Слайд 1Степенная функция
(обобщающее занятие)
Дисциплина БД.06 Математика
1 курс
Разработчик: Латышева Н.Л.
Государственное бюджетное
профессиональное
образовательное учреждение Воронежской области
«Воронежский государственный промышленно-гуманитарный колледж»
Слайд 2«Пусть кто-нибудь попробует вычеркнуть из математики степени, и он увидит,
что без них далеко не уедешь»
М.В. Ломоносов, русский
ученый (1711-1765)
Слайд 4«Математика, вероятно, никогда не достигла бы такой высокой степени совершенства,
если бы древние не приложили столько усилий для изучения вопросов,
которыми сегодня многие пренебрегают из-за их мнимой бесплодности»
Леонард Эйлер, швейцарский математик, механик (1707-1783)
Слайд 5Пятое действие арифметики
Потребность в действиях возведения в степень и извлечения
корня была вызвана практической необходимостью.
Представление о возведении в степень как
о самостоятельной операции сложилось не сразу, хотя задачи на вычисление степеней встречаются еще в математических текстах Древнего Египта и Междуречья. Глиняные плитки содержат записи таблиц квадратов, кубов и их обратных значений.
Первоначально под степенью понимали произведение нескольких одинаковых сомножителей.
В XIV в. французский епископ города Лизье в Нормандии Никола Орем впервые стал заменять корни из чисел дробными показателями степени.
Английский математик Джон Валлис в 1665 г. впервые подробно рассмотрел вопрос о целесообразности употребления отрицательных показателей.
Современное обозначение натуральной степени впервые ввел Декарт, а отрицательных степеней - И. Ньютон в 1676 году.
Слайд 6Шестое действие арифметики
Еще 4000 лет назад вавилонские ученые умели находить
приблизительные значения квадратного корня из любого целого числа.
Среди знаменитых
задач, которыми занимались древнегреческие ученые еще в V – IV вв. до н.э., была задача «об удвоении куба»: «Найти ребро куба, объем которого в 2 раза больше объема данного куба». Схему для приближенного извлечения кубических корней дал греческий математик Герон Александрийский в I в. н.э.
Приемы извлечения кубического и квадратного корня с помощью счетной доски и счетных палочек содержатся в китайском трактате XIII в. «Математика в девяти книгах».
Слово «корень» пришло от арабов, которые представляли себе квадрат числа, вырастающим из корня, как растение.
Современный знак корня ввел Рене Декарт в 1637 году, однако во всеобщее употребление он вошел лишь в начале XVIII в. Тогда же было установлено, что квадратный корень из положительного числа имеет два значения – положительное и отрицательное, а из отрицательного числа квадратный корