchini jo'natish uchun bir necha avtobus chaqiril­ gan edi, ammo belgilanganidan ikkita avtobus kam keldi, shuning uchun har qaysi avtobusga mo'ljallanganidan 5 kishi ortiq o'tqizildi. Ishchilarni jo'natish uchun nechta avtobus chaqirilgan edi? Javobi: 12 ta. 32- masala. Tez yurar poyezd passajir poyezdiga qaraganda soatiga 10 km ortiq yuradi. Tez yurar poezdning 210 km ni o'tishi uchun ketkazgan vaqti passajir poezdining 240 km ni o'tishi uchun ketgan vaqtdan bir soat kam bo'Isa, tez yurar poezdning tezligini toping. Javobi: tez yurar poezd tezligi 70 km/s. 33- masala. l;"ajriba uchastkasida ekilganiga qaraganda 14 kg don ortiq yig'ib olindi. Yig'ib olingan donni yana ekildi va birinchi galdagi olingan hosil qancha bo'lsa, shuncha marta hosil olindi, hammasi bo'lib 128 kg don yigib olindi. Tajriba uchastkasiga birinchi galda qancha don ekilgan? Javobi: 98 kg. 32- masala. Ikki pristan orasidagi masofa daryo bo'yicha 50 km. Katerda bu masofani biridan ikkinchisiga borib, u yerda 30 minut to'xtab yana birinchisiga qaytib kelishi uchun 5 soat vaqt sarf qilindi. Darya oqimining tezligi 2,5 km bo'lsa, katerning turg'un suvdagi tezligini toping. Javobi: 22,5 km/s. 33- masala. lkki avtomashina birgalikda ishlab ma'lum yukni 15 soatda tashib bo'ladi. Birinchi avtomobil ikkinchisidan 6 soat kam ishlab yukning 40% ni tashidi, qolgan yukni 2-avtomobil tashigan bo'lsa, har qaysi avtomobil necha soat ishlagan? Javobi: 30 soat, 36 soat. 34- masala. Oralaridagi masofa 900 km bo'lgan ikki stansiyadan bir­ biriga qarab Ueki poezd yo'lga chiqdi. Bu poyezdlar yo'lning o'rtasida uchrashishi kerak edi. Agar bu poyezdlardan birining tezligi ikkinchisidan 234 5 km/soat ortiq bo'lsa u belgilangan masofaga ikkinchisidan bir soat oldin keladi. Har bir poyezdning tezligini toping. Javobi: 45 km/soat birinchi poyezd tezligi, 50 km/soat ikkinchi poyezd tezligi. 35- masala. Avtomashina 160 km kesik yo'lni 3 soatda o'tadi. Bu masofaning 75% asfaltlangan bo'lib, qolgan qismi tosh yo'ldan iborat. Agar mashinaning asfalt yo'lidagi tezligi tosh yo'lidagi tezligidan soatiga 20 km ortiq bo'lsa, mashina asfalt yo'lda qanday tezlik bilan yurgan? Javobi: 60 km/soat asfalt yo'ldagi tezlik. 36- masala. Uch idishga suv quyilgan. Agar bir idishdagi suvning 1/3 qismini ikkinchi idishga quyib, so'ngra ikkinchi idishda bo'lgan suvning 1/4 qismini uchinchi idishga quyib, nihoyat uchinchi idishda bo'Jgan suvning 1/10 qismini birinchi idishga quyilsa, har bir idishda 9 litrdan suv bo'ladi. Har qaysi idishda qancha suv bor edi? Javobi: 12 1, 8 1, 7 I. 37- masala. Oralaridagi masofa 650 km bo'lgan ikki shahardan ikki poyezd bir-biriga qarab yo'lga chiqdi. Agar poyezdlar bir vaqtda jo'nab ketgan bo'lsa, 10 soatdan keyin uchrashadi. Agar ikkinchi poyezd birinchidan 4 soat 20 minut oldin yo'lga chiqsa, birinchi poyezd yo'lga chiqqanidan 8 soat keyin uchrashadi. Har qaysi poyezdning o'rtacha tezligini toping. Javobi: 35 km/soat birinchi poyezd tezligi. 30 km/soat ikkinchi poyezd tezligi. 38- masala. Ikki shahar orasidagi masofa daryo yo'li bilan 80 km. Paraxod bu yo'lni bir boshidan ikkinchi boshiga 9 soat-u 20 minutda borib keladi. Darya oqimining tezligini soatiga 4 km deb hisoblab, paraxodning turg'un suvdagi tezligini toping. Javobi: 20 km/s paraxod poyezd tezligi 60 km/s. 20-§. Matematika darslarida tengsizliklarni o'qitish metodikasi Hozirgi ta'lim standartiga ko'ra tengsizlik tushunchasi boshlang'ich sinf matematika darslarida o'quvchilarga sonlarni taqqoslash ularning miqdoriy munosabatlarini ochib berish maqsadida katta <<>>> yoki kichik <<<>> belgilar bilan tanishtirish orqali amalga oshiriladi. Ma'lumki, agar ikkita son yoki ikki ifodalarning qiymatlari o'zaro teng bo'lmasa, ular orasiga tengsizlik belgisi qo'yiladi. Boshlang'ich sinf matematika darslarida tengsizlik bilan tanishtirish masalasi sonlarni nomerlash va ularni taqqoslash orqali tengsizlik tushunchalari keltirib chiqariladi. Masalan, 10 ichidagi raqamlarni o'rgatilgandan keyin u yerdagi har bir raqamning miqdoriy qiymati o'zidan awalgisidan bir birlikka ortiqdir. Shuning uchun ham ikki katta bir, besh 235 katta olti, to'qqiz katta sakkiz kabi yozuvlarni yozishimiz mumkin. Bu degan so'z o'quvchilarga ikki katta bir degani l+l<l, 2+1<2, 3+1<3 yozuvlar orqali o'quvchilarga tengsizlikning ma'nosini ochib beriladi. To'rtinchi sinfda esa sonli ifodalarning tengsizligi ko'rsatiladi. Masalan, 5+3>5+2, 18:6+9>2·3 va hokazo. Oltinchi sinfdan boshlab, tengsizlikka quyidagicha ta'rif beriladi. Ta'rif. a miqdordan b miqdorni ayirganda ayirma miqdor musbat (manfiy) bo'lsa, a holda b miqdor miqdordan katta (kichik) deyiladi va ular quyidagicha yoziladi a - b > 0 (a - b < 0) bulardan a > b (a < b) kelib chiqadi. Bu belgilashlarga ko'ra a > b (a < b) lar sonli tengsizliklar deyiladi. Yettinchi sinfda materiallaridagi tenglamalarni yechish jarayonida o'quvchilarni tengsizliklarning quyidagi asosiy xossalari bilan tanishtirish lozim bo'ladi. a) tranzitivlik xossasi, agar a > b va b > c bo'lsa, a > c bo'ladi; b) a > b va c > d bo'lsa, a + c > b + d bo'ladi; d) a > b bo'lsa, a + m > b + m; e) a > b va m > 0 bo'lsa, am > bm; f) a > b va m < 0 bo'lsa, am < bm. Bu xossalarning hammasini sonli misollar ustida isbotsiz <<chiqarish>> mumkin, lekin ularning kelgusida (X sinfda) isbotlanishini aytib o'tish lozim. Masalan <<d>> xossani quyidagicha ko'rsatish mumkin: 20 > 15tengsizlikning ikkila qismiga 3 tadan qo'shsak, 23 > 18 chiqadi, agar - 3 tadan qo'shsak 17 > 12 chiqadi. Bu xossani ko'rib o'tgandan keyin, undan kelib chiqadigan natijaga ham to'xtalish mumkin. Shunga o'xshash bir necha misol ko'rib o'tiladi: 15+3>13 3 3 15 > 13-3 + 16-4 > 6 4 4 16 > 6 + 4 Xuddi tenglamadagi singari tengsizlikda ham son yoki ifoda tengsizlikning bir tomonidan ikkinchi tomoniga teskari ishora bilan o'tishini o'quvchilarga tushuntirish lozim bo'ladi. Yuqoridagi xossalar o'rgatilgandan keyin birinchi darajali bir noma'lumli tengsizliklarni yechish ko'rsatiladi, ya'ni yoki bunda a ::t- 0. Xususiy holda 4x > 8, 5x > 10, 2x < 6, yoki 7x < 6, 7x < 21 kabi misollar orqali tarkibida noma'lum harfbo'lgan tengsizliklarni yechish o'rgatiladi. Bu ko'rinish236 dagi tengsizliklarni yechish degan so'z noma'lumning bu tengsizliklami sonli to'g'ri tengsizlikka aylantiradigan qiymatlarini topish deganidir. 4x > 8, 2.x < 6 ko'rinishdagi tengsizliklarning yechimi x > 2 va x < 3 bo'ladi. Shu bilan birga noma'lumning sanoqsiz ko'p son qiymatlari tengsizlikning yechimlari bo'lishini o'quvchilarga grafik yordamida ko'rsatish maqsadga muvofiqdir. 4x > 8 tengsizlik uchun 2 soni noma'lum qiymatlarning quyi che­ garasi, 2.x < 6 tengsizlik uchun 3 soni noma'lum qiymatlarning yuqori chegarasi bo'lishini o'quvchilarga grafik nuqtayi nazaridan ko'rsatish maqsadga muvofiqdir. Yuqoridagi misollardan ko'rinadiki, tengsizlikni yechish tengsizlikning barcha qiymatlar to'plamini topishdan iboratdir. Tengsizliklarning xossalarini o'rganish jarayonida tengsizlikning har ikki tomoniga bir xil musbat son qo'shilsa, ayrilsa, ko'paytirilsa va bo'linsa tengsizlikning belgisi o'zgarmaydi. Tengsizlikning har ikki tomonini manfiy songa ko'paytirilsa yoki bo'linsa tengsizlik belgisi teskarisiga almashadi. Masalan, 5x > 6, 5x + 5 > 6 + 5, 5x - 4 > 6 - 4, 5x • 2 > 6 • 2, 5x : 6 > 6 : 6, l0x > 12. 15x: (-5) > 20: (-5), -3x > -4, 15x > 20, l5x · (-2) > 20·(-2), -30x > -40, 30x < 40. 3x<4, Ta'rif. ax2 +bx+ c > 0 yoki ax2 +bx+ c < 0 ko' rinishdagi tengsizliklar ikkinchi darajali tengsizliklar deyiladi, bunda a 0. Bunday tengsizliklarni yechish kvadrat uch hadning ishorasini tekshirish orqali amalga oshiriladi. O'qituvchi bu yerda o'quvchilarga kvadrat uch haddan to'la kvadrat ajratish hamda ana shu kvadrat uch hadning ishorasi diskreminantni tekshirish orqali amalga oshirilishni ko'rsatib berish maqsadga muvofiqdir, ya'ni: 1) D = b2 - 4ac > 0 bo'Isa, kvadrat uch had haqiqiy ikkita ildizga ega. U holda ax2 +bx+ c = a(x - xi)(x - X2) bo'ladi. a) x < x1 bo'lsin, u holda x- x1 < 0 va x < x2 da x- x2 < 0 bo'ladi, shuning uchun a> o bo'lsa, a(x-xi)(x- x2) > 0 bo'ladi. b) x > x1 bo'lsin, u holda x-x1 > 0 va x < x2 da x-x2 < 0 bo'ladi, shuning uchun a>0 bo'lsa, a(x-xi)(x-x2)<0 bo'ladi. 237 d) x < x1 bo'lsin, u holda x-x1 < 0 va x < x2 da x-x2 > 0 bo'ladi, shuning uchun a> o bo'lsa, a (x - xi)(x - x2) < 0 bo'ladi. e) x > x1 bo'Isin, u holda x-x1 > 0 va x > x2 da x-x2 > 0 bo'ladi, shuning uchun a> o bo'lsa, a (x - xi) (x - x2) > 0 bo'ladi. Misol. x2 - 3x - 4 > 0 Yechish: a= I, tengsizlikni yeching. b = -3, c = -4. Bu tengsizlikning chap tomonida turgan kvadrat uch hadning yechimlari topi1adi, ya'ni x2 - 3x-4 = 0. Tenglamaning yechimlari x, = -1, x2 = 4. U holda bu tengsizlikning ko'rinishi (x + l)(x-4) > 0 bo'ladi. I) x + 1 > O va x-4 > O bo'ladi, ulardan x > -1, x > 4 yechimlar hosil qilinadi. Bu holda x > 4 yechim bo'ladi, ya'ni (4; -too). 2) x + 1 < O va x - 4 < O bo'ladi, ulardan x < -1, hosil qilinadi. Bu holda x < -1 x < 4 yechimlarni yechim bo'ladi, ya'ni (-oo; -1). Javobi: (- ;-l) u (4; +oo). 00 2. D= h2 _ 4ac< o bo'lsa, kvadrat uch had haqiqiy ildizga ega emas. 3. D = b2 -4ac = 0 bo'lsa, kvadrat uch had a> 0 va a< 0 bo'lgan hollar uchun haqiqiy bitta ildizlarga ega, ammo tengsizlik yechimining bo'lganda qanoatlantirmaydi. Misol. -x2 + 4x - 4 > 0 tengsizlikni yeching. Yechish: a=-1, b=4, c=-4, a<O. Bu tengsizlikning chap tomonida turgan kvadrat uch hadning yechimlari topiladi, ya'ni (-1)·(x - 2)2 = 0. Tenglamaning bitta yechimi bor. x = 2. U holda bu tengsizlikning ko'rinishi (-1)-(x-2}2 >0 bo'Iadi. Bundan -(x-2}2 >0 ekani ma'lum, lekin chap tomonda turgan tenglamaning qiymati manfiy bo'ladi. Manfiy son noldan katta emas. Shuning uchun, a < 0 da tengsizlikning yechimi mavjud emas. TaKrorlash uchun savollar 1. Tenglama tushunchasiga ta'rif bering. 2. Tenglama ildizi deganda nimani tushunasiz? 238 3. Qanday tenglik ayniyat deyiladi? 4. Qanday tenglama chiziqli tenglama deyiladi? 5. Parametrik kasr ratsional tenglamani tushuntirib bering. 6. Absolut miqdor belgisi qatnashgan tenglamani tushuntirib bering. 7 Kvadrat uchhaddan to'la kvadrat ajratib bering. 8. To'la va keltiri/gan kvadrat tenglamalarning farqini aytib bering. 9. Kvadrat tenglama i/dizlari qanday topi/adi? JO. Viyet teoremasini aytib bering. 11. Kvadrat tenglamaga keltirib yechiladigan tenglamalarning turlarini ko'rsating. 12. Qanday tenglama irratsiona/ tenglama deyiladi? 13. Parametrli irratsional teng/ama qanday yechilishini ko'rsatib bering. 14. Jrratsional teng!amalar sistemasi qanday yechiladi? 15. Qanday tenglama ko'rsatkichli tenglama deyi/adi? 16. Logarifmik tenglamani ta'riflang. 17. Qanday tenglama parametrli ko'rsatkichli tenglama deyi/adi? 18. Qanday tenglama parmetrli logarifmik tenglama deyiladi? 19. Ko'rsatkichli tenglamalar sistemasi qanday yechi/adi? 20. Logarifmik tenglamalar sistemasi qanday yechiladi? 21. Ko'rsatkichli va logarifmik tenglamalarni grafik usulda yechilishini ko'rsatib bering. 22. Qanday tenglamalar trigonometrik tenglama deyiladi? 23. Parmetrik tenglamalar sistemasining yechish usu//arini ko'rsatib bering. 24. Trigonometrik tenglamalar sistemasining yechish usullarini ko'rsatib bering. 25. Masa/a tushunchasining mazmunini aytib bering. 26. Masalaning sharti deganda nimani tushunasiz? 27. Masalaninlf_ xulosasi degandachi? 28. Masalalarda ko'proq qanday miqdorlarning o'zaro bog'/iqlik munosabatlari bo'lishini aytib bering. 29. Tengsiz/ik tushunshasiga ta'rif bering. 30. Tengsiz/iklar yechimi deganda nimani tushunasiz? 31. Tenglama bi/an tengsiz/ikning qanday farqi bor? 32. Tengsizlik qanday asosiy xossalarga ega? Tayanch iboralar Tenglik, tenglama, ayniyat, chiziqli tenglama, parametrli teng/ama, kasr chiziqli tenglama, absolut miqdor, kvadrat uchhad, to'la kvadrat, kvadrat tenglama, ildiz tushunchasi, Viyet teoremasi, irratsional tenglama, teng/amalar sistemasi, ko'rsatkichli tenglama, logarifmik teng/ama, para­ metrli ko'rsatkichli va logarifmik tenglamalar, trigonometrik tenglamalar sistemasi, masala, masala sharti, masala xulosasi, tengsiz/ik, tengsiz/ik xossalari. I I I I Ii I I IX bob. FUNKSIYA, INTEGRAL VA DIFFERENSIAL TENGLAMA TUSHUNCHALARINI KIRITISH VA ULARNI O'RGATISH METODIKASI 1- §. Funksiya tushunchasini kiritish va uni o'rgatish metodikasi Ma'lumki. matematika fani materiyadagi narsalarning fazoviy forma­ lari va ular orasidagi miqdoriy munosabatlarni o'rgatadi. Ana shu materiyadagi miqdorlarni nisbiy holatda olimlar tomonidan o'zgarmas va o'zgaruvchi miqdorlarga ajratilgan. O'zgarmas miqdorlami a, b, c, ..., o'zgaruvchi miqdorlarni esa harflar bilan ular orasidagi miqdoriy munosabatlarni matematik belgilar orqali ifodalash XVI asming oxirida matematika fanini turli yo'nalishlari bilan shug'ullangan R. Dekart, I. Nyuton (1642-1727), G. Leybnets (1646-1716), P. Ferma (1601-1665), N.I. Lobochevskiy (1792-1856), L. Dirixle (1805-1859) kabi olimlar tomonidan yozilgan asarlarda qo'llanilgan. Funksiya tushunchasiga birinchi marta L. Eyler tomonidan ta'rif berilgan, so'ngra N.I. Lobochevskiy va L. Dirixle kabi olimlar tomonidan har tomonlama mukammal bo'lgan hozirda biz ishlatib kelayotgan funksiyaning ta'rifi berilgan. Funksiya degan so'z lotincha <ifunctio» so'zidan olingan bo'lib, uning lug'aviy ma'nosi <<faoliyat yoki moslik, jo'natish>> bo'lib funksiya so'zini birinchi bo'lib G.Leybnets 1692-yili o'z ilmiy ishlarida qo'llagan. Funksiya tushunchasini maktab matematika kursida kiritishni ikki davrga bo'lish mumkin. Birinchi davri V sinfdan boshlab funksiya va grafiklar degan mavzugacha bo'lgan davr. Bu davr ichida o'qituvchi o'quvchilarga sonning nisbati, to'g'ri va teskari proporsional miqdorlar, Dekart koordinata tekisligi kabi tushunchalarni o'rganish orqali o'quv­ chilarda funksional bog'liqlik tushunchalari shakllantiriladi. XVIII asrga kelib o'zgaruvchi miqdor va koordinatalar metodi degan tushunchalar R.Dekart tomonidan kiritildi. VI sinf. Sonli ifodalami harfiy ifodalar bilan almashtirish algebra darslarida «To'g'ri va teskari proporsional miqdorlar», <<Algebraik ifodaning son qiymatini topish>>, <<Amallarda berilganlar bilan amal natijalari orasidagi bog'lanish>>, <<Temperatura va tekis harakatning grafigi>> 240 mavzularini o'tishda o'quvchilarni funksional hog'lanishlarga tayyor­ laydigan tushunchalarni rivojlantirib boriladi. Yuqoridagi mavzularning har birini o'tishda o'quvchilarni funksional bog'lanishlarga ko'pgina ishlar qilish mumkin va lozim. Masalan, algebraik ifodaning son qiymatini o'tayotganda o'quvchilardan quyidagi jadavalni to'ldirish va quyidagi so'roqlarga javob berishni talab etish maqsadga muvofiqdir. 1. .!_ algebraik ifoda x ning har qanday qiymatida ham ma'noga X egami? 2. x o'miga har xil sonlar qo'yilsa, .!. qanday qiymatlarga ega X bo'ladi? 3. x ga berilgan qiymatlar ortib boradimi yoki kamayib boradimi? 1. 4. x ning qiymatlari ortgan sari algebraik ifoda (.!. ) ning qiymatlari X qanday o'rgaradi? O'quvchilar bu so'roqlargajavob berish bilan x ning noldan boshqa har qanday songa teng bo'la olishini, x ning qiymati o'zgarsa, .!. ning X qiymati ham o'zgarishini, x ning qiymati orta borgan sari algebraik ifoda ( _!_) ning qiymati kamaya borishini aniqlaydilar. X Bunda x ning o'zgarishiga qarab .!. ning qiymatlari ham o'zgarib X boradi. Masalan, to'g'ri to'rtburchakning perimetri uning tomonlarini uzunligiga bog'liqdir. Agar to'g'ri to'rtburchakning tomonlari ortsa, uning perimetri ham ortib boradi. Yuqoridagi misollarga asoslanib, quyidagicha mulohaza yuritish mumkin. To'g'ri to'rtburchakning tomonlarini x o'zgaruvchi va uning perimeter qiymatini esa y o'zgaruvchi desak, x o'zgaruvchining ' 16 - S. Alixonov 241 I qiymatlari xi' x2 larga teng bo'lib, y o'zgaruvchining ularga mos 2 2 qiyrnatlari yl' y2 bo'lgandax =YY ekani kelib chiqadi. Yuqoridagilardan X1 I ko'rinadiki, agar x o'zgaruvchining qiymati bir necha marta orttirilganda o'zgaruvchining unga mos qiymati shuncha marta ortsa, y o'zgaruvchi x o'zgaruvchiga to'g'ri proporsional bog'langan bo'ladi. Bu qoidaga ko'ra to'g'ri to'rtburchakning perirnetri uning tomonlariga proporsional bo'ladi. Ammo to'g'ri to'rtburchakning yuzasi uning tomonlariga proporsional emasdir. Doiraning yuzasi esa o'z radiusiga proporsionaldir, ya'n-i S2 r2 Masalan, 4,5 metr gazlama uchun 18 so'm to'langan 8 I =-;· I bo'lsa, 27 metr gazlama uchun necha so'm to'lanadi? 4,5 18 = 4,Sx = 2-718, x =108. X 27 1. Teskari proporsional o'zgaruvchilar. Bu mavzuni harakatga doir masala bilan tushuntirish maqsadga muvofiqdir. Avtomobil t vaqt ichida tezlik bilan S masofani o'tadi. S masofani bosib o'tish t vaqt bilan v tezlikka bog'liqdir. v tezlik ortsa, S masofani bosib o'tish uchun ketgan t vaqt kamayadi. Agar v tezlik kamaysa, S masofani bosish uchun ketadigan vaqt ko'payadi. Bunda tezlik bilan vaqt o'zaro teskari bog'lanishda bo'ladi. Agar x o'zgaruvchining qiyrnati bir necha marta ortganda y o'zgaruvchining qiymati ham shuncha marta kamaysa, y o'zgaruvchi x o'zgaruvchiga teskari proporsional bo'ladi. x o'zgaruv­ chining qiymatlari xi' x2 lar bo'lib, y o'zgaruvchining bularga mos qiymatlari y1 va y2 bo'lganda : = ; nisbat o'rinli bo'ladi, bundan proporsiya xossasiga ko'ra x2y2 = x1y1 kelib chiqadi. Masala. Shirkat xo'jaligining maydonini 3 ta traktor 60 soatda hayday oladi. Xuddi shunday 12 ta traktor shu maydonni qancha vaqtda hayday oladi? 3 X , 12x = 180, x = 15 soat. 12 60 To'g'ri va teskari proporsional bog'lanish tushunchalari o'rgatilgandan keyin, o'quvchilarga koordinata sistemasini quyidagicha tushuntirish maqsadga muvofiqdir. = 242 Bunda koordinatalar sistemasi mexanik ravishda tushintiriladi, uning ahamiyati ko'rsatilmaydi. Bu yerda o'qituvchi yer sirtidagi -nuqtaning o'mi, u nuqtaning koordinatalari deb ataluvchi ikki son kenglik (shimoliy yoki janubiy) va uzunlik (sharqiy yoki g'arbiy) yordami bilan aniqlanishini, bu esa kema kapitaniga kemani dengizning qaysi yerida ketayotganini aniqlashga, sahrolarda yoki muz bilan qoplangan antraktida kabi qit'alarda ekspeditsiya Jageri qayerda ekanini va bu lagerning yer sirtidagi (masalan,qirg'oqdagi) boshqa obyektlardan uzoqligini aniqlash kabi ishlarda katta ahamiyatga ega ekanini tushuntirish kerak. Kino-teatrgabrogan o'quvchi kassadan sotib olgan chiptayozilgan ikki son, ya'ni gator va joy nomeri yordami bilan o'z o'rnini topib oladi. Bu ikki son ham tomoshabinning kino zalidagi o'rnining koordina­ talaridir. Chiptaga yozilgan bu ikki son tufayli har qaysi tomoshabin o'z joyiga o'tiradi. Yuqoridagi kabi misoHar yordamida koordinata metodining amaliy ahamiyatini ochib berish o'quvchilarda bu mavzuga qiziqish tug'diradi va binobarin, mavzuni o'quvchilarning yaxshi o'zlashtirishlariga sabab bo'ladi. Shuni aytib o'tish kerakki, funksiyani o'rganishga tayyorgarlik ishlari dastur materiaHaridan ajralgan holda emas, balki shu materiallar bilan mustahkam bog'langan holda, bu materiallarni bayon etish jarayonida olib borilishi kerak. Funksiya tushunchasini quyidagi masala orqali kiritish maqsadga muvofiqdir. Ava B shaharlar orasidagi masofa 180 km. Mashina A shahardan B shaharga 60 km/soat tezlik bilan jo'nab ketdi. Avtomobil x soatdan keyin A shahardan qanday masofada bo'Jadi? Avtomobil x soatda 60x km yo'I yurgan bo'ladi, u holda x soatdan keyin A shahardan 180-60x masofada bo'Jadi. 180-60x masofani y desak u holda y=l80-60x tenglik hosil bo'ladi. Biz y masofa bilan x harakat vaqti orasidagi bog'Janishni ochib beradigan formula hosil qildik. Hosil qilingan forrnuladagi x o'zgaruvchi 3 dan katta bo'lmagan nomanfiy qiymatlar qabul qila oladi, chunki avtomobil 3 soatdan keyin B shaharga keladi. y=180-60x tenglikdagi x ning har qanday qiymati uchun y ning unga mos qiymatini topish mumkin. Masalan, agar x = I, bo'lsa, y = 120 agar x=2 bo'lsa, y=60, agar x=3 bo'lsa, y = 0 bo'Jadi. Bu degan so'z y ning qiymati x ning qiymatiga bog'liq holda o'zgaradi, bunday bog'liqlik funksional bog'liqlik yoki funksiya deyiladi. Ta'rif. Agar x o'zgaruvchining har bir qiymatiga biror f qonuniyatga ko'ra o'zgaruvchining yagona qiymati mos keltirilsa, u holda y o'zgaruvchi x o'zgaruvchining funksiyasi deyiladi. x erkli o'zgaruvchi yoki argument, y erksiz o'zgaruvchi yoki funksiya deyiladi. Erkli o'zgaruvchi x ning barcha qabul qiladigan qiymatlar to'plami funksiyaning aniqlanish sohasi deyiladi. Yuqoridagi masalada, funksiya­ ning aniqlanish sohasi O dan 3 gacha bo'lgan sonlardan iboratdir, ya'ni 0 X $ 3. 243 y o'zgaruvchining x berilgan qiymatlariga mos qiymatlari funksiya- ning o'zgarish sohasi deyiladi O y 180. <<Funksiyalar va grafiklar» rnavzularini o'tishda funksional bog'lanish­ larni o'rganishga tayyorgarlik davrida bayon qilingan materiallarga yakun yasalishi, bu materiallar yanada kengaytirilishi va dasturda talab etilgan­ dek, yuqori saviyada chuqurlashtirilishi lozim. Shuning uchun: 1. Funksiyani o'rganishning turrnushdagi ahamiyatini o'quvchilarga aniq ochib berilishi kerak. 2. Dastur bo'yicha << y = kx + b ning grafigi to'g'ri chiziq>> ekanini dekard koordinatalar sistemasida ko'rsatib berish kerak. 3. Darsda funksional bog'lanishni ifoda qiluvchi yangi pedagogik texnologiyaga doir o'quvchilarning kuchi bilan tayyorlangan ko'rgazmali qurollardan unumli foydalanish zarur. 4. Nima uchun y = '5 yoki y = ax2 ning grafigi siniq chiziq X bo'lmasdan, egri chiziqdan iborat ekanini o'quvchilarga yetarli ravishda tushuntirilishi kerak. Funksional bog'lanishlarni o'qishga tayyorgarlik davrida ham, <<funk­ siyalar va grafiklar» mavzusini o'tishda ham og'zaki rnashqlarga o'rin berilishi kerak. Holbuki, quyidagilarga o'xshash mashqlarni og'zaki yechish o'qituvchiga oz vaqt sarflagan holda yaxshi natijaga erishish imkonini beradi: 1- mashq. Sifati o'rtacha bo'lgan 1 kg kartoshkadan 0,136 kg kraxmal olinadi. Kartoshka og'irligi (x kg) bilan undan olinadigan kraxmal og'irligi (y kg) orasidagi bog'lanishni formula yordami bilan qanday ifoda qilinadi? 2- mashq. Y == 2x2 + 3 funksiyaning grafigi ordinata o'qini qanday nuqtada kesib o'tadi? 3- mashq. Grafigi y = 3x - 2 funksiyaning grafigiga parallel bo'lib, ordinata o'qini (0,1) nuqtada kesib o'tgan funksiyani analitik formada qanday ifoda qilinadi? 4- mashq. Y = 2x2 funksiya grafigini koordinat o'qlari bo'yicha 3 birlik o'ngga va 2 birlik yuqoriga surishdan hosil bo'lgan parabola analitik ko'rinishda qanday funksiyani ifoda qiladi? 2. Funksiyaning berilish usullari. Funksiya sharoitiga qarab jadval, analitik va grafik usullar bilan berilishi mumkin. Kundalik hayotirnizda uchraydigan ba'zi jarayonlarni o'rganishda funksiyaning jadval usulida berilishidan foydalaniladi. Masalan, rneteo244 . rologlar Yer sharining turli nuqtalariga tushgan yog'inlar jadvalini tuzishadi. Yer sharining ana shu turli nuqtalari bu holda argument qiymatlari rolida, yog'in miqdorlari esa funksiyaning qiymatlari ro'lida keladi. Demak, funksiya jadval usulida berilishi deganda, argumentning ma'lum tartibdagi x" x2, x3, ... xn,··· qiymatlari va funksiyaning ularga mos keluvchi y" y2, y3, ••. ,Yn, ... qiymatlari orasidagi funksional moslikni jadval usulida berilishini tushunamiz. X x, y Funksiyalarning jadval usulida berilishiga misol qilib kvadratlar, kublar, kvadrat ildizlar jadvallarini ko'rsatish mumkin. Bu usuldan ko'pincha miqdorlar orasida tajribalar o'tkazishda foydalaniladi. Koordinatalar o'qlari tekislikni to'rt qismga - choraklarga ajratadi: I, II, III, IV. Birinchi chorak ichida ikkala koordinataning ishoralari saqlanadi va rasmda ko'rsatilgan qiymatlarga ega bo'ladi. x (absissalar) o'qi nuqtalari uchun ordinatalar nolga (y=0), y (ordinatalar) o'qi nuqtalari uchun absissalar nolga (x = 0) tengdir. Koordinatalar boshining ordinatasi ham, absissasi ham nolga teng. Yuqorida ko'rsatilgan usulda x va y koordinatalar kiritilgan tekislik .xy tekislik deb ataladi. Bu tekislikda ·xva y koordinatalarga ega bo'lgan nuqtani ba'zan bevosita (x, y) bilan belgilanadi. Tekislikda kiritilgan x, y koordinatalarni, ularni ilk bor o'z tadqiqot­ larida qo'llagan fransuz olimi R. Dekart (1596-1650) nomi bilan Dekart koordinatalari deb ataladi. Yuqoridagi mulohazalardan ko'rinadiki tekislikning istalgan M nuqtasiga koordinatalarning yagona (x,y) jufti mos keladi va aksincha koordinatalarning har bir (x,y) juftiga tekislikning yagona M nuqtasi mos keladi. Nuqtaning koordinatalari tushunchasini kiritish nuqtaning te­ kislikdagi vaziyatini sonlar orqali aniqlash imkonini beradi. Koordinatalar o'qi butun tekislikni choraklar deb ataluvchi to'rt qismga bo'ladi. Chorak Absissaning ishorasi Ordinataning ishorasi I + + II - + Ill - IV + ' 245 - Funksiyaning grafik usulda ben1ishi. Bu usul funksiyani analitik usulda berish ancha qiyin bo'lgan paytda qulaydir, ya'ni ko'pgina jarayonlarni o'rganishda forrnulalar tilida gaplasha olmaydigan asbob­ lardan foydalaniladi, ammo bu asboblar yordamida shunday egr.i chiziqlar hosil qilinadiki, bu egri chiziqlarga qarab, bir o'zgaruvchl'" miqdorning ikkinchi o'zgaruvchi miqdoming o'zgarishga bog'liq ravishda o'zgarish xarakteri haqida hukm chiqarish mumkin bo'ladi. Masalan, tibbiyot elekrokardigraflar keng ishlatiladi. Bu asboblar yordamida elektrokardiogrammalarni-yurak muskulida hosil bo'ladigan elektr impulslarining o'zgarishini tasvirlovchi egri chiziqlarini hosil qilish mumkin. Bunday egri chiziqlar yurakning ishlashi haqida tog'ri xullosa chiqarishga yordam beradi. Funksiyaning grafik usulda berilishidan matematikada ko'pincha funksiyaning ba'zi xossalarini chizmalar orqali ko'rsatishda foydalaniladi. Ta'rif. y=f(x) funksiyaning grafigi deb xOy teksilikdagi koordinatalari y=f(x) munosabat bilan bog'langan tekislikdagi barcha P(x,y) nuqtalar to'plamiga aytiladi. Funksiya grafik usulda berilganda uning grafigi ma'lum bo'lib, argumentning turli qiymatlariga mos keluvchi funksiya qiymatlari bevosita grafikdan topiladi. Endi savol tug'iladi, har qanday egri chiziq biror funksiyani ifodalaydimi? Buni aniqlash uchun Oy o'qiga parallel to'g'ri chiziqlar chiziladi, agar bu to'g'ri chiziq egri chiziq bilan kamida ikki nuqtada kesishsa, grafik funksiyani ifodalamaydi, agar bitta nuqtada kesishsa funksiyani ifodalaydi. Funksiyaning analitik usulda berilishi. Bunday usulda erksiz o'zgaruvchi miqdor-funksiyaning erkli o'zgaruvchi miqdor - argument bilan bog'lovchi formula ko'rsatiladi. Formula yordamida berilgan funksiyalami analitik usulda berilgan funksiyalar deyiladi. Masalan, y=x2, y=kx+b, y=ax, y=lgx, y=sinx, y=tgx, y=2x3-x+4 funksiyalar analitik usulda berilgan. Analitik usulda berilgan funksiyalarga quyidagi korinishdagi yozuv ham kiradi: '{agar x < 0 bo'lsa, x y= agar x 0 bol'sa, sin x. Funksiyani bunday analitik usuldagi berilishida ham x ning har bir qiymatiga y ning to'la aniqlangan qiymati mos keltirilgan, bunda x ning manfiy qiymatlarida y ushbu y=x formula bo'yicha, x ning manfiy bo'lma­ gan qiymatlarida esa y=sin x formula bo'yicha to'piladi. 246 Masalan, agar x=-2 bo'lsa, bu holda y=x=-2; agar x=- ,r 2 bo'lsa, ,r =1 bo'ladi. 2 Funksiyaning aniqlanish va o'zgarish sohalarini topishga doir misollar ko'raylik. Quyidagi funksiyalarning aniqlanish sohasini toping: 3 l. y = - . Ma'lumki, kasr ma'noga ega bo'lishi uchun uning maxraji noldan y=sin X farqli bo'lishi kerak. Demak, X#O yoki xe(- ;0)u(0;+ 00 00 ), ye (- ;0)u(0;+oo). 00 2. x = (2x - lf 1. • Xuddi yuqoridagidek, muhokama yuritsak, 2x- l O yoki 2x.tl, x -:1; ½ 1 1 Demak, aniqlanish sohasi (---; ) u ( ;+oo) dan iborat. 2 2 1 1 ye (_,,.,;2)u(2; ). 3. x =3x + 2. Kvadrat ildiz ma'noga ega bo'lishi uchun ildiz ostidagi ifoda manfiy bo'lmasligi kerak, ya'ni 3x+220, bunda x aniqlanish sohasi 4. i f 2 -·3° Demak, I [-¾, +oo) dan iborat. O'zgarish sohasi esa y [O; oo ]. 1 x = -./ x _ • Agar yuqoridagidek muhokama yuritsak, u holda 4 5 4x--5>0 bo'ladi. Bundan x > 5 (5 . 4. Demak, aniqlanish sohasi 4, +oo) dan iborat. ye (0,oo ). 5. y = lg(2x -1). Logarifmik funksiya faqat musbat sonlar uchun aniqlangan. Demak, (2x--l)>0 bo'lishi kerak. Bundanx > . 1 sohas1 ( , +oo) dan iborat. ye (O,oo ). 2 247 I 1 2. Demak, aniqlanish I MUSTAQIL ISHLASH UCHUN MISOLLAR 1. Quyidagi funksiyalarning aniqlanish sohasini toping: 1 b) a) Y = r======; x 2 . x -2 y = arc s m - -; 2 -3x+2 1 e) y =25 -x2 + lg sin x. Javobi: a)(- 00, l)u(2, + 00); b) [0.4]; d) (-2, -13 ) u (-13, 13 ) u (-13, 2 ); e) [-5, -1t)u(0, 1t). 2. Quyidagi funksiyalarning o'zgarish sohasini toping: a) 2 y=16-x2; b) y=3cos x-1; d) y=3-x Javobi: a) [0,4]; b) [-4,2] v) (0,1]. 2- §. Sonlar ketma-ketligi va uning limitini o'rgatish metodikasi 1. Sonlar ketma-ketlik tushunchasi Ma'lumk.i, natural sonlar to'plami tartiblangan to'plamdir.Shuning uchun har qanday ixtiyoriy ikkita a va b natural son uchun a<b, a>b yoki a=b munosabatlardan biri o'rinlidir. N to'plamning bu xossasi abstrakt obyektlarni u yoki bu yo'l vositasida N to'plam elementlari bilan bog'lab, sanashga im.kion beradi.Agar Nva R to'plamlar berilgan bo'lib, f- har bir natural ne N songa biror haqiqiy xne R sonni mos qo'yuvchi akslantirish bo'lsa uni matematik tildafN Ryoki n xn bu holda xn=f(n) kabi yoziladi. f akslantirishni quyidagicha tasvirlash mum.kin: l xi' 2 x2,3 X3 .•. n xn ... Ta'rif. f(n) o'zgaruvchining qiymatlaridan tuzilgan xl'x2,xr··xn ... to'plam sonlar ketma-ketligi deyiladi va u {xn } kabi yoziladi. Ta'rif. Agar y=f(x) funksiyaning argumenti x ni qabul qiladigan qiymatlari natural sonlar to'plamidan iborat bo'lsa, bu holda bunday funksiyani N={l,2,3,...} natural argumentli funksiya deb ataladi va u quyidagicha yoziladi y=fin) yoki y=f(N). Ta'rif. Natural argumentli funksiya y=f(n) ning xususiy qiymat­ larining/(1),/(2),/(3), ... ,fin)... ketma-ketligiga cheksiz so:qlar ketma­ ketligi deb ataladi. 248 .f{l)=x" ./{2)=x2, f (3)=x3,..., f (n)=xn .... Bu ta'rifdan ko'rinadiki, cheksiz sonlar ketma-ketligining har bir hadi ma'lum bir tartib nomeriga ega bo'ladi. Umuman olganda sonlar ketma-ketligi {a)=al' a2, a3, ... , an ,...., {x)=x,, Xi, X3, ...., xn,.... ko'rinishlarda belgilanadi. Ketma-ketlikni tashkil qilgan sonlar shu ketma­ ketlikning hadlari deyiladi. Bularga ko'ra x,- ketma-ketlikning birinchi hadi, x2- ikkinchi hadi xn- ketma-ketlikni n chi hadi yoki umumiy hadi deb yuritiladi. Agar ketma-ketlikning n-hadi berilgan bo'lsa shu hadga ega bo'lgan ketma-ketlikni tuzish mumkin. Masalan, I) x =_!!_I n n+ berilgan bo' lsa, ½,},¾,i... ketma-ketlikni tuzish mumkin. 2) x"--aq n-, bo '1sa, a, aq, aq2, ... , aqn-i ,... ketma-ketl1"km• tuz1•sh m u mT. ak 'i rn i. f . Tartib nomeriga ega bo'lgan sonlar to'plami sonlar ketmaketligi deyiladi. Sonlar ketma-ketligi uch xil bo'ladi. 1. O'suvchi ketma-ketlik. 2. Kamayuvchi ketma-ketlik. 3. Tebranuvchi ketma-ketlik. Ta'rif. Agar ketma-ketlikning har bir hadi o'zidan awalgi hadiga nisbatan qiymat jihatidan ortib borsa, u holda bunday ketma-ketliklar o'suvchi ketma-ketlik deyiladi. {n: 1} o'suvchi ketma-ketlik; aks hold a {n: 1} kamayuvchi ketma-ketlik deyiladi. Masai an, Masalan: {-q n J kamayuvchi ketma-ketlik. Ta'rif. O'smaydigan va kamaymaydigan ketma-ketliklar tebranuvchi ketma-ketliklar deyiladi. Masalan: {x.}..,(- l)• x0= - I; x2""1; x3= - 1; x4=1; ... Agar ketma-ketlikning dastlabki hadlari berilgan holda keyingi hadlarni oldingi hadlari orqali topishni ifodalaydigan qoida rekkurrent qoida deb ataladi. Masalan, Xt"l , x2=l x"=.x"_2+xn-., n 3 qoida bilan l,1,2,3,5,8,13 ... ketma­ ketlik hadlarini topishi mumkin. Bu sonlar Fibonachi sonlari deb yuritiladi. 249 Iii' 11 x. sonlar ketma-ketligining hadlar soni cheksiz bo'lsa, bu holda ketma­ ketlikning barcha hadlaridan tuzilgan to'plam cheksiz yoki chekli to'plam bo'lishi mumkin. Masalan, 1,2,3...,n ... ketma-ketlik hadlaridan tuzilgan {l,2,3 ...} to'plam cheksiz, l,-l,1,-1, ...ketma-ketlikning hadlaridan tuzilgan {-1,1} to'plam chekli to'plamdir. 2. Chegaralangan ketma-ketliklar Biror {xn} : X1 , Xi , X1 , ... , x. , ... ketma-ketlik berilgan bo'lsin. Ta'rif. Agar shunday o'zgarmas M son mavjud bo'lsaki, {x.} ketma­ ketlikning har bir hadi shu sondan katta bo'lmasa, ya'ni v nENuchun x/;,M tengsizlik o'rinli bo'lsa, {x"} yuqoridan chegaralangan ketma­ ketlik deyiladi. Ta'rif. Agar shunday o'zgarmas m son mavjud bo'lsaki, ya'ni v nEN uchun xn m tengsizlik o'rinli bo'lsa, {x.} quyidan chegaralangan ketma-ketlik deyiladi. Ta'rif. Agar ketma-ketlik ham quyidan,• ham yuqoridan chega­ ralangan bc:>'lsa, ya'ni shunday o'zgarmas m va M sonlar topilsaki, v neNuchun ms x" M tengsizliklar o'rinli bo'lsa, {x.} chegaralangan ketma-ketlik deyiladi. 1 n- Misollar. 1. Ushbu x =I+ -:;- ; n 1 1 1 l+l, I+ 4'1+ 9•···,l + n2 , ••• ketma-ketlik yuqoridan chegaralangan, chunki ixtiyoriy ne N uchun tengsizlik o'rinli. 2. Ushbu: 1 1 (-lt+I 1' -4 '9''"' n2 , ... ketma-ketlik quyidan chegaralangan, chunki v ne N uchun 250 X n -­ 1 (m=--) 1 4 4 tengsizlik o'rinli. 3 8 r.2-1 0,-,-,...--2-,... 4 9 n n2 -1 3. Ushbu x = -n n2 ketma-ketlik chegaralangan, chunki V neN uchun 0 xn <l tengsizlik o'rinli. Haqiqiy sonlar to'plami R ni olaylik. Agar u chekli to'plam bo'lsa, u holda uning elementlari orasida eng katta va eng kichik elelment mavjud. Agar u cheksiz to'plam bo'lsa, u holda bar doim ham shunday bo'lavermaydi. Masalan, natural sonlar to'plami N da eng kichik son 1 ga teng ammo eng katta son yo'q. (a,b) interval eng kichik songa ham, eng katta songa ham ega emas. Shuning uchun aniq, quyi va yuqori tushunchalarga quyidagicha ta'rif beriladi. Ta'rif. M chekli son uchun quyidagi ildd shart bajarilsa u holda M soni v xnE P to'plamning aniq yuqori chegar si deyiladi va sup{x,,}= M kabi yoziladi. 1. v x,,E R uchun x,, M tengsizlik o'rinli bo'lsa. 2. V e > O uchun shunday 3 N n > N(e) bo'ganda M -e < xN s M. Ta'rif. m chekli son uchun quyidagi ikki shart bajarilsa u holda m soni v xnE R to'plamning aniq quyi chegarasi deyiladi va inf {x)=m kabi yoziladi. 1. v x,,eR uchun x,, m tengsizlik o'rinli bo'lsa. 2. Ve> o uchunshunday 3N n > N(e) bo'ganda ms xN < m +e. 1- misol. {2-_!_} , {3n+3} ketma-ketliklarning aniq yuqori n 1 chegaralari quyidagicha yoziladi. sup{2- - }=2 sup{3n+3}= 00, n ' 1 n inf {2-- }=linf{3n+3}=6 2- misol. N={l,2,3...n} bo'lsa sup{.N}=00, inf{.N}=l bo'ladi. 3. Monoton ketma-ketliklar Ta'rif. Agar {x.J ketma-ketlikning hadlari quyidagi 251 - Xl $ X2 $ X3 $ ... $ Xn $ . . . (XI < X2 < X3 < ... < Xn < ... ) tengsizliklarni qanoatlantirsa, ya'ni v nE N uchun Xn $ Xn+I (Xn<xn+l) bo'lsa, {x) o'suvchi (qat'iy o'suvchi) ketma-ketlik deyiladi. Ta'rif. Agar {xj ketma-ketlikning hadlari quyidagi X1 2:: X2 2:: X3 2:: ... 2:: Xn 2:'. . . . (x1) X2 ) X3 ) ... ) Xn > ... ) tengsizliklarni qanoatlantirsa, ya'ni V nE N uchun xn 2:'. x,,+, (x.>x,,+.> bo'Isa, {xj kamayuvchi (qat'iy kamayuvchi) ketma-ketlik deyiladi. 0 'suvchi (qat'iy o'suvchi), kamayuvchi (qat'iy kamayuvchi) ketma­ ketliklar monoton ketma-ketliklar deyiladi. n 1 2 3 4 n Misol. Ushbu Xn = -: - , - , - , - , ... , -, ... n+l 2 3 4 5 n+l ketma-ketlikning o'suvchi ekanini ko'rsating. Bu ketma-ketlikning n n+l Xn = -;,+ J ' Xn+I n + 2 hadlarini olib, x.+1-x; ayirmani qaraymiz: n+l n I X 1-X = ------------- = n+ n n + 2 n + 1 (n + l)(n + 2) Ravshanki, v nEN uchun (n+ l)(n+ 2)> O. Demak, V nEN da x.+i - x. >O, ya'ni x,, < x.+i bo'ladi. Bu esa berilgan ketma-ketlikning o'suvchi (hatto qat'iy o'suvchi) va quyidan chegaralangan ekanini bildiradi. Ta'rif. Ve> 0, 3!10 bo'lganda n>n0ga lxn -al< E o'rinli bo'lsa, u holda a soni {x}n ning limiti deyiladi va lim {x }=a kabi yoziladi. n-too n 3- §. Hosila va uning ustida amallar bajarish metodikasi 1. Nyuton masalasi Masala. Moddiy nuqta to'g'ri chiziqli harakat qilib Mvaziyatda bo'lganda harakatning berilgan t paytdagi 1'.} tezligini toping. 252 s u t M M Bu masalani yechish uchun quyidagicha faraz ·qilamiz. Faraz qilaylik, moddiy nuqta to'g'ri chiziqli harakat qilib, t vaqt ichida s masofani bosib o'tsin, ya'ni O nuqtadan M nuqtaga kelsin. Agar t vaqtga yana M vaqt qo'shilsa, M vaqt ichida moddiy nuqta M, masofaga keladi. Ma'lumki, bu yerdagi s masofa t ning funksiyasidir, ya'ni t vaqt ichida s(t) masofani bosib o'tadi. U vaqtda OM1 orasidagi masofa esa s(t+M) ga bog'liq bo'ladi. Agar moddiy nuqtani M vaqt ichida bosib o'tgan masofasini topadigan bo'lsak, u tiS = S(t+M)-S(t) bo'ladi. Moddiy nuqtani M vaqt ichida tiS masofani bosishi uchun harakatdagi 1'1.S o'rtacha tezligi fizika kursidan ma'lumki, v;,.,= .M bo'ladi. Nuqtaning t vaqtdagi tezligi deb, M vaqt oralig'idagi t'} o'rtacha tezlikning M nolga intilgandagi limitiga aytiladi. Shuning uchun 1'1.S S(t + M) - S(t) M M lim !!,.S= lim S(t + M) - S(t). M O /'1.t (1) fit M O Yuqoridagi savolning javobi (1) dagi limitni hisoblashga olib keldi. Leybnis masalasi. Dekart koordinatalar sistemasida berilgan y=f(x) egri chizig'ining ixtiyoriy nuqtasiga o'tkazilgan urinmaning absissa o'qining musbat yo'nalishi bilan hosil qilgan burchagining tangensini topish masalasi hosila tushunchasiga olib keladi. y B /2esuvchi x+6.x X 27-chizma. BC .MBC dan - = tg /3 tg/3= tiy= f (x + !!,.x-) l!,.x AC l!,.x /(x). (2) Ta'rif. y=f(x) funksiyasining kesuvchisi AB ning B nuqtasini egri chiziq bo'ylab A nuqtaga intilgandagi limitik vaziyati egri chiziqning shu nuqtasiga o'tkazilgan urinma deb ataladi. 253 D.X 0 da L/3 La bu holda B nuqta egri chiziq bo'ylab A nuqtaga intiladi: ll.y tga = lim - 6.x O D.X . f (x + D.X) - f(x) 6.x0 D.X = 11m ---------------- '-. (3) Yuqoridagi qo'yilgan masalani yechish bizni (3) dagi limitni hisob­ lashga olib keldi. 2. Hosilaning ta'rifi: y=f(x) funksiya X sohada aniqlangan bo'lsin. Erl<li o'zgaruvchining birorta x=x0 qiymatini olib X sohadan chiqmay­ digan x0+L1x orttirma beramiz, u holda .1y=/{x0+L1.x)-fix0) funksiya orttirmasi hosil bo'ladi. · Ta'rif. y=f(x) funksiyasini x=x0 nuqtadagi funksiya orttirmasi L1y ni argument orttirmasi L1x ga bo'lgan njsbatini L1.x Odagi limiti mavjud bo'lsa, bu limit berilgan y=j(x,) funksiyasini x=x0 nuqtadagi hosilasi deyiladi va Y yoki Jc:o> kabi yoziladi. Umumiy holatda esa deb yoziladi, Y . f'(x); : Yx, . f(xo + D.X)- f(xo) ---.• .. ll.y 11m = f'( x 0) 11m = O 6.x-+0 D.X <1x-+0 D.X Bu ta'rif (1) va (3) limitlarga tatbiq qilinsa, lim ll.S= fun S(t+M)-S(t) =S;=S'(t), M-+0 ll.t t.t O M Hosilasining mexanik ma'nosi Moddiy nuqtani t vaqt ichidagi s masofani bosish uchun harakatdagi tezligini topishdan iborat. Hosilaning geometrik ma'nosi Egri chiziqning biror nuqtasiga o'tkazilgan urinmani absissa o'qirling musbat yo'nalishi bilan hosil qilgan burchak koeffitsiyenti tgcx ni topish­ dan iborat. 254 y-y0=k(x-x0), k=tga= ]! :=y;=f'(xo) bularga ko'ra urinmaning burchak koeffitsiyenti tenglamasi f(x)=f(XiJ)+ f' (x0)(x-x0) bo'ladi. Misol. y=x3 kubik parabolaning x=1 nuqtadagi urunmasi f(x)= I+ 3 (x-1)=3x-2 tenglama bilan ifodalanadi, chunki y'=3x2 ni x=l nuqtadagi qiymati y'=3 ga teng bo'ladi. 3. Elementar funksiyalarning hosilalarini topish. 1) y=c; y'=c'=O. 2) y=x' ; y'=nx!'-1. I s b o t : y+.1y=(x+ ,1x)n .1y=(x+ LU')n-,X"=X"+n,x"" I. ,1x+... n(n -l)(n-2)...[n-(n-l)]Axn ... +-'---'--'------"---'----'--------------- xn. 1-2·3·...·n Ay n-l n(n - l)xn-2 Ax -=nx +-----+... A.x 1-2 . Ay n-l . n(n - l)xn-2 Ax I1m - = n-x + 1Im--'---'-----+... lix O A.x lix O l· 2 3) y; = nxn-1. 1 y=-; X I y+Ay=--. Isboti: x+A.x I I -Ay =- X+A.x -- . X x-x-.1x Ay=---­ x(x+ Ax) 1 -=--2-Ax x + xA.x• Ay r Im- Ay = -r Im 6.x O Ax ') I ' t.x Ox- + XA.x 4) y=tr; y'=trlna. 255 , I Yx = -1 . X Isboti: Ay - Ax lim Lly= lim (ati.x- l= ) ti.x->0 Ax Ax->0 5) Y =x; Yx = -1) ax(al'.x = --=-; ....:... Ax In a; Ax ,½; 2 I 1 _! , Y =..:.. x2 2 - 2 Is bot i: y =xi; 6) y = sinx; y' = cosx. Isboti: y+L1y=sin(x+.1x), .tly=sin(x+.1x)-sinx, 2 . Ill .1.y sm2 = -- Ax Ill - Ay = 2sin Ax•cos(x + Ill) 2 x· llx · cos(x + -) 2 2 . Ax s ml1•m -Ay = 11·m -- 2 • cos( x+ UAA -) = cosx. Ax->0 X Ax->0 Ax 2 7) y=cosx 8) y=tgx;y' = -- 1 . .. cos2 x Isboti: sin(x + Ax) si_n_x Liy tg(x + Ax) - tgx cos(x + Ax) cosx -= =--'----''---= Ax Ax Ax sin(x + Ax) cos x - cos(x + Ax) sin x sin Ax 1 =--· Ax cos x cos(x + Ax) y' = lim Liy= lim sin Ax . x Ax O Ax x O Ax Ax cos x cos(x + Ax) 1 = 1 cos X • cos (X + Ax) cos2 X • 256 -1 Yx=--2 -. sin x 9) y=ctgx; 1 , 1 Yx = oga e ·- . X = lim .!_ loga £\x O X 11) y=ax; Lix l+- x_= logae . Lix a- X x lny=xlna. .!_· y' = In a, y' = y In a, y' = yax In a. y 4. Funksiyaning o'ng va chap hosilalari Ta'rif. Agar L1x -HO( L1x-0) da lim !: nisbatning limiti = lim f(xo + Lix )- /(xo) £\x +O,:ix £\x +O ,:ix f (xo + Lix ) - / (xo)) . 6.y _ Ii ( 11 m - - m "--'-=-----'--'---=£\x -O Lix £\x -0 Lix limiti j (x 0+O) = lim Lly = 1 ga teng. Chap limiti esa j (x -0) = lim Lly ... = -1 ga teng. Agar ./{x) funksiya x0 nuqtada f' (x0) hosilaga ega bo'lsa, funksiya shu 17 - S. Alixonov 257 Agar (x0) atrofda uzluksiz f (x) funksiyasi x;, nuqtada f (x0+O) va f (x0-0) hosilalarga ega bo'lib /' (x0+O)=f (x0 -0) tenglik o'rinli bo'lsa, funksiya shu nuqtada f (x0 ) hosilaga ega bo'lib f (x0)=f (x0+O) = f' (x0-0). Ta'rif. Agar lim Ay = lim f(xo+ Ax )- f(xo) = ±00 tengligi o'rinli 6.x OAx Ax 6.x O . bo'lsa u holda bu tenglikfix) funksiyasining x0 imqtadagi cheksiz hosilasi deyiladi. 5. Teskari funksiyaning hosilasi y=f(x) funksiyasi x=x0 nuqtada aniqlangan uzluksiz bo'lib, 1-tartibli hosilaga ega bo'lsin. . Te o re m a : agar y=fix) funksiyasi .x=x0 nuqtada aniqlangan va uzluksiz bo'lib, /(x0)-:t0 hosilaga ega bo'lsa, u holda bu funksiyaga teskari bo'lgan x=qi(y) funksiyasi y=y0 nuqtada x'Y yoki cp'(y0) hosilaga 1 ega bo'lib, x'=-Y, bo'ladi y X Is bot i: x=<p(y) funksiyasi y=y0 nuqtada aniqlangan va uzluksiz bo'lganligi uchun uning shu nuqtadagi orttirmasi tu, = <p(y +.i1y) - cp(y ) 0 0 bo'ladi. Tenglikning har ikki tomoni L1y±O ga bo'linsa, Ax = _l_ xy=j(x) Ay Ay Ax funksiyasi uzluksiz funksiya bo'lganligi uchun L1y O da L1x O shuning uc hun lim -Ax -- lim -l-,.--- ta ' n·rga k o' ra, x'Y = Y_'lx_ Geometrik isboti dy O Ay 6.x O Ax quyidagichadir (28-chizma). y ·--r M(x ,) Yo- - --·- urinma y-f(x) ! X 28-chivna. 258 n I tga= tg/3; a+/3=2; tg(n - /3) = tga; tg/3 =-; 2 1 tga = ctg/3. tga , I bundan x y = -,,­ Y x I. y = arcsinx funksiyasining hosilasini toping. Ma'lumki, bu funksiya - l l, - n ::;),.:;n shu oraliqda x va y ning qiymatlari joylashgan hamda 2 2 y=arcsinx funksiyaga teskari bo'lgan .x=siny funksiyasi mavjud formulaga I ko'ra x' y= yx' edi. 1 1 (arcs.mx)' =-I-- = I (siny)' cosy- -J1-sin2y - I- x2• 2. y = arccos x x = cosy. (arccosx)' = y'= ? 1 (cosy)' 1 = -- - 1 = ---;===== siny .Ji - cos2 y n n 3. y=arctgx bo'lsa, x = tgy - <.x< 00 00,- I I-x2• 2 <y<2, , I 1 cos2 y I I 2 (arctgx) = -- =-=cos y = - 2 2 2 (tgy•) I cos y + sin y- I + tg2 y- I + x • cos2 y 4. y = arcctgy bo'lsa x = ctgy bo'ladi. ,_ 1 I sin2 y I 1 (arcctgy) ---=---=--2 2 2 2 (ctgy)' 1 sin y + cos yI+ ctg yI+ x • sin2 y 259 QUYIDAGI FUNKSILARNING HOSILALARINI TOPING . 1 I. y = arcsm-. Javobi:- • 2 xvx -1 X 1 2. y = arcctg x. Javobi:- 2J; (l+ x)• 3. y = 1n arctg x. 1 y = --c= ------------== Javobi: 2 (1+ x) arctg 4. y = arccos Javobi: x x. x • 1 2 x../1-x. MUSTAQIL ISHLASH UCHUN MISQLLAR 1. Ta'rifdan foydalanib quyidagi funksiyaning hosilalarini toping. y=5.x2-3x, y= .Jx , y=sin3x. 2. Quyidagi funksiyalarning hosilalarini ta'rif asosida toping. y=cos2x, 3. = y x_3 y=tg2x, y=x3. 1 funksiyasining hosilasini toping. 4. y = 2x2 - 3x funksiyasini hosilasini ta'rifga ko'ra toping. 4- §. Hosilani hisoblash qoidalari Elementar funksiyalaming hisoblash o'rganildi. Endigi asosiy maqsad chekli sondagi arifmetik amallar va superpozitsiyalar vositasida elemen­ tar funksiyalardan tuzilgan ixtiyoriy funksiyaning hosilasini hisoblash imkonini beruvchi qoidalar ko'rib chiqiladi. 1. Agar u = u(x) funksiyasi x = x0 nuqtada hosilaga ega bo'lsa, u holda y= c-u(x) funksiyasi ham hosilaga ega bo'lib, [c-u(x)]' = c·u'(x) bo'ladi. Is bot i : y=c·u(x) desak, bu funksiyani orttirmasi y+ Liy=c·u(x+L1x) bo'ladi. Bundan L1y=c·u(x+L1x)-c·u(x) l:L1x + &x) - u(x) .1.y .1.u Ay yoki - = cu(x _..;..---'------=C·-. Ax Ax Ax 260 Ax Agar .1x O da lI.m -!J.y = c • 11·m -!J.u hosila ta'rifiga ko'ra y' =c-u'(x). f.x O /1x Misol: u=3·x3; f.x O /1x X u'=(3x3)'=3(x3)'=3·3x2=9x2• 2. Agar U(x) va V(x) funksiyalari x=x0 nuqtada hosilaga ega bo'lsa, U(x)±V(x) funksiya ham shu nuqtada hosilaga ega bo'lib, [ U(x)± V(x)]'= U(x)± V(x). Is bot i : y= U(x)±V(x) funksiyaning orttirmasi .1y=/1U±.1 VI: .1x .1y=[ U(x+.1x)-U(x)]±[V(x+.1x)-V(x)], .L\y _ .L\U± .L\V /1x- /1x /1x • • .1x O limitga o'tsak 1I·m -.L\y = 1I·m -AU+ 1I·m -.L\V . t.x O /1x t.x O /1x t.x O /1x Hosila ta'rifiga ko'ra y'=U±V. 3. Agar U(x) va V(x) funksiyalari x=x0 nuqtada hosilaga ega bo'lsa, ularning o'zaro ko'paytmasining ·hosilasi [U(x)· V(x)]'=U'(x)· V(x)+ V(x)x xU(x) bo'ladi. Isboti: y=U(x) • V(x) bo'Isa, .1y= U(x+.1x)•V(x+.1x)- U(x)•V(x) bo'ladi. • .1y= U(x+.1x)·V(x+.1x)- U(x)· V(x)+ U(x+.1x)·V(x)- U(x+.1x)·U(x) • .1y= U(x+.1x)·[V(x+.1x)· V(x)]+ V(x)[ U(x+.1x)- U(x)] .1y=.1V-U+ V-.1U I : .1x !J..y = l!!.U · V + U · 6.V /1x /1x /1x bo'ladi .1x O limit olinsa ' lI•m -A-V = 1I·m -6.U •V + 1I·m -/1V - u. t.x O /1x t.x O /1x t.x O /1x Hosila ta'rifiga ko'ra y'= U· V+V· U. Agar U(x) va V(x) funksiyalari x=x0 nuqtada hosilaga ega bo'lsa ularning -{U(x) (= U'(x)V(x)- V'(x)U(x) o'zaro nisbatlari ham.hosilaga ega bo'lib_V(x)J , bo'ladi. Javobi:. 2. y = arcsin2 x. 2arcsin x Javobi: ., '· l -­2 3-x 3 • 261 1-x2 v2(x) 5x4 (1 - x2)- 2x (1 - x5) 1-x2 3. y:--5. Javobi: 1-x (1 - x5 )2 l 4. y = In (x +x2 + 4 ). Javobi: 5. y =sin 2 x + cos3x. Javobi: 6. y = xshx. Javobi: x2 + 4• 2 cos 2x - 3sin 3x 2 sin2x + cos3x shx + xchx. MUSTAQIL ISHLASH UCHUN MISOLLAR l.Hosilaning qoida va formulalaridan foydalanib quyidagi funksiyalaming hosilalarini toping: y=x5 (2- X 2 3 +3x ). 2. Quyidagi funksiyalaming hosilalarini toping. y=5sinx-cosx, y=tgx-ctgx, y=xctgx, y=x7-e<, y=e' cosx 3. Quyidagi funksiyalarning hosilalarini toping. y=X', y=X'iru, y=lnl.xj. 5- §. Integral va uning tatbiqlarini o'rgatish metodikasi 1. Biz hozirgacha biror y=f(x) funksiyasi berilgan bo'lsa, bu funk­ siyaning hosilasini yoki differensialini hisoblashni o'rgandik. Endi hosila olish amaliga teskari bo'lgan amal tushunchasini kiritishga harakat qilamiz. Agar bizga hosilasi olingan funksiya berilgan bo'lsa, ana shu funksiyani hosilasi olingunga qadar, ya'ni uning boshlang'ich ko'rinishi qanday bo'lgan edi degan savolga javob beramiz. Ta'rif. Agar y=F(x) funksiyasining hosilasi J(x) ga teng bo'lsa, ya'ni F(x)=f(x) tenglik o'rinli bo'lsa, u holda F(x) funksiyasi .f(x) funksiya uchun boshlang'ich funksiya deyiladi. • 3 1- misol. Agar fl..x)=x2 bo'lsa, uning boshlang'ich funksiyasi F(x)= 3x2 bo'ladi, chunki F(x)= =x2=f(x) bo'ladi. 3 262 2- misol. Agar /{x)=sinx bo'lsa, uning boshlang'ich funksiyasi F(x)=­ cosx bo'l;idi, chunki, F(x)=(-cosx)'=sinx=/{x). 1 3- misol. Agar f{x)= ..fl-x2 bo'lsa, uning boshlang'ich funksiyasi }tx)=arcsinx bo'ladi. Yuqoridagi misollardan ko'rinadiki, agar f(x) funksiyasi uchun F(x) funksiyasi boshlang'ich funksiya bo'ladigan bo'lsa, u holda .F(x)+ C funksiyasi ham boshlang'ich funksiya bo'ladi, chunki [F(x)+ C)'=/{x), C - o'zgarmas son. Bundan ko'rinadiki, agar f(x) funksiyasining boshlang'ich funksiyasi mavjud bo'lsa bunday boshlang'ich funksiyalar cheksiz ko'p bo'lib, ular o'zgarmas son C ga farq qilar ekan. 1-misolda +C, 2-misolda (-cosx+C), 3-misolda esa (arcsinx+ C) boshlang'ich funksiyalar bo'ladi. Ta'rif. /{x) funksiyasining boshlang'ich funksiyasining umumiy ko'rinishi }tx)+ C ga shu /{x) funksiyasining aniqmas integrali deyiladi va u quyidagicha yoziladi: I/(x)dx= F(x)+ C. Bunda J - integral belgisi, f{x)dx - integral ostidagi ifoda deb yuritiladi. Ta'rif. j{x) funksiyasining boshlang'ich funksiyasining umumiy ko'rinishi F(x)+ C ni topish amaliga integrallash amali deyiladi. Bu ta'rifdan,ko'rinadiki, /(x) - funksiyaning integrallash amali shu funksiyaning hosila olish yoki differensiallash amaliga nisbatan teskari bo'lgan amal ekan. Integrallash amali quyidagi muhim xossalarga ega: 1- xossa. Agar differensiallash belgisi integrallash belgisidan oldin kelsa, ular o'zaro teskari amallar bo'lgani uchun bir-birini yo'qotadi: d.[/(x)dx=f{x)dx. 2- xossa. Differensial belgisi integral belgisidan keyinda kelsa, bu belgilar bir-birini yo'qotgandan so'ng F(x) ga o'zgarmas C soni qo'shiladi: Jdf{x)dx=F(x)+C. Is bot i. Jd}tx)=JF(x)dx=I/(x)dx= }tx)+ C. 3- -xossa. O'zgarmas sonni integral ishorasi tashqarisiga chiqarib yozish mumkin: Jk-J{x)dx=k·I/(x)dx. 4- xossa. Algebrik yig'indi (ayirma)ning integrali qo'shiluvchi (ayri­ luvchi)lar integrallarining algebrik yig'indisiga (ayirmasiga) teng: J[f{x) ± g(x)]dx=I/(x)dx ± Jg(x)dx. 263 Is bot i . dJ[/{x)±g(x)]dx=d{it{x)dx±Jg(x)d.x}= =dJ/rx)dx±dJg(x)dx=ft.x)dx+_g(x)dx. INTEGRAL JADVALI dx = tgx+C. s.f - 2 1. Jdx--=x+C. COS X 9. 3. f dx =lnlxl+C. I sm x = -ctgx +C. 2 • 11. .x - +C . = arcs sm dx J lo X dx -_- - v1a2 - x2 a dx I x J- 2--2 = -arctg-+C. a +x a a f .Jx2dx+ = In I x + .Jx + a I +C. x-a dx = -Inl 13. f --1 +C. x -a 2 12. 6. 7. J sin.xdx = -cosx+C. 2 a2 2 2 1 1 2a x+a f cosxdx = sinx + C. ANIQMAS INTEGRALDA O'ZGARUVCHINI ALMASHTIRISH Faraz qilaylik, I=J./{x)dx integralni hisoblash kerak bo'lsin. Integral ostida shunday J{x) funksiyalar mavjud bo'ladiki, bu funksiyalarning integralini hisoblash uchun yangi o'zgaruvchi kiritishga to'g'ri keladi. Faraz qilaylik, I=J./{x)dx integralda x=q,(t) o'zgaruvchini almashtiraylik, u holda dx=q,'(x)dt bo ladi. Ularni integral ostidagi ifodaga qo'ysak, J./{x)dx=ifiq,(t)]q,'(t)dtbo'ladi. Bu formula aniqmas integralda o'zgaruvchi almashtirish formulasi deyiladi. 1- misol. I= J5x ni hisoblang. 264 1J dz 1 1 I = J -- dx = - - - = - - ln I z I= - - ln I 5 - 3x I +C. 5-3x 3 z 3 3 2- misol. I = J 1+ :X+1 ni hisoblang. Buni hisoblash uchun o'zgaruv­ chi almashtirish usulidan foydalaniladi. x+l=z3 desak, x=z3-l, dx=3z2dz, = 3(J z2 -ldz+ r _!!!: )= 31I' (z -J)(z+ l)dz +J _!!!: )= I+z J l+z z+l ' ,z - z + ln I I + z I +C1 = - 3 .j(x + 1)2 =3 2 I2 2 l+z , 3 ' , -3 .Jx+I +3ln I I+.Jx+l I +C. 3 ANIQMAS INTEGRALNI BO'LAKLAB INTEGRALLASH Bizga differensiallanuvchi bo'lgan U(x) va V(x) funksiyalari berilgan bo'lsin. Ma'lumki, d(U JI)= VdU+ UdV edi. Bu yerdan UdV topilsa, UdV=d( U V)-VdU bo'ladi. Bu tengliklar integrallansa, JUdV=Jd(UV)-JVdU, JUdV=UV- JVdU Bu formula aniqmas integralda bo'laklab integrallash formulasi deyiladi. 1- misol. J= Jx/nxdx ni hisoblang. 1 xi U=lnx bo'lsa, dU= - dx bo'ladi. dV=xdx bo'lsa, V = - X 265 2 bo'ladi. ANIQ INTEGRAL Masala. Dekart koordinatalar sistemasida chap tomondan x=a o'ng tomonda x = b, ostki tomondan y=O va yuqori tomondan y=/(x) egri chizig'i bilan chegaralangan aABb ko'rinishdagi egri trapetsiyaning yuzasi hisoblansin. Ushbu masalani yechish aniq integral tushunchasiga olib keladi. Bu masalani yechish uchun ab kesmani ixtiyoriy n ta bo'lakka bo'lib bo'linish nuqtalaridan Oy o'qiga parallel to'g'ri chiziqlar o'tkazilsa, izlanayotgan egri trapetsiya (n-1) trapetsiyalarga ajraladi. Bu trapetsiyalarning yuzalarini hisob­ lashda Darbuning quyi va yuqori yig'indilari degan tushunchalar hamda bu yig'indilar orasida yotuvchi Riman yig'indisi degan tushunchalardan foydalanib ular orasidagi matematik qonuniyatlarni o'rnatish natijasida aniq integral tushunchasiga quyidagicha ta'rifberiladi. Ta'rifberishjarayonida .:l = (max /J.x1) . Ta'rif: .:l-+ 0 a yig'indi chekli lirnitga ega bo'lsa, bu limit [a,b] ni maydalash usuliga va undagi nuqtalarni tanlanishiga bog'liq bo'lmasa u holda bu limit y=fix) funksiyasini [a,b] dagi aniq integrali deyiladi va u quyidagicha yoziladi: . lima = lim "-I 2,f(g;) · /J.xi = b f(x)dx. (1) f ,u--,o ; o . (1) egri trapetsiya yuzini hisoblash forrnu­ lasidir. (1) Nyuton - Leybnes formulasi bo'yicha hisoblanadi: b A S = ff (x)dx = F(b) - F(a). a Aniq integral rnavzusi rnuarnrnoli ta'limning muarnmoli vaziyatlari asosida tushuntirildi. Bu mavzuning ilmiy metodik isbotini talabalar qo'yilgan muamrnoli vaziyatlarni ilmiy-metodik yechirnlarini o'zlari topishga harakat qiladilar degan umiddamiz. Masala. Balandligi h ga asosi a ga teng bol'gan uchburchakning yuzasini hisoblang. Ber i 1 g an u ch bur ch a k OAB OB=h, AB=a, OA=y=kx. Yechish: a a x2 a · h2 l S= h Jf(x)dx=h J-xdx=--I h =-=-a-h. h 2 o h-2 2 0 0h 266 0 a x1 xi+, ,b X 29- chivna. y B 30- chivna. QUYIDAGI INTEGRALLARNI HISOBLANG 1 J dx x.Jx+t' Javobi: ln1../x+I-1i+c. .Jx+l +1 xdx 2. J .Jx2+ 1. Javobi: x2 + 1 + C. dx • J 3x-2° Javobi: - In l3x - 21+ C. 4. Jln2 xdx. Javobi: x(ln2 x-2lnx+2)+C. 3 I 3 ' ex Javobi: 2(sinx + cosx)+ C. 6- §. Differensial tenglamalar Ixtiyoriy nuqtasiga o'tkazilgan urinmaning burchak koeffitsiyenti absissasining ikkilanganiga teng bo'lgan xossaga ega egri chiziq tengla­ masini topaylik. Ye chis h. Masala shartidan egri chiziqning M(x,y) nuqtasiga o'tka­ zilgan urinmaning burchak koeffitsiyenti 2x ga tengligi kelib chiqadi. Ikkinchi tomondan urinmaning burchak koeffitsiyenti M nuqtaning ordinatasi y dan absissasi x bo'yicha olingan hosiladan iboratdir. Shunday qilib, ushbu tenglikka ega bo'lamiz: dy -=2x dx (I) yoki (2) dy =2xdx (1) yoki (2) tenglik asosida egri chiziq tenglamasini topishga, ya'ni o'zgaruvchi y nix ning funksiyasi sifatida ifodalashga urinib ko'raylik. (1) tenglik hosilani o'z ichiga oladi; (2) tenglik esa izlanayotgan funksiyaning differensialini o'z ichiga oladi; shuning uchun bunday tengliklar differensial tenglamalar deyiladL Ildizlari sonlardan iborat bo'lgan algebraik tenglama­ lardan farqli o'Jaroq differensial tenglamalarning yechimi. deb differensial tenglamani qanoatlantiruvchi x o'zgaruvchining funksiyasiga aytiladi, ya'ni u shunday funksiyaki, tenglamadagi y ning o'rniga qo'yilganda, uni ayniyatga aylantiradi. y ni xuddi shu funksiya deb faraz qilib (2) tenglikni ayniyat sifatida qarashi mumkin; uni integrallab topiladi: 267 f dy = f 2xdx + C yoki y = x2 +C, bunda C - ixtiyoriy o'zgarmas. O'zgarmas C ning istalgan qiymatida x2 + C 2xdx ga teng. (2) tenglamada y ifodaning differensiali ni x2 + C ifoda bilan almashtirish, d (x2 + C) = 2xdx ayniyatga olib keladi. Shunday qilib, (2) tenglamaning yechimi bo'lib bir emas, balki o'zgarmas C ning qiymati bilan bir-biridan farq qiluvchi va x2 + C ifoda bilan aniqlanuvchi cheksiz ko'p funksiyalar to'plami xizmat qiladi. Bu holda (2) y tenglamaning yechimi bitta parametr C •ga bog'liq bo'lgan funksiyalar oilasidan iborat y=x1+3 deyiladi. y +l Geometrik nuqtayi nazardan bu masala y=x1-l shartini aniq bir egri chiziq emas, balki C y=x2-J ning turli qiymatlariga mos kelgan egri chiziqlar oilasi (parabolalar) qanoatlantiradi degan ma'noni bildiradi. Bu oilaga tegishli egri chiziqlar (2) tenglamaning (yoki (1) ning, farqsiz) integral egri chiziqlari deyiladi. 2. Endi quyidagi ikki xossaga ega bo'lgan egri chiziq tenglamasi topiladi: 1) egri chi­ ziqning ixtiyoriy M(x,y) nuqtasidagi urin31- chivna. X maning burchak koeffitsiyenti - - ga teng; 2) y egri chiziq Mo(3,4) nuqtadan o'tadi. Ye c hi sh . (1) shart ushbu differensial tenglamaga olib keladi: dy dx X -=---,- y yoki ydy = -xdx. (3) y funksiya deganda (3) tenglamani qanoatlantiruvchi funksiya tushuniladi, ya'ni (3) tenglikni ayniyat sifatida deb qaraladi va topiladi: f ydy = - f xdx + C, bundan esa: y2 xi -=--+C 2 2 268 (4) yoki xi + Y2 = C. (5) (5) tenglikda 2C o'rniga C ning o'zi yozildi, chunki C ixtiyoriy o'zgarmas bo'lgani y uchun uni 2C ko'rinishida yoki C ko'rinishida yozish farqsizdir. Masalan, (4) tenglikda C ga biror son qiymati, masalan, 5 berilsa (va, demak, 2C=l0), u holda (5) tenglikdagi o'zgarmas C x ga 10 qiymati berish mumkin. Olingan (5) tenglik (3) tenglamaning integ­ ral egri chiziqlari koordinata boshida umumiy markazga ega bo'lgan (o'zgarmas) konsentrik aylanalar oilasi ekanini ko'rsatadi. Endi bu egri 32-chiz,na. chiziqlardan nuqtadan o'tuvchi egri chiziq tenglamasini topishi kerak. Bunday aylana aniq radiusga ega bo'ladi, uni (5) tenglikdan .x=3 va y=4 deb aniqlanadi. Shunday qilib, 32 + 42 = C , ya'ni C = 25 va izlangan egri chiziq ushbu tenglama bilan aniqlanadi: x2 + y2 = 25. 3. Endi differensial tenglamalar nazariyasi bilan bog'liq bo'lgan asosiy tushunchalar va ta'riflarni ko'rishga o'tiladi. x erkli o'zgaruvchi; y esa x ning noma'lum funksiyasi bo'lsin; x,y ni va uning turli tartibli hosilasi yoki differensialini o'zaro bog'lovchi tenglik differensial tenglama deyiladi. Masalan, ushbu tenglik differensial tenglamadir: y'+xy = 0. (6) Differensial tenglamani qanoatlantiruvchi har qanday funksiya uning yechimi deyiladi. x2 Masalan,y = e 2 funksiya (6) tenglamaning yechimidir. Haqiqatan x2 ham, y , =-xe-2 x2 va tenglamaning chap tomonidagi y ni e --2 bilan va ifoda bilan almashtirib, ushbu_ayniyatga ega bo'lamiz: x2 -- - -xe 2 + xe 269 -xl 2 = 0. Differensial tenglamaning tartibi deb tenglamada ishtirok etuvchi hosila (differensial) ning eng yuqori tartibiga aytiladi. Misol uchun (6) tenglama birinchi tartibli tenglamadir; y"-y =0 (7) tenglama esa ikkinchi tartibli tenglamadir. Biz (2) tenglamaning yechimi y = x2 + C funksiyalar oilasi, (3) tenglamaning yechimi esa (8) x2 + y2 = C (9) funksiyalar oilasi ekanini ko'rdik. (8) tenglamadagi kabi (9) tenglamada ham ixtiyoriy o'zgarmas qatnashadi. Umuman differensial tenglamaning umumiy yechimi yoki integrali deb uning tenglama tartibi qancha bo'lsa, shuncha ixtiyoriy o'zgarmas ishtirok etgan yechimiga aytiladi yoki, boshqacha aytganda, tenglama tartibiga teng bo'lgan Cl' C 2_C 3 c. parametrlarga bog'liq bo'lgan funksiyalar oilasi tenglamasiga aytiladi. Agar bunda tenglama y ga nisbatan yechilgan bo'lsa, u holda uni differensial tenglamaning umumiy yechimi, agar y ga nisbatan yechilmagan bo'lsa, umumiy integrali deyiladi. Shunday qilib, (8) munosabat (2) differensial tenglamaning umumiy yechimidir, (9) munosabat esa (3) differensial tenglamaning umumiy yechimidir. lkkinchi tartibli differensial tenglama (7) ning umumiy yechimi quyidagi ko'rinishga ega ekaniga ishonch hosil qilish qiyin emas: y=C1cosx+C2sinx. (10) Ixtiyoriy o'zgarmasning aniq son qiymatlari uchun umumiy ye.chimdan olinadigan yechim xususiy yechim deyiladi. Differensial tenglamaning xususiy integrali ham xuddi shunday aniqlanadi. (2) tenglamaning yechimi (3) tenglamaning xususiy integrali x2 + y2 = 25 ni topishga keltiriladi. Umumiy yechim (yoki integral)ning grafiklari berilgan differensial tenglamaning integral egri chiziqlari deyiladi. Qoidaga ko'ra tekislikning nuqtasidan birinchi tartibli differensial tenglamaning faqat bitta integral chizig'i o'tadi. Shuning uchun birinchi tartibli differensial tenglamaning kerakli xususiy yechimi (yoki integrali)ni topish uchun x argumentning x0 qiymatiga va unga mos y ning y0 qiymatiga ega bo'lish zarur. Bu qiymatlar differensial tenglamaning boshlang'ich shartlari deyiladi. Boshlang'ich shart quyidagicha yoziladi: 270 Demak, (2) masalaning boshlang'ich sharti quyidagi tenglik bilan yoziladi: y(3)=4. Biz ko'rdikki, shu masalani yechish jarayonida bostrlang'ich shart yordamida differensial tenglamaning umumiy yechimida (umumiy integra­ lida) qatnashuvchi o'zgarmas C ning qiymati aniqlanadi. Tauor!ash uchun savollar I. To'g'ri proporsional bog'lanish nima? 2. Teskari proporsional bog'lanish nima? 3. Funksiya ta'rif/ni ayting. 4. Funksiyaning aniqlanish va o'zgarish sohasi deb nimaga aytiladi? 5. Funksiyaning beri/ish usu/lari deganda nimani tushunasiz? 6. Hosila qanday ta'rif/anadi? 7. Hosilaning geometrik ma 'nosini ayting. 8. Elementar Junksiyalarda hosila qanday bajariladi? 9. Murakkab funksiyaning hosilasi qanday formula bi/an ifodalaniladi? JO. Yuqori tartibli hosila deganda nimani tushunasiz? ll. Berilgan funksiyaning boshlang'ich funksiyasi deb nimaga aytiladi? 12. Berilgan Junksiyaning boshlang'ich funksiyasining umumiy ko'rinishi deganda nimani tushunasiz? 13. Berilgan Junksiyani integra/i deb nimaga aytiladi? 14. Aniqmas integralning asosiy xossalarini ayting. 15. Aniqmas integralda o'zgaruvchining almashtirish formulasi qanday ifodalanadi? 16. Aniqmas integralda bo'laklab integrallash formulasini yozing. 17. Qanday tenglamaga differensial tenglama deb aytiladi? 18. Differensial tenglama qanday yechiladi? 19. Differensial teng/amaning xususiy yechimi qanday topiladi? 20. Differensial tenglamaning boshlang'ich shartlarni qanday topiladi? Tayanch iboralar To'g'ri proporsional, teskari proporsional, Junksiya, junksiyaning aniqlanish va o'zgarish sohasi, funksiyaning beri/ish usu/lari, hosila, hosilaning geometrik ma'nosi, murakkab funksiyaning hosilasi, yuqori tartibli hosila, boshlang'ich Junksiya, Junksiyaning integrali, aniqmas integra/ning asosiy xossalari, aniqmas integralda o'zgaruvchini almashtirish, aniqmas integra/da bo'laklab integral/ash, differensial tenglama, differensial tenglamaning yechimlari, differensial tenglamaning xususiy yechimlari. X bob. GEOMETRIYA KURSINING AKSIOMATIK QURILISHI AKSIOMA, POSTULAT, TEOREMA VA UNING TURLARINI O'RGATISH METODIKASI 1- §. Matematik hukmning turlari Ma'lumki, maktab geometriya kursi deduktiv asosida mantiqiy qurilgan fan bo'lib, u asosan planimetriya va stereometriya bo'limlaridan iboratdir. Geometriyaning planimetriya bo'limida tekislikdagi geometrik figuralarning qonuniyatlari, stereometriya bo'limida esa fazoviy geometrik figuralarning qonuniyatlari o'rganiladi. Uning deduktiv qurilgani shu bilan izohlanadiki, geometriya kursini umumiylikdan xususiylikka tomon o'rganiladi. Chunki, avvalo, tekislikda yotuvchi ixtiyoriy nuqtalar to'pla­ miga geometrik figura deb ta'rif beriladi, so'ngra ana shu geometrik figuraning xususiy hollari o'rganiladi. Masalan, ko'pburchak va uning qabariq, botiq turlari o'rganiladi, so'ngra qabariq ko'pburchakning turlari bo'lmish to'rtburchak, parallelogramm, trapetsiya, romb va kvadratlarning xossalari o'rganiladi. Demak, bu yerda o'rganishjarayoni umumiylikdan xususiylik tomon amalga oshiriladi. Geometriya kursining mantiqiyligi deganda: a) ta'riflanmaydigan boshlang'ich tushunchalar qabul qilinadi (nuq­ ta, to'g'ri chiziq, tekislik va masofa); b) boshqa geometrik figuralar ta'riflanmaydigan tushunchalar yordamida ta'riflanadi; d) aksiomalar sistemasi qabul qilinadi; e) ta'rif va aksiomalar yordamida teoremalar isbotlanadi. Yuqoridagi aytib o'tilgan bosqichlar geometriya kursining mantiqiy qurilganligini ko'rsatadi. Maktab matematika kursida matematik hukmlar aksioma, postulat va teorema ko'rinishda beriladi. Aksioma grekcha axioma so'zidan olingan bo'lib, uning lug'aviy ma'nosi <<obro'ga ega bo'lgan gap>> demakdir. Shuning uchun ham aksiomaga maktab matematika kursida quyidagicha ta'rif berilgan: «lsbotsiz qabul qilinadigan matematik hukm aksioma deyiladi». Aksioma asosan eng sodda geometrik figura yoki sodda matematik qonuniyatlarning asosiy xossalarini ifodalovchi hukmclir. Masalan, maktab geometriya kursida o'rganish uchun qabul qilingan aksiomalarni qaraylik: 272 l 1. «Tekislikda yotuvchi ixtiyoriy bitta nuqtadan shu tekislikdagi to'g'ri chiziqqa parallel bo'lgan faqat bitta to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin». 2. <<Tekislikdagi har qanday ikki nuqtadan faqat bitta to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin». Ma'lumki, matematika fani aksiomalar sistemasi asosida qurilgandir. Matematika fanining mantiqiy asosda qurilishini yaratish uchun aksiomalarning bo'lishligi haqida fikr Gretsiyada bundan ming yil avval paydo bo'lgan edi. XIX asrning oxiri va XX asrning boshlarida matematika fanining turli bo'limlarida aksiomalar chuqur o'rganildi va rivojlantirildi. Matematika kursidagi aksiomalar sistemasi asosan quyidagi uch talabga javob berishi kerak. 1. Aksioma sistemasi ziddiyatsiz bo'lishi kerak. Bu degan so'z, biror aksiomadan chiqarilgan natija shu aksioma yordamida hosil qilingan boshqa natijaga yoki boshqa aksiomadan chiqarilgan xulosaga zid kelmasligi kerak. 2. Aksiomalar sistemasi mustaqil bo'lishi kerak, ya'ni hech bir aksioma ikkinchi bir aksiomadan kelib chiqadigan bo'lmasligi kerak. 3. Aksiomalar sistemasi shu fanga oid istalgan bir yangi tushunchani isbot etish uchun yetarli bo'lishi kerak, ya'ni biror matematik jumlani isbotlashda hech qachon o'z-o'zidan tushunilishiga yoki tajribaga tayanilmaydi, bu matematik jumla boshqa teoremalar oxirida aksio­ malar bilan asoslanishi kerak bo'ladi. Maktab geometriya kursida quyidagi aksiomalar sistemasi mavjud. 1. Tegishlilik aksiomasi: a) har qanday to'g'ri chiziq nuqtalar to'plamidan iboratdir. b) har qanday ikki nuqtadan bitta va faqat bitta to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin. d) har qanday to'g'ri chiziqni olmaylik, shu to'g'ri chiziqqa tegishli bo'lgan va tegishli bo'lmagan nuqtalar mavjud. 2. Masofa aksiomasi: a) har bir kesmaning uzunligi shu kesmaning har qanday nuqtasi ajratgan masofalar uzunliklarining yig'indisiga teng: b) A nuqtadan B nuqtagacha bo'lgan masofa B nuqtadan A nuqtagacha bo'lgan masofaga teng: IA.Bl= IBAI. d) Ixtiyoriy uchta A, B, C nuqta uchun A dan C gacha bo'lgan masofa Adan B gacha va B dan C gacha bo'lgan masofalar yig'indisidan katta mas: IACl:5JABl+IB<l 3. Tartib aksiomasi: 18 - S. Alixonov 273 a) to'g'ri chiziqdagi uchta nuqtadan bittasi va faqat bittasi qolgan ikkitasi orasida yotadi. b) to'g'ri chiziq tekislikni ikki yarim tekislikka ajratadi. 4. Harakat aksiomasi: a) Agar IAb1 masofa musbat bo'lib, u IA1B11masofaga teng bo'lsa, A nuqtani A1 nuqta va B nuqtani B1 nuqtaga akslantiruvchi faqat ikkita siljitish mumkin. 5. Paralellik aksiomasi: Berilgan nuqtadan to'g'ri chiziqqa bitta va faqat bitta parallel to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin. 2- §. Postulat <<Postulat>> so'zi lotincha so'z bo'lib, uning lug'aviy ma'nosi <<talabni belgilovchi>> demakdir. Postulat - bu ma'lum bir talab yoki shartlami ifodalovchi matematik hukm bo'lib, bundagi talab va shartlami ba'zi bir tushuncha yoki tushunchalar orasidagi munosabatlar orqali qanoat­ lantiradi. 1- misol. Evklidning <<Negizlar>> kitobida paralellik aksiomasi «beshinchi postulat>> deb atalgan qadimgi matematiklar ana shu paralellik aksiomasini XIX asrning boshlarigacha isbotlashga urinib keldilar. Bu urinishlar har doim muvaffaqiyatsizlik bilan tugadi. Paralellik aksiomasining to'g'riligi hech kimda shubha tug'dirmasada, uni mavjud aksiomalarning va ilgari isbot qilingan geometrik faktlarning asosi uchun qabul qilish mumkin emasmikan, ya'ni u o'zicha teoremadan iborat emasmikan, degan savol barcha matematiklarni qiziqtirar edi. Parallel to'g'ri chiziqlar aksiomasini teskarisidan faraz qilish usuh bilan, ya'ni nuqta orqali berilgan to'g'ri chiziqqa parallel bir nechta to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin, deb qabul qilib isbotlashga urinishlar matematik qonuniyatlarga zid bo'lgan holatlarni keltirib chiqarishi kerak edi, ammo bunday bo'lmadi. Buyuk rus matematigi N.I.Lobachevskiy va undan bexabar holda venger matematigi Ya.Boya nuqta orqali berilgan to'g'ri chiziqqa parallel bir necha to'g'ri chiziq o'tkazish mumkin, degan farazni qabul qilib, boshqa <<noyevklid geometriya<<ni qurish mumkinligini isbot qildilar. Lobachevskiy geometriyasi ana shunday dunyoga keldi. 2- misol. Munosabatlar ekvivalentligining ta'rifi ham quyidagi uchta postulat orqali ifodalanadi: 1) munosabat refleksiv bo'lishi kerak: Va E A : a 2) munosabat simrnetrik bo'lishi kerak: Va,b EA: (a 1-b) => (a 274 3) munosabat tranzitiv bo'lishi kerak: 1 :c)=> (a f : c). 3- §. Teorema va uning turlari Teorema so'zi grekcha so'z bo'lib, uning lug'aviy ma'nosi <<qarab chiqaman» yoki <<o'ylab ko'raman» demakdir, shuning uchun ham maktab matematika kursida teoremaga quyidagicha ta'rif berilgan: «Isbotlashni ta/ab etadigan matematik hukm teorema deyiladi>>. Maktab matematika kursida teoremalaming quyidagi turlari mavjuddir: 1. To'g'ri teorema. 2. Teskari teorema. 3. To'g'ri teoremaga qarama-qarshi teorema. 4. Teskari teoremaga qarama-qarshi teorema. To'g'ri va unga nisbatan teskari bo'lgan teorema tushunchalarini o'quvchilaming ongida shakllantirishni - VI sinf geometriya kursining birinchi darslaridan boshlab amalga oshirish kerak. Masalan, quyidagi ikkita tushunchani olib qaraylik. 1. Bu figura parallelogrammdir. 2. Bu figura to'rtburchakdir. Berilgan bu ikkala hukm o'zaro bog'liqdir. Boshqacha aytganda, birinchisining haqiqatligidan ikkinchining haqiqatligi kelib chiqadi, ammo ikkinchisining mavjudligidan birinchisining haqiqatligi bar doim ham kelib chiqavermaydi. Agar bu bog'lanishni simvolik ravishda yozadigan bo'lsak u quyidagicha bo'ladi: J paralellogramm to'rtburchak I Bu yerda biz paralellogramlar sinfini to'rtburchaklar sinfiga kiritdik. Yuqoridagidek bog'lanishlar geometriya kursining birinchi darslaridan boshlab tekshirayotgan matematik hukmlarning ichki o'zaro bog'lanishini ochib beradi. Masalan, «Ichki almashinuvchi burchaklar o'zaro teng>> degan hukmni simvolik holda quyidagicha yozish mumkin: j Bu yerga agar ichki almashinuvchi burchaklar mavjud bo'Lsa, u holda ular teng bo'ladi, degan fikr tasdiqlanadi. Agar yo'nalish teskari tomonga qo'yilsa, bunday mulohaza hosil bo'ladi: <<Agar burchaklar I lchki almashinuvchi burchaklar I 275 => eng burchaklar teng bo'lsa, u holda ular ichki almashinuvchi burchaklardir>>. Agar teoremadagi shart va xulosaning o'zaro bog'liqligini «agar», <<U holda>> so'zlari bilan bog'lansa, bunda o'quvchilar teoremaning sharti, natijasi va ular orasidagi bog'lanish haqida chuqurroq tasavvurga ega bo'ladi. Masalan, agar bir uchburchakning ikki tomoni ikkinchi uchburchak­ ning ikki tomoniga mos ravishda teng bo'lsa, bunday uchburchaklar teng bo'ladi. Bu aytilgan teoremaning shartidan uning xulosasi kelib chiqmaydi, ammo uning xulosasidan sharti har doim kelib chiqadi. Shuning uchun uni simvolik ravishda bunday yozish mumkin: Bir uchburchakning ikki tomoni ikkinchi uchburchakning ikki tomoniga mos ravishda teng bo'lsa uchburchaklar teng Maktab geometriya kursida shunday teoremalar borki, ularning shartidan xulosasining to'g'riligi va aksincha, xulosasidan shartining to'g'riligi kelib chiqadi. Masalan: I. Agarto'g'ri chiziq burchak bissektrisasi bo'lsa, u berilgan burchakni teng ikkiga bo'ladi. Bunga teskari bo'lgan teorema ham o'rinlidir: <<Agar to'g'ri chiziq burchakni teng ikkiga bo'lsa, bu to'g'ri chiziq shu burchakning bissekt­ risasidi1>>. Bu aytilganlami simvolik ravishda bunday yozish mumkin: Agar to'g'ri chiziq burchak bissektrisasi bo'lsa <= Burchak teng ikkiga bo'linadi Bundan ko'rinadiki, teorema shartining mavjudligidan uning xulosasining haqiqiyligi kelib chiqsa va aksincha, uning xulosasining mavjudligidan haqiqatligi kelib chiqsa, teoremaning shart va xulosala­ rida qatnashayotgan <<agar» va <<U holda» bog'lovchilarining o'rinlari o'zgaradi. Agar biz shartli ravishda berilgan teoremani to'g'ri teorema desak, bu teoremadagi shart va xulosalarning o'rinlarini almashtirish natijasida hosil qilingan teoremani teskari teorema deb ataladi. Endi to'g'ri va teskari teoremalarning berilishi hamda ulami isbotlash uslubiyatini ko'rib chiqaylik. I. To ' g ' r i t e ore ma: «Agar uchburchakning biror tomoni katta bo'lsa, u holda ana shu katta tomon qarshisida katta burchak yotadi». Berilgan: MBC, BC> AB. I s bot qi 1is h k era k: A > C. 276 w Is bot i. ABC uchburchakning BC tomonida C D B AB tomonga teng BD=AB kesmani o'lchab, ana shu D nuqtani A nuqta bilan birlashtiriladi (33chizma), natijada ABD teng yonli uchburchak hosil bo'ladi. ABD uchburchak teng yonli bo'lgani uchun LBAD= LBDA. BDA burchak ADC burchakning A 33- chizma. tashqi burchagi bo'lgani uchun LBAD=LC+LDAC bo'ladi, bundan LBAD> LC ekani kelib chiqadi. Bu yerdagi BAD burchak A burchakning bir qismi xolos. Shuning uchun LA >LC. Teskari teorema: <<Agar uchburchakning biror burchagi katta bo'lsa, u holda ana shu katta burchak qarshisida katta tomon yotadi». Berilgan: MBC, LA > LC. lsbot qilish kerak: BC>AB. Is bot i. l) ABC uchburchakning AB tomoni hech qachon BC tomonidan katta bo'la olmaydi, chunki to'g'ri teoremada biz katta tomon qarshisida katta burchak yotadi, deb isbot qildik, aks holda LC>LA ligi kelib chiqadi, bu esa teorema shartiga ziddir. 2) AB tomon BC tomonga teng ham bo'la olmaydi, chunki LABC teng yonli emas, agar teng yonli bo'lganda edi LC> LA tenglik o' rinli bo'lib, bu ham teorema shartiga zid bo'lar edi. 3) Agar AB tomon BC tomondan katta bo'lmasa yoki unga teng bo'lmasa, u holda BC > AB ligi kelib chiqadi. 2. To' g' r i t e ore ma: Agar uchburchakning tomonlari teng bo'Isa, u ho/da bu tomonlar qarshisida Ieng burchak/ar yotadi. Berilgan: MBC, AC = CB. C ls bot qilish kerak: LA =LB. lsboti. ABC asosi AB bo'lgan teng yonli uchburchak bo'lsin. LA=LB ekanligi isbotlanadi. Uchburchaklar tengligining birinchi alomatiga ko'ra CAB burchak CAB burchakka teng bo'ladi, chunki CA=CB va LC=LC. Bu uchburchaklarning A ----------------- s tengligidan: LA=LB. 34- chizma. T e s k a r i t e o r e m a . Agar uchburchakning burchak/ari o'zaro teng bo'Isa, u holda bu burchaklar qarshisida teng tomonlar yotadi (35chizma). B Berilgan: LABC, LA = LC. ls bot qilish kerak: BC= AB. lsboti. I) BC tomon AB tomondan katta bo'la olmaydi, aks holda avvalgi isbot qilingan teoremaga A'------,-----ko'ra LA>LCbo'lar edi, bu esa teorema shartiga ziddir. 35- chizma. 277 2) BC tomon AB tomondan kichik ham bo'la olmaydi, aks holda avvalgi isbot qilingan teoremaga ko'ra LC >LA bo'lar edi, bu esa teorema shartiga ziddir. Demak, BC = AB. B - ._ I 4. To 'g ' r i t e ore ma . Agar --............ ...._ I uchburchak to'g'ri burchakli bo'lib, uning ......._-.. I ---w bir burchagi 30° bo'Isa, u holda 30° Ii burchak 36- chizma. qarshisidagi katet gipotenuzaning yarmiga teng bo'ladi (36-chizma). Berilgan: ABC burchak to'g'ri burchakli, LB=30°. I s bot qi1is h AB k era k: AC =l · lsboti. AC katetni davom ettirib, CD=AC kesmani qo'yib, D nuqtani B nuqta bilan birlashtiramiz. U holda t;.BCD=t;.BCA tenglik hosil bo'ladi, chunki LD=LA va LD=6Q° bo'lganligi uchun ABD uchburchakning Ava D burchaklari 60° dan, LABD=60° AD teng tomonli uchburchakdir. Chizmadan AD AB · AD=AB' shuning uchun AC= AC= 2, 2. Te s k a r i t e o r e m a . Agar to'g'ri burchakli uchburchakning kateti gipotenuzaning yarmiga teng bo'Isa, u holda shu katet qarshisidagi burchak 30° ga teng bo'ladi (37- chizma). B e r i 1 g a n: t;. ABC to'g'ri burchakli, 1 AC = AB. 37- chil}Tla. 2 lsbot qilish kerak: LABC = 30°. I s bot i. AC katetni davom ettirib CD=AC qo'yiladi, u hoIda A 2AC bo'ladi, bundan AD=AB, ekani kelib chiqadi. B va D nuqtalami birlashtirsak, t;.BCD=t;.BCA bo'ladi, chunki bulaming ikkita kateti va ular orasidagi bur­ chaklari o'zaro teng. t;.BCD=t;.BCA ekanligidan AD=AB ga, LABC=LDBC u holda AD=AB va DB=AB bulardan MBD teng tomonli ekanligini kelib chiqadi, u holda LABD=60°, LABC=LDBC, bu burchaklar yig'indisi LABD ni hosil qiladi, shuning uchun LABC=3Q°. Agar to'g'ri teoremaning shartini p va uning xulosasini q desak, u holda yuqoridagi teorema turlati uchun quyidagi simvolik ifodalar o'rinlidir: 1) p q (to'g'ri teorema); 2) q p (teskari teorema); 278 t 3) p q (to'g'ri teoremaga qarama-qarshi teorema); 4) q p (teskari teoremaga qarama-qarshi teorema). Quyidagi teoremani to'g'ri teorema deb olib, unga nisbatan yuqoridagi teoremaning turlarini qo'llasak, bunday teoremalar hosil bo'ladi: I) Agar to'rtburchak paralel/ogramm bo'Isa, uning diagonali kesishish nuqtasida teng ikkiga bo'linadi, ya'ni p q. 2) Agar to'rtburchanning diagonallari kesishish nuqtasida teng ikkiga bo'linsa, u holda bu to'rtburchak paralellogrammdir, ya 'ni q p. 3) Agar to'rtburchak paralel/ogramm ho'lmasa, uning diagona/lari kesishish nuqtasida teng ikkiga bo'linmaydi, ya 'ni p q. 4) Agar to'rtburchakning diogonali kesishib, teng ikkiga bo'linmasa, u holda bunday to'rtburchak parale/ogramm emas, ya 'ni q p. Bu misoldan ko'rinadiki, agar to'g'ri teoremani shart va xulosalarga ajratish mumkin bo'lsa, u holda ana shu to'g'ri teoremaga teskari, qarama­ qarshi hamda to'g•ri teoremadan hosil qilingan teskari teoremaga qarama­ qarshi teoremalarni hosil qilish mumkin. I 4- §. Teoremalarni isbotlash metodlari Ta'rif. Jsbotlash - deduktiv xulosa chiqarish zanjiri, demakdir. Har qanday isbotlash jarayoni quyidagi uch qismni o'z ichiga oladi: 1. Teoremaning bayoni - isbot talab etiladigan holat. 2. Argumentlar - teoremani isbotlash jarayonida ishlatilgan mate­ matik hukrnlar. 3. lsbotlash - deduktiv xulosa chiqarish orqali teorema xulosasida topish talab qilingan noma'lumni uning shartlari hamda awaldan ma'lum bo'lgan argumentlardan foydalanib keltirib chiqarish. Teoremani isbotlashga kirish va uni isbotlash jarayonida o'qituvchi yordam1da o'quvchilar quyidagi mantiqiy ketma-ketlikka ega bo'lgan bosqichlami bajarishlari kerak: 1) Teoremaning sharti va unmg xulosasi nimadan iborat ekanligini to'la tushunib olishlari kerak. 2) Ana shu teoremaning shart va xulosasida qatnashayotgan har bir matematik tushunchaning ma'nosini bilishlari kerak. 3) Teoremaning shart va xulosa qismlarini maternatik simvollar orqali ifodalashlari kerak. 4) Teoremaning shartida qatnashayotgan ma'lum parametrlar teo­ rema xulosasidagi noma'lumni aniqlay oladimi yoki yo'qmi ekanligini bilishlari kerak. II 279 11 I,,, I I"• 5) Teoremani isbotlash jarayonida teoremadagi shartlardan teorema xulosasining to'g'riligini ko'rsatuvchi natijalar keltirib chiqarishi kerak. 6) Teoremani isbotlash jarayonidagi mantiqiy mulohazalarda teoremaning shartidan to'la foydalanishlari kerak. 7) Teorema isbot qilib bo'lingach, isbotlashda qo'llanilgan metodni ko'zdan kechirish va imkoni bo'lsa, isbotlashning boshqa usullarini qidirib topish kerak. Maktab matematika kursidagi teoremalami isbotlash ikki usulda amalga oshiriladi. 1) Bevosita isbotlash usuli (to'g'ri isbotlash usuli); 2) Bilvosita isbotlash usuli (teskarisidan faraz qilish usuli); Bevosita isbotlash usuli jarayonida teoremaning shartida qatnashayotgan ma'lum va parametrlardan hamda awaldan ma'lum bo'lgan aksioma, ta'rifva teoremalardan foydalangan holda mantiqiy mulohaza yuritib, teorema xulosasida talab qilingan noma'lumlar topiladi. Teore­ malami bunday isbotlash analiz va sintez orqali amalga oshiriladi. • Ta'rif. Noma 'lumlardan ma'lumlarga tomonga iz/ash metodi ana/iz deyiladi. Psixologik olimlar analiz metodini quyidagicha ta'riflaydilar: ana/iz - bu butunlardan bo'laklarga tomon iz/ash demakdir. Ta'rif. Ma'lumlardan noma'lumlarga tomon iz/ash metodiga sintez ·deyi/adi. Psixologik nuqtayi nazardan sintez metodi bo'laklardan butunlarga tomon izlash metodi demakdir. Fikrimiz dalili sifatida quyidagi teoremani analiz va sintez metodlari orqali isbotlaymiz. Teorema. B nuqtada kesishuvchi CD va EF to'g'ri chiziqlar a tekislikda yotadi va CB = BD, EB = BF. a tekislikda yotmaydigan A nuqtaAE=EFvaAC=ADtengliklami qanoatlantiradigan qilib tanlansa, AB to'g'ri chiziq a tekislikka perpendikular bo'ladi (38-chizma). Ber i I g an: a tekislik, (CD)A(EF)= B, (CB=BD)A(EB=BF), (AE=AF)A(AC=AD). lsbot qilish kerak: AB ..La. I s b o t i . Bu teorema analiz metodi bilan isbotlanadi. I. AB ..La ekanligini isbot qilish uchun AB..LCD va AB..L EF ekanligini isbot qilish yetarli. 2. AB..LCD ekanligini isbot qilish uchun LABC=LABD ekanligini isbot qilish yetarli. 280 38-chiz,na. 3. Bu burchaklarning tengligini isbot qilish uchun MBC=MBD ekanligini isbot qilish yetarli, lekin BC=BD, AC=AD, AB = AB shuning uchun MBC=L1ABD. 4. AB.lEF ekanligini isbot qilish uchun LABE=LABF ekanligini isbot qilish yetarli. 5. Bu burchaklarning tengligini isbot qilish uchun MBE=MBF ekanligini isbot qilish yetarli, lekin BE=BF, AE=AF, AB=AB, shuning uchun MBE=MBF, bundan AB .l a ekanligi kelib chiqadi. Isbotning sintez usuli I. ABE= ABF. 2. LABE = LABF. 3. ABC = ABD. 4. LABC = LABD. 5. (2) va (4) ga ko'ra AB.LCD va AB.lEF. 6. (5) ga ko'ra AB.l a. Teo rem a. Agar a, b, c ABC uchbukchakning tomonlari va p uning yarim perimetri bo'Isa, u holda bu uchburchakning yuzi S = .J p(p - a)(p - b)(p - c) ga teng bo'ladi. 1. Teoremaning sharti: <<agar a, b, c· ABC uchburchakning tomonlari va R uning yarim perimetri bo'lsa,>, teoremaning xulosasi: <<U holda bu uchburchakning yuzi I .. I c I h ' b S = .Jp(p - a)(p - b)(p - c) ga teng bo'Iadi>>. 2. Teoremaning shart va xulosa qismlarida ------------------------------ c uchburchak, uchburchakning tomonlari, uning 8 lJ perimetri va yarim perimetri hamda uning yuzi 39-chivna. kabi tushunchalar qatnashadi (39-chizma). 3. Berilgan: MBC, AB= c, BC= a, AC= b, a+b+c --2--=p. Isbot qilish kerak: I S=.Jp(p-a)(p-b)(p-c). I 4, Teorema shartida berilgan uchburchak, uning tomonlari, yarim perimetri kabi tushunchalar uning xulosasida talab qilinayotgan S = .J p(p - a)(p- b)(p - c) noma'lumni topish uchun yetarlidir. 5. Teoremaning isboti. ABC da CA = b AB = c BC = a deb olamiz. ' ' Chizmadan: 281 I ' SMBC tb MDC=>, h I = 2aha =sin, (1) J=> h = b ·sin (2) 0 (2) ni (1) ga qo'yilsa: 'l S = l- ab •sin c,.. = l- (ab)2 sin2"c = l- (ab)2 I'1 - cos ,c. . = 2 2 2 ' , 2 "'l 1 (ab)2 -1( ,abcosc, =·:lr/-Ja2b2 -(la-+llb-+lcosc" )2 = 2 ½ a2 b2 - (; b)2. (3) ,.. lallblcos c ifoda a va ii vektorlaming skalar ko'paytmasidir. -+ MBC => c = a- b bo'ladi, bu ifodaning har ikki tomoni kvadratga ko'tarilsa, -+-+ c2 -+ = a2 + b2 - 2 a2 b2' -+ 22 ab (4) 02+ b2- c2 =---2 (4) ni (3) ga qo'yilsa: S= .!_ Ia2 b2 -( 2'y a2 + b2- c2 ]2= I a2 b2 2 4 282 .!_( a2 + b2- c2'j2= 4 2 = = t' l [ 2 -{:-b) (a+ bl'-c'- = (a + b ; c- 2a )(a + b ; c- 2b )(a + b ; c- 2c )(a + + c )= =P (P - a)(p-b)(p-c). 6. Teoremani isbotlashda vektor, vektorlarni qo'shish, skalar ko'paytma va uchburchakning yuzi kabi tushunchalar asosida mantiqiy mulohaza yuritib, teorema shartida berilgan uchburchakning tomonlari perimetri va yarim perimetri kabi tushunchalardan to'la foydalanib teoremaning isboti keltirib chiqarildi. 7. Qaralgan teoremani yuqoridagidan farqli usu! bilan ham isbot qilish mumkin (38-chizma). lsbot ikkinchi usuli: a+b+c Berilgan: MBC, AB=c, BC=a, AC=b, P =-- -2 Isbot qilish kerak: S=,,jp(p-a)(p-b)(p-c). I s b o t i. L1 ABC ning yuzi uning tomonlari va ular orasidagi burchagiga ko'ra bunday ifodalanadi: st.A.BC = ½cb. sin a, . 2S sma=-. be (1) Kosinuslar teoremasiga ko'ra: a2=lr+c'- - 2bc·coscx, bundan bi+ c2 -02 cos a=---- sin2 a+ cos2 a= I. (2); 2bc (3) (1) va (2) larni (3) ga qo'yilsa: 2S'J2+ ( b2 + c2 - o2 )2= 1. ( be 2bc 283 2 02 [ ( b +c )2 -a ] [ - ( b- c )2] a + b + c b + c - a a + b - c a + c - b = =-------=:.._:: ---=:. = --. --' --. --= 16 2 2 2 2 = p(p - a) (p - b) (p - c), S = p(p - a) (p - b)(p - c). Bilvosita isbotlash usuli (teskaridan faraz qilish orqali isbotlash usuli). Ta'rif. Teoremaning xulosasidagi no'malumlarni topish unga zid bo'lgan jumlani inkor qilish orqali ama/ga oshirilgan bo'Isa, uni bilvosita isbot/ash usuli deyiladi. Yuqoridagi ta'rifdan ko'rinadiki, isbotlashning bilvosita usulida biz oldin teorema tasdiqlagan fi.krga qarama-qarshi fikrni to'g'ri deb faraz qilamiz: shundan keyin aksiomalar va oldin isbqtlangan teoremalarga asoslanib mulohazalar yuritish yo'li bilan teorema shartiga zid .keladigan yoki biror aksiomaga yoki ilgari isbotlangan biror teoremaga zid keladigan xulosaga kelamiz. Shunga ko'ra farazimiz noto'g'ri bo'ladi. Natijada teoremadagi yoki berilgan masaladagi da'vo to'g'ri degan xulosaga kelamiz. Bilvosita isbotlash ikki xil usul bilan amalga oshiriladi: 1) Apagogik usul. 2) Ajratish usul. Apagogik usul ko'pincha teskarisidan faraz qilish metodi deb ham yuritiladi. Quyidagi teoremani apagogik - teskarisidan faraz qilish usuli bilan isbot qilaylik. Teorema. To'g'ri chiziqning har bir nuqtasidan unga perpen­ dikular to'g'ri chiziq o'tkazish mum.kin va faqat bitta. I sb oti. Paraz qilaylik, a - berilgan to'g'ri chiziq, A unda berilgan nuqta bo'lsin. a to'g'ri chiziqning boshlang'ich nuqtasi A bo'lgan yarim to'g'ri chiziqlaridan birini a 1 bilan belgilanadi, a 1 yarim to'g'ri chiziqdan boshlab 90° ga teng (a/b1) burchak qo'yiladi. U holda b1 nurni o'z ichiga olgan to'g'ri chiziq a to'g'ri chiziqqa perpendikular bo'ladi. Paraz qilaylik, A nuqtadan o'tib a to'g'ri chiziqqa perpendikular bo'lgan boshqa to'g'ri chiziq mavjud bo'lsin. Bu to'g'ri chiziqning b1 nur bilan bir tekislikda yotuvchi yarim to'g'ri chizig'i c1 bilan belgilanadi. Har biri 90° ga teng 284 (a1b) va (a1c) burchaklar a1 yarim to'g'ri chiziqdan boshlab bitta yarim te­ kislikka qo'yilgan. Ammo berilgan yarim a tekislikka a1 yarim to'g'ri chiziqdan boshlab 90° ga teng bitta burchak qo'yish mumkin. Shu sababli A nuqta orqali o'tib a to'g'ri chiziqqa perpendikular bo'lgan boshqa to'g'ri chiziqning mavjudligi mumkin emas. Shu bilan teorema isbotlandi. Masala. a va b uchrashmas to'g'ri chiziqlar berilgan. A va B nuqtalar a 40- chizma. \ \D b IC to'g'ri chiziqda, C va D nuqtalar b to'g'ri chiziqda yotadi. C va BD to'g'ri chiziq­ 41- chizma. larning o'zaro vaziyatini aniqlang (40chizma). Isboti. Ma'lumki, fazodagi ikki to'g'ri chiziq quyidagi uch holatdan birini egallaydi: 1. AC11BD. 2. AC n BD. 3. AC va BD to'g'ri chiziqlar uchrashmas. 1. Faraz qilaylik, AC11BD bo'lsin, u holda bu to'g'ri chiziqlar a va b uchrashmas to'g'ri chiziqlar ham yetadigan birgina tekislikni aniqlaydi. Bu esa masala shartiga zid. 2. AC n BD bo'lsin, u holda bu ikki kesishuvchi to'g'ri chiziqlar a va b uchrashmas to'g'ri b chiziqlar ham yotadigan birgina tekislikni aniqlaydi. Bu ham masala shartiga zid. Demak, AC va BD to'g'ri chiziqlar uchrashmas to'g'ri chiziqlardir. 5-§. Teoremalarni zaruriy va yetarli shartlari Ta'rif. Agar q mulohazadan p mulohazaning to'g'riligi ke/ib chiqsa, ya 'ni q=>p bo'Isa, u holda p mulohaza q mulohaza uchun zaruriy shart bo'lib, q mulohaza esa p mulohaza uchun yetarli shart deyiladi. 1- misol. Agar natural son juft bo'lsa, u holda u 6 soniga bo'linadi. Bu teoremada natural son 6 ga bo'linishligi uchun uning juft bo'lishligi zaruriy shart bo'lib, yetarli shart bo'la olmaydi, chunki har qanday juft son ham 6 ga bo'linavermaydi. 2- misol. Agar natural son 6 ga bo'linsa, u holda u juft bo'ladi. Bu teoremada natural son juft bo'lishligi uchun uning 6 ga bo'linishi yetarli shart bo'lib, zaruriy shart bo'la olmaydi, chunki 6 ga bo'linmaydigan juft sonlar ham mavjuddir. 3- misol. Agar natural son juft bo'lsa, u holda u 2 soniga bo'linadi. 285 Bu teoremada natural son 2 ga bo'linishi uchun uning juft bo'lishi zarur va yetarlidir, chunki har qanday juft natural son 2 ga bo'linadi. 4- misol. Har qanday natural son 2 ga bo'linsa, u holda bunday son juft bo'ladi. Bu teoremada natural son juft bo'lishi uchun uning 2 ga bo'linishi zarur va yetarlidir. Teo rem a. •[a, b] kesmada aniqlangan va uzluksiz bo'lgan y=fix) b funksiyaning J f(x)dx aniq integrali mavjud bo'lishi uchun a lim (S-s)=O bo'lishligi zarur va yetarlidir. il O b Isbotining zarurligi. ff (x)dx aniq integral mavjud bo'lganda lim (S-s)=O il O a ekanligi isbotlanadi. Aniq integral mavjud bo'lishligi uchun ta'rifga ko'ra, fun cr=1 bo'ladi. Limit ta'rifiga ko'ra: il O lcr - 11 < E yoki -E < cr - 1 < E, 1 - E < cr < 1 + E (1) Ma'lumki, o - integral yig'indi Darbuning quyi va yuqori yig'indi­ larining orasida yotar edi, shuning uchun (2) bo'ladi. (1) va (2) laming birlashtirib quyidagi tengsizliklarni tuzamiz: I - E :;:;; s :s;; cr :,; S :,;; 1 + E. (3) (3) tengsizlikda quyidagi tengsizliklarni ajratib olish mumkin: U:::;) (t;: .)U= ::H}=11::) 1 ( I - 0) lim (S - s) 0. lims0 = 11 , r .1._ lim s- lim s hm S = ] A. o il o J- A. O , = ' A. 0 / / Teoremaning zaruriy qismi isbotlandi. b lsbotning yetarligi. lim (S-s)=O bo'lganda AO J f(x)dx bo'lishligi a 286 ko'rsatiJadi. Buning uchun ;i_ O da cr integral yig'indisini chekli I limitga ega ekanligini ko'rsatish kifoya. Ma'lumki, Darbuning quyi yig'indisi monoton o'suvchi bo'lib, yuqoridan chegaralangandir, bundan tashqari u o'zining aniq yuqori chegarasiga ham egadir, ya'ni: sup{s}=l* Suningdek, Darbuning yuqori yig'indisi o'zining quyi chegarasiga ega, ya'ni; inf {S} = I*. Aniq yuqori va quyi chegaralarning ta'riflariga ko'ra * Ba S:51* bo'ladi. Bu ikkala tengsizliklarni birlashtirsak, s :5 1* :5 I* :5 S. Ammo iJli.mO (S-s)=O bo'lgani uchun (lim 1• il. O - lim I. = 0) il. O lim 1• il. O il li.m O (l* - lim /. = I 1•)=O · il. O (2) (2) ga ko'ra (1) quyidagi ko'rinishni oladi: s :5. 1 :5. S (3) Ma'lumki, l (S-s)=O, bundan tashqari s :5. cr :5. S (4) bo'lgani uchun, b (3) va (4) larga ko'ra: I = J f(x)dx. Shu bilan teoremaning yetarli qismi a isbot bo'ldi. 6-§. Tekislikda dekart koordinatalarini kiritish To'g'ri burchakli koordinatalar sistemasi. Ma'lumki, sonlar o'qida nuqtaning vaziyati bir son uning koordinatasi bilan aniqlanar edi. Endi to'g'ri burchakli koordinatalar sistemasi tushunchasi kiritiladi. Tekislikda sanoq boshlari ustma-ust tushadigan va ·o'zaro perpen­ dikular bo'lgan OXva OY sonlar o'qi chiziladi. Vertikal holda tasvir­ langan sonlar o'qi ordinatalar o'qi, gorizontal holda tasvirlangan sonlar o' qi abssissa o' qi, ularning kesishgan nuqtasi koordinatalar boshi deyiladi. Hammasi birgalikda to'g'ri burchakli koordinatalar sistemasi deyiladi. To'g'ri burchakli koordinatalar sistemasida nuqtaning vaziyati quyidagicha aniqlanadi. Faraz qilamiz, to'g'ri burchakli koordinatalar sistemasi olingan tekislikda ixtiyoriy M nuqta berilgan bo'lsin. Shu nuqtadan koordinata o'qlariga perpendikularlaming absissa o'qidagi proeksiyasiga mos keluvchi son uning absissasi, ordinatalar o'qidagi proeksiyasiga mos keluvchi son esa uning ordinatasi deyiladi va M(x,y) tartibida yoziladi (41-chizma). 287 Demak, to'g'ri burchakli koordinatalar tekisligidagi har qanday nuqta bir juft ma'lum tartibda berilgan son bilan aniqlanar ekan. Shuningdek, har qanday bir juft songa koordinatalar tekisligida bitta nuqta mos keladi. Kesma o'rtasining koordinatalari. y ........ M(x,y) i 1Y X 42- chizma. A (x,Y 1 va B(x,y ) 1 ) 2 ikkita ixtiyoriy 2 nuqtava C(x,y) nuqta AB kesmaningo'rtasibo'lsin. C nuqtaning x va y koordinatalari topiladi. AB kesma y o'qiga parallel bo'lmasin, ya'ni x1 =t- x2 bo'lsin. A, B, C nuqtalar orqali y o'qiga parallel to'g'ri chiziqlar o'tkaziladi. Bu to'g'ri chiziqlar x o'qini A, (x1,0), B1 (x2,0), C1(x,O) nuqtalarda y kesib o'tadi. Fales teoremasiga ko'ra C1 nuqta A1B1 kesmaning o' rtasi bo'ladi. A C '\B 0 A, c, 43- chizma. B1 nuqta A1B1 kesmaning o'rtasi cl bo'lgani X uchun demak, jx-xd = Ix-xiix- x =x- x , 1 2 A1C1 =B1C1, Bundan: yo yoki x- x = -(x- X2 ). 1 Birinchi tenglik o'rinli emas, chunki x1 =t- x2. Shu sababli ikkinchi tenglik o'rinli. Undan esa ushbu formula topiladi: x1 +x 2 X=-2 x1 = x2 , ya'ni AB kesma y o'qiga parallel bo'lsa, uchala nuqta A1, B1, C1 bir xil absissaga ega bo'ladi. Demak, formula bu holda ham o'rinli bo'laveradi. C nuqtaning ordinatasi ham shunga o'xshash topiladi. A, B, C nuqtalar orqali o'qiga parallel to'g'ri chiziqlar o'tkaziladi. Ushbu for­ mula hosil bo'ladi: y= Y1 + Y2 2 288 • Nuqtalar orasidagi masofa. xy tekislikda ikkita nuqta berilgan bo'lsin: koordinatalari xi' y1 dan iborat A1 nuqta va koordinatalari x2, y2 bo'lgan Ai nuqta. A, va Ai nuqtalar orasidagi masofani ularning koordinatalari orqali ifodalaniladi. .I' x1 :t- x2 va y1 :t- y2 bo'lsin, deylik. A1 va x, X 0 A2 nuqtalar orqali koordinata o'qlariga 44- chiQna. parallel to'g'ri chiziqlar o'tkaziladi va ulaming kesishish nuqtasi A bilan belgilaniladi. Ava A, nuqtalar orasidagi masofa IY2 - y1I ga teng, A va A, nuqtalar orasidagi masofa esa (1) ga teng. To'g'ri burchakli AA1A2 uchburchakka Pifagor teoremasi qo'llanib topiladi: d2 = (X2 - X1 )2 + (Y2- Y1 )2, (2) bunda d A1 va A2 nuqtalar orasidagi masofa. t Nuqtalar orasidagi masofa formulasini chiqarishdax1 =1- x2, y1 :t- y2 deb faraz qilingan bo'lsa ham, u boshqa hollar uchun ham o'z kuchini saqlaydi. Haqiqatan ham, x1 :1- x2, y1 -::1- y2 bo'lsa, d = IY2 - Yil formula ham shu natijani beradi. x1* x2, y1 :t- y2 bo'lgan hol ham shunga o'xshash qaraladi. x1 = x2, y1 = y2 holda A1 va A2 nuqtalar ustma­ ust tushadi va formula d = 0 ni beradi. Kesmani berilgan nisbatda bo'lish. Bunday deganda quyidagi masala tushuniladi. M1 ( x1, yi) va M2 ( x2, y2) nuqtalar berilgan. Koordinatalari M1M noma'lum bo'lgan uchinchi M nuqta M1M2 kesmani MM =A 2 nisbatda bo'ladi (;. - berilgan son) M (x,y) nuqtani topish, ya'ni uning x, y koordinatalarini topish talab qilinadi. Bizga, parallel to'g'ri chiziqlar orasidagi M1M,MM2,N1N va NN2kesmalar o'zaro proporsional bo'lishi elementar geometriyadan 19 - S. Alixonov 289 MM NN ma'lum. Shu sababli, masalaning shartini hisobga olib,M =N = 1 " 2 2 deb yoza olamiz. Ammo (1) formulaga asosan: N1N = lx-x11, NN2 = lx2 -xi. M nuqta M1M2 kesmada M1 va M2 nuqtalar orasida yotgani sababli va nuqtalaming har qanday vaziyatida ham x - x1 va x2- x ayirmalar bir paytda yo ikkalasi musbat, yoki manfiy bo'ladi. Shuning uchun X-X1 X2 -X nisbat har doim musbat bo'ladi. Shuning uchun uni nisbat o'rinda qarashimiz mumkin. Shunday qilib, 0 M1M= N1N= X-X1 =A 45- chiz,na. MM2 NN2 X2-X bundan M nuqtaning s absissasi topiladi. X1 + AX2 X=---. 1 + A, M nuqtaning y ordinatasi ham shunday topiladi: X (3) (4) Xususiy holda, agar M nuqta M1M2 kesmani teng ikkiga bo'lsa, , M1M . ,. =MM = 1 bo'lib, (3) va (4) formulalar quyidagi ko'rinishni oladi: 2 (3*) 290 y= Y1+ Y2. 2 nuqtalar orasidagi kesmani Misol. M1 (2,3),M2 (3,-3) bo'luvchi M(x,y) (4*) 2 5 nisbatda nuqtani toping. 2 Yechish. Bu miso1da A= ,x1 =2,x2 =3,y1 =3,y2 =-3 5 (3), (4) formulalardan quyidagilar topiladi: X= 2 2+- .3 16 5 = 2 l+-· 2 3 +5- · (-3) --9 2 y= 7 1+5 7' 5 6 Demak, izlanayotgan nuqta M ( \, ' *j ekan. , 7-§. Vektor miqdorlarni o'rgatish metodikasi Vektor va skalar miqdorlar. Tabiiy fanlami o'rganishda (masalan, matematika, fizika, mexanika va astronomiya) ikki xil miqdor bilan ishlashga to'g'ri keladi; bulardan biri o'zining son qiymati bilangina aniqlanuvchi miqdorlar bo'lib, ikkinchisi esa, son qiymatidan boshqa yana o'zining fazodagi joylanishi bilan ham aniqlanadigan miqdorlardir. Masalan, uzunlik santimetrlar soni bilan, og'irlik - grammlar soni bilan, vaqt - sekundlar soni bilan, temperatura - graduslar soni bilan aniqlanadi. (Bunga misol qilib biror jismning yuzi, hajmi yoki undagi issiqlik miqdorini ham keltirish mumkin). Bunday (o'zining son qiymati bilangina aniqlanuvchi) miqdorlami skalar miqdorlar yoki sonli miqdorlar deyiladi. Ikkinchi xil miqdorlarga misol qilib mana shulami keltirish mumkin: to'g'ri chiziq bo'yicha harakatlanganjismning yurgan yo'li - shu to'g'ri chiziqning fazodagi vaziyati, u jismning shu to'g'ri uziziq bo'yicha qaysi yo'nalishda yurganligi va bu yo'lning uzunligi bilan to'la aniqlanadi (masalan, <<shahaming ko'chasida 2 km yo'l yurdim<< degan so'z, u yo'lning to'la ma'nosini ochib bera olmaydi. Lekin, <<shaharning ma'lum bir ·ko'chasi bo'yicha falon joydan falon joygacha bordim<< deyilsa, bu yo'lning nimadan iboratligi to'la aniqlanadi). 291 Biror jismga ta'sir etuvchi kuch ana shu kuch qo'yilgan nuqtaning o'rni, bu kuchning yo'nalishi va miqdori bilan to'la aniqlanadi. Bunday (o'zining son qiymati, tekislikdagi va fazodagi vaziyati va yo'nalishi bilan aniqlanuvchi) miqdorlar vektor miqdorlar deb ataladi: Vektor miqdorlarni matematik jihatdan o'rganish - ularni abstrakt shaklda ko'rsatishni talab qiladi. Shuning uchun har qanday vektor miqdor - ma'lum uzunlikdagi, ma'lum vaziyatga va yo'nalishga ega bo'lgan kesma (to'g'ri chiziq kesmasi) orqali tassavir etiladi. Bu kes­ maning uzunligi vektor miqdorning son qiymati (moduli)ni ko'rsatib, uning yo'nalishi vektor miqdorning yo'nalishi va bu kesma joylashgan to'g'ri chiziq esa, uning tekislikdagi yoki fazodagi vaziyatini ko'rsatadi. Bunday kesma vektor miqdor deb ataladi. Vektorning bitta qalin harf orqali yoki ustiga kesmacha (yoki strelkacha) chizilgan bitta ingichka harf orqali ham tasvir etiladi. Masalan, yoki a kabi yoziladi. Vektorning uzunligini yozish uchun shu vektorni belgilovchi harflarni ikki parallel kesmalar bilan o'rab qo'yiladi yoki o'sha harflarning lal ingichkasi yoziladi. Masalan: IABI =:: AB va =:: a. Vektorlarning xillari. Vektorlar quyidagi ko'rinishlarda uchraydi: Birinchisi - kuch ta'sir etuvchi nuqtaga bog'langan vektor. Bunday vektorga qisqacha bog'langan yoki bog'liq vektor deyilib, bu - shu kuch qo'yilgan nuqtaning o'rni, kuchning yo'nalishi va miqdori bilan aniqlanadi. Bu jumla geometrik vektorga nisbatan aytilsa, bunday bo'ladi: boshi aniq bir qo'zg'almas nuqtada yotgan vektorga bog'liq vektor deyiladi. Ikkinchisi - bir to'g'ri chiziq bo'yicha harakatlanishi mumkin bo'lgan vektor bo'lib, bunga sirg'anuvchi yoki sirg'anma vektor deyiladi. Bunday vektor o'zining uzunligi, yo'nalishi va o'zi joylashgan to'g'ri chiziqning fazodagi vaziyati bilan aniqlanadi. Uchinchisi - boshi fazoning har qanday nuqtasiga qo'yilishi mumkin bo'lgan vektor bo'lib, bunga erkin vektor deyiladi; bunday vektor o'zining uzunligi va yo'nalishi bilangina aniqlanadi. Sirg'anma va bog'liq vektorlar nazariyasini o'rganishda hamda umuman vektorlar haqidagi ta'limotni turli joylarda (ayniqsa geomet­ riyada) ishlatishda erkin vektorlar nazariyasidan foydalanishga to'g'ri keladi. Shuning uchun erkin vektorlar nazariyasini o'rganishgagina to'xtalamiz. 292 Kolleniar, teng va qarama-qarshi vektorlai-. Vektorlar ustida ba'zi amallarni bajarishda kolleniar, teng va qarama-qarshi vektorlar tushunchasidan foydalanishga to'g'ri keladi. Ta'rif. Parallel to'g'ri chiziqlarda yoki bir to'g'ri chiziqda yotgan vektorlami kolleniar vektorlar deb ataladi. Es I at ma: Kolleniar so'zi lotincha «birgalikda,> yoki <<umumiy,> ma'nosidagi va chiziq ma'nosidagi so'zlaridan tuzilib, bu chiziqdosh degan ma'noni anglatadi. Kolleniar (chiziqdosh) vektorlar bir xii yoki qarama-qarshi yo'nalish­ larda bo'lishlari mumkin. Masalan, quyidagi chizmadagi vektorlardan ai,a2,a3 va a4 lar o'zaro kolleniar bo'lganidek, o'sha chizmadagi bi va bi vektorlar ham kolleniardirlar. Ta'rif. Parallel to'g'ri chiziqlarda yoki bir to'g'ri zichiqda yotib, teng uzunlikka va bir xil yo'nalishga ega bo'lgan vektorlar teng vektorlar deb ataladi. Masalan, chizmadagi a1,a2,a3 vektorlar parallel to'g'ri chiziqlarda yotib, teng uzunlikka va bir xii yo'nalishga ega bo'lgani uchun ular teng vektorlardir. Vektorlar tengligini ham matematik miqdorlar tengligidagi kabi barobar "==" belgisi orqali ko'rsatiladi; chunonchi (46-chizma): ii 46- chizma. O'sha chizmadagi b1 va bi vektorlar ham bir-biriga teng. Undagi a4 -:t. a1,a2,a3 dir. 293 Ta'rif. Uzun1iklari teng bo'lib, yo'nalishlari qarama-qarshi bo'lgan ikki vektorga teng qarama-qarshi yoki qisqasi qarama-qarshi vektorlar deyiladi. Masalan, yuqoridagi chizmadagi o3 va o4 vektorlarda io3i = io4 i bo'lib, yo'nalishlari qarama-qarshi bo'lgani uchun bular teng qarama­ qarshi vektorlardir; bular orasidagi munosabat quyidagicha yoziladi: 03 = -04. Vektorlarni qo'shish. Vektorlar ustida matematik amallarni bajarish zaruriyati hayotiy masalalarni yechish jarayonida kelib chiqqanligi shubhasizdir. Masalan, ikki vektorni bir-biriga qo'shishning zarurligi ketma-ket ikki siljishga teng uchinchi siljishni topish yoki bir nuqtaga ta'sir etuvchi ma'lum ikki kuchning teng ta'sir etuvchisi bo'lgan uchinchi bir kuchni topish kabi masalalarni yechish zaruriyatidan kelib chiqqandir. Boshlari bir nuqtada yotgan ikki vektorni qo'shish uchun quyidagi ta'rifdan ma'lum bo'lgan parallelogramm qoidasi qo'llaniladi. Ta'rif. Boshlari biror A nuqtada yotgan ikki AB va AD vektorning yig'indisi deb shu ikki vektorda yasalgan ABCD parallelogrammning A uchidan C uchiga yo'nalgan va uzun1igi AC diagonali uzunligiga teng bo'lgan AC vektorga aytiladi, ya'ni AB+ AD= AC. E s l at m a . Bu, odatda, <<kuchlar parallelogramm qonuni» deb yuritiladi. Bu qonun birinchi marta mashhur italyan olimi Leonardo da Vinchi (1452-1519) tomonidan ko'rsatilib, 1587-yilda esa, gollandiyalik olim Stevin tomonidan ravshanroq qilib bayon etilgan. Boshlari bir nuqtada yotmagan ikki vektorni qo'shishda parallelo-g­ ramm qoidasini qo'llash uchun, oldin u vektorlarni o'z-o'ziga parallel ko'chirib, ularning boshlari bir umumiy nuqtaga keltiriladi, so'ngra ular yuqoridagicha qo'shiladi (47-chizma). 47- chivna. 294 Vektorlarni ayirish. Vektorlaming ayirish, qo'shishning teskari amali sifatida qo'llaniladi, ya'ni ayirishda ikki vektorning yig'indisi va ulardan biri ma'lum bo'lganida ikkinchi qo'shiluvchi vektomi topish talab qilinadi. Shunga ko'ra ayirish amaliga quyidagi ta'rif beriladi. Ta'rif. Bir vektordan ikkinchi vektorni ayirish deb shunday uchinchi vektorni topishga aytiladiki, buning ikkinchi vektor bilan qo'shganda birinchi vektor hosil bo'lsin, ya'ni a- b = x chiqishi uchun ushbu a mavjud bo'lishi kerak. Bu ta'rifga ko'ra ikki a va b vektorlaming a-b ayirmasini topish shart X + b = uchun quyidagi qoida qo'llanadi: Qoida (uchburchak qoidasi). Berilgan a - vektor1an b vektomi - - ayirish uchun ixtiyoriy O nuqtadan boshlab OA = a va OB = b vektorlar yasaladi, so'ngra kamaytiruvchi OB vektorning B uchidan kamayuvchi OA vektorning A uchiga yo'nalgan BA vektor yasaladi. Keyingi vektor - izlangan ayirma bo'ladi. Haqiqatan, OA - OB = BA, chunki OB+ BA = OA dir. Agar keyingi tenglikning ikkala tomoniga (-OB) ni qo'shsak, bu tenglik quyidagi ko'rinishga kiriladi: BA= OA-OB = OA + (-OB). Bundan quyidagi qoida ma'lum bo'ladi. Qoida. Bir vektordan ikkinchi vektorni ayirish uchun o'sha birinchi vektorga ikkinchi vektorning qarama-qarshisini qo'shish kerak. Vektorni songa ko'paytirish. Ta'rif. Biror AB vektorni a (haqiqiy) songa ko'paytirish deb shunday yangi CD vektorni yasashga aytiladiki, buning uzunligi AB vektor uzunligini a sonning absolut qiymatiga ko'paytmasiga teng bo'lib, yo'nalishi esa a> 0 bo'lganida AB vektor bilan bir xil yo'nalishda va a< 0 bo'lganida bunga qarama-qarshi yo'nalishda bo'ladi. Bunda aytilganlardan ravshanki, har qanday vektorni biror haqiqiy songa ko'paytirishdan hosil bo'ladigan yangi vektor oldingi vektor bilan bir to'g'ri chiziqda yotadi. Endi, vektorlarni skalarga ko'paytirishning asosiy xossalarini quraylik: 1- xossa. Vektorni songa ko'paytirish o' rin alm.ashtirish qonuniga - bo'ysunadi, ya'ni a·a - = a • a. 295 2- xossa. Vektorni songa ko'paytirish guruhlash qonuniga ham bo'ysunadi, (f3a) = (af3)a. ya'ni: a 3- xossa. Vektorni songa ko'paytirish, son ko'paytuvchiga nisbatan tarqatish qonuniga bo'ysunadi, ya'ni vektorni sonlar yig'indisiga ko'paytirish uchun uni qo'shiluvchilarning har biriga ko'paytirib, bundan chiqqan yangi vektorlarni bir-biriga qo'shish mumkin: a(a + f3) = a a + f3a. Ikki vektorning skalar ko'paytmasi. Ta'rif. Ikld vektorning skalar ko'paytmasi deb bu vektorlar uzunlik­ larining ular orasidagi burchak kosinusi bilan ko'paytmasiga aytiladi. Masalan, a va b vektorlarning a.b skalar ko'paytmasi qo'yidagicha bo'ladi: a. b = ab cos (a,Ii). BJ! ta'rifdan ravshanki, skalar ko'paytma vektor emas, balki sondir. SkaHtr ko'paytma yana bunday ham ta'riflanadi: Ta'rif. Ikki vektorning skalar ko'paytmasi deb bulardan birining uzunligini ikkinchisining birinchisi yo'nalishdagi proyeksiyasi bilan ko'paytmasiga aytiladi. Proyeksiyalar nazariyasida bitor bvektorning a vektori yo'na­ lishidagi proyeksiyasi quyidagicha bunday ifodalanishi ma'lum edi: TaKrorlash uchun savollar 1. Ta'rif so'zini /ug'aviy ma 'nosini aytib bering. 2. Teoremaning qanday turlari bor? 3. Teoremani isbot/ash deganda nimani tushunasiz? 4. Jsbotning qanday turlari bor? 5. Teoremalarning zaruriy va yetar/i shartlarini ayting. 6. Geron formu/asini isbotlang. 7. Tekislikda dekart koordinatalari qanday beriladi? 8. Kesma o'rtasining koordinatalari qanday topiladi? 9. Nuqtalar orasidagi masofa deganda nimani tushunasiz? 10. Kesmani berilgan nisbatda bo'fish qanday amalga oshiri/adi? 11. Skalar miqdor deganda nimani tushunasiz? 12. Vektor qanday miqdor? 296 ' 13. lkki vektoming skalar ko'paytmasi qanday amalga oshiriladi? 14. Vektorlami qo'shishning uchburchak va parallelogramm qoidalarini tushuntiring. Tayanch iboralar Teorema, (nalogiya, zaruriy va yetarli shart, perimetr, to'g'ri teorema, teskari teorema, postulat, aksioma, qabariq va botiq ko'pburchak, tekis/ikda dekart koordinatalari, kesma o'rtasining koordinatalari, nuqtalar orasidagi masofa, kesmani berilgan nisbatda bo'fish, skalar miqdor, vektor, ikki vektorning skalar ko'paytmasi, vektorlarni qo'shishning uchburchak va paraltelogramm qoidalari. FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR 1. Karimov I.A. <<Kadrlar tayyorlashning milliy dasturi>>, T. <<O'zbekiston», 1997. 2. Azlarov T, Monsurov X Matematik analiz. -T.: <<O'qituvchi>>. 1986. 3. Algebra va analiz asoslari: o'rta maktablarning 10-11 sinflari uchun darslik (Sh.O. Alimov, Yu.M.Kolyagin, Yu.V.Sidorov, M.I.Shabunin) T., <<O'qituvchi>>, 1996 va uning keyingi nashrlari. 4. Alixonov S. <<Geometriya darslarida umumlashtirish>> T., <<O'qituvchi>>, 1989. 5. Alixonov S. <<Matematika o'qitish metodikasi>>. T., <<O'qituvchi» 1992. 6. Alixonov S. Matematika o'qitish metodikasi>> Qayta ishlangan II nashri. T., «O'qituvchi>> 1997 va boshqalar elementar matematikadan masalalar. 7. Antonov K. P. To'plam. «O'qituvchi», 1975. 8. Bikboyeva N. U. va boshqalar «Boshlang'ich sinflarda matematika o'qitish metodikasi>>, T., <<O'qituvchi>>, 1996. 9. G'aybullayev N., Ortiqov. <<Geometriya 7-sinf uchun darslik>> T. <<O'qi­ tuvchi>>, 1998. 10. G'aybullayev N., Ortiqov. <<Geometriya 8-sinf uchun darslik» T. «O'qituvchi>>, 1999. 11. Galitskiy M.A. va boshqalar «Algebra va matematik analiz kursini chuqur o'rganish>> T., <<O'qituvchi», 1995. 12. J{aeuaoe B.B. «B03pocTHaH M rre,n:arorMqecKaH rrcMxonorMH>>. M,. Ile,n:arorMKa, 1992. 298 13. HKpaMoB /{:»e.H. <<MaTeMan1qecKm.1 Ky1nypa rnaKonHHKa>>. T., <<O'qituvchi», 1981. 14. Ikramov Dj. I. /{:»e.H. va boshqalar «Matematika, 5-6 sinflar uchun darslik», T., <<O'qituvchi», 1997. 15. Knapu11 M.B. «I1HHOBaTCHOHHhle M0):(emI o6yqeHH5I B 3a6Y)KHhlX ne;::i:arorHqecKHx noHcKax», M., «IlpocBemeHHe>>, 1994. 16. Kollogarov A. N. Tahriri ostida. Algebra va analiz asoslari. 10-11 sinflar uchun darslik. -T.: <<O'qituvchi». 1992. 17. Ko11Rw11 10. H. va boshqalar Metodika npe;::i:aBaHH5I MaTeMaTHKH B cpe.n;HeH IlIK0Jie. O6IIIa5I MeTo):(HKa. M., «IlpocBerneHHe», 1988. 18. JlumBu11e11Ko B.H., MopoKo8U1.f A.I'. «IlpaKTHKYM no 3neMeHrnpHOH MaTeMaTMKe>> M. lfa;::i:-Bo, <<ABf>>, 1995. 19. JlRUtellKO C. E. <<Jla6opaTOpHoe M npaKTHqecKMe pa60Thl no MeTO):(MKe npepo;::i:aBaHM5I MaTeMaTMKH>> M., <<IlocBemeHHe>>, 1988. 20. MeTO):(HKa npe;::i:oBaHMH MaTeMaTMKH B cpe;::i:HeH IlIKOJie. (Ilo;::i: pe;::i:aK­ UMM MttIIIMHa). M. IlpocBerneHHe, 1988. 21. llo20pe110B A.B. <<feoMeTpM5I 7-11 KJI. <<M., <<IlpocBerneHHe>>, 1995. 22. Cmo11ap A.A. <<MeTO):(hI o6yqeHH5I MaTeMaTMKe» MMHCK, <<BeprnaH IlIK0Jia>> 1993. 23. Cmo11Rp A.A. «Ile;::i:arornKa MaTeMaTMKM>> MHHCK, <<BeprnaH rnKoJia>>, 1988 24. <PpuoMaH JI.M. KaK pernaT 3a;::i:aqH. M., «IlpocBerneHHe>> 1988. MUNDARIJA So'zboshi ...................................................................................................... 3 I BOB. UMUMTA'LIM MAKTABLARDA MATEMATIKA O'QITISH MASALALARI 1- §. Matematika o'qitish metodikasi predmeti. .............................................. 5 2- §. O'rta umumta'limiy maktablarda matematika o'qitishning maqsadi ................................................................................................ 7 3- §. Matematika o'qitish metodikasining boshqa fanlar bilan aloqasi. ................................................................................................... 9 4- §. Ta'limning isloh qilinishi ........................................................................ 10 II BOB. MATEMATIKA DARSLARIDA BILISHNING TURLARI VA XULOSA CHIQARISH METODLARI 1- §. Matematik tushuncha ........................................................................... 13 2- §. Matematik tushunchalarning ta'riflash metodtkasi. ................................ 15 3- §. M tematik tushunchalarni kiritish metodikasi ...................................... 17 4- §. Matematik tushunchalarni kiritishning abstrakt-deduktiv metodi. ................................................................................................18 5- §. Matematik hukm .................................................................................. 22 6- §. Matematik xulosa ................................................................................. 23 III BOB. MAKTAB MATEMATIKA KURSIDA TA'LIM METODLARI 1- §. Matematik ta'lim metodlari ...................................................................31 2- §. Matematika o'qitishdagi ilmiy izlanish metodlari ................................ 31 3- §. Tajriba va kuzatish metodi .......................................................................32 4- §. Taqqoslash metodi ..................................................................................33 5- §. Analiz va sintez metodi...........................................................................34 6- §. Umumlashtirish me odi .........................................................................38 7- §. Abstraksiyalash metodi. .......................................................................... 47 8- §. Aniqlashtirish metodi ............................................................................. 48 9- §. Klassifikatsiyalash metodi ...................................................................... 48 10- §. Evristik ta'lim metodi ............................................................................49 11- §. Matematika darslarida muammoli ta'lim ............................................ 52 300 IV BOB. O'QUVCHILARNING MATEMATIK TAFAKKURLARINI SHAKLLANTIRISH METODIKASI 1- §. Matematik ta'limjarayonida masalaning roli va o'rni ........................... 60 2- §. Matematika o'qitishda masalaning bajaradigan funksiyalari................ 63 3- § Matematika darslarida didaktikprinsiplar............................................... 68 V BOB. MATEMATIK TA'LIMNI TASHKIL QILISH METODIKASI 1- §. Matematika darsining tuzilishi va uni tashkil qilish metodikasi........... 72 2- §. Matematika darsining turlari .................................................................. 74 3- §. Matematika darsiga tayyorgarlik va darsning tahlili ................................. 80 4- §. Matematika darsiga qo'yilgan talablar ..................................................... 82 5- §. O'quvchilarning bilimlarini tekshirish .................................................... 83 VI BOB. SON TUSHUNCHASINI KIRITISH, UNI KENGAYTIRISH VA SONLAR USTIDA AMALLAR BAJARISH METODIKASI 1- §. Natural son tushunchasini kiritish va ular ustida amallar bajarish metodikasi. ................................................................................ 88 2- §. Natural sonlar to'plamini kengaytirish ................................................. 92 3- §. Butun sonlar va ular bilan to'rt amalni bajarish metodikasi ............ 93 4- §. Kasr son tushunchasini kiritish va uni o'rgatish metodikasi............ 96 5- §. Kasrlami taqqoslash ............................................................................. 100 6- §. Kasrlarni qo'shish......,........................................................................... 100 7- §. Kasrlami ayrish.................................................................................... 102 8- §. Kasrlami ko'paytirish ........................................................................... 104 9- §. Kasrlami bo'lish................................................................................... 106 10- §. O'nli kasrlar va ular bilan to'rt amalni bajarish metodikasi .......... 107 11- §. O'nli kasrlarni qo'shish va ayirish ........................................................108 12- §. O'nli kasrlarni ko'paytirish ..................................................................109 13- §. O'nlikasrlarni bo'lish ..........................................................................111 14- §. Oddiy kasrni cheksiz davriy kasrga aylantirish ................................... 112 15- §. Cheksiz davriy o'nli kasmi oddiy kasrga aylantirish ........................ 114 16- §. Irratsional son tushunchasini kiritish metodikasi. ............................ 115 17- §. Haqiqiy sonlar.....................................................................................117 18- §. Haqiqiy sonlar ustida amallami bajarish qoidalari ........................... 119 19- §. Arifmetik kvadrat ildiz tushunchasi kiritish ....................................... 119 20- §. Arifmetik to'rt amalga doir misollar yechish metodikasi. .............. 120 301 VII BOB. MAKTABDA AYNIY SHAKL ALMASHTIRISHLARNI O'RGATISH METODIKASI 1- §. Ayniy shakl almashtirishlar ................................................................... 125 2- §. Kasr ifodalarni ayniy almashtirish ...................................................... 128 3- §. lrratsional ifodalarni ayniy almashtirish .............................................. 132 4- §. Trigonometrik ifodalarni ayniy almashtirish.................' ....................... 143 5- § Trigonometrik ifodalarni soddalashtirishga doir misollar yechish metodikasi ...............................................................................154 VIII BOB. TENGLAMALARNI O'RGANISH METODIKASI !-§. Tenglama tushunchasini kiritish metodikasi .......................................159 2- §. Chiziqli tenglamalar ............................................................................. 163 3- §. Parametrik usulda berilgan kasr-ratsional teng1.:imalarni yechish ........164 4- §. Noma'lum absolut miqdor belgisi ostida qatnashgan tenglamalarni yechish metodikasi ...................................... 165 5- §. Kvadrat tenglama tushunchasini kiritish metodikasi .......................... 168 6- §. Viyet teoremasi ..................................................................................... 171 7- §. Kvadrat tenglamaga keltirib yechiladigan tenglamalar ....................... 173 8- §. Irratsional tenglamalarni yechish ......................................................... 180 9- §. Parametrli irratsional tenglamalarni yechish ....................................... 185 10- §. Irratsional tenglamalar sistemasini yechish ....................................... 189 11- §. Ko'rsatkich!i tenglamalar ................................................................... 192 12- §. Logarifmik tenglamalar ....................................................................... 196 13- §. Parametrli logarifmik va ko'rsatkichli tenglamalarni yechish .......... 200 14- §. Ko'rsatkichli va logarifmik tenglamalar sistemasini yechish .......... 204 15- §. Ko'rsatkichli va logarifmik tenglamalami grafik usulda yechish ....... 207 16- §. Trigonometrik tenglamalar ................................................................ 210 17- §. Parametrli trigonometrik tenglamalarni yechish ............................... 218 18- §. Trigonometrik tenglamalar sistemasini yechish ............................... 222 19- §. Masalalarni tenglama tuzish bilan yechish metodikasi .................... 225 20- §. Matematika darslarida tengsizliklarni o'qitish metodikasi. ............. 235 IX BOB. FUNKSIYA, INTEGRAL VA DIFFERENSIAL TANGLAMA TUSHUNCHASINI KIRITISH VA ULARNI O'RGATISH METODIKASI 1- §. Funksiya:tushunchasini kiritish va ini o'rgatish metodikasi................... 240 2- §. Sonlar ketma-ketligi va uning limitini o'rgatish metodikasi ............ 248 3- §. Hosila va uning ustida amallar bajarish metodikasi ............................. 252 302 ,7 4- §. Hosilani hisoblash qoidalari............................................:.......................260 5- §. Integral va uning tatbiqlarini o'rgatish metodikasi ............................... 262 6- §. Differensial tenglamalar ........................................................................ 267 14 X BOB. GEOMETRIYA KURSINING AKSIOMATIK QURILISHI AKSIOMA, POSTULAT, TEOREMA VA UNING TURLARINI O'RGATISH METODIKASI 1- §. Maternatik hukrnning turlari.................................................................. 272 2- §. Postulat ................................................................................................ 274 3- §. Teorema va uning turlari ....................................................................... 275 4- §. Teorernalarni isbotlash metodlari .......................................................... 279 5- §. Teoremalami zaruriy va yetarli shartlari..............................,................. 285 6- §. Tekislikda dekart koordinatalarini kiritish ............................................ 287 7- §. Vektor miqdorlarni o'rgatish metodikasi ............................................. 29l FOYDAIANILGAN ADABIYOTlAR ...................................................... 298 ' I I r' I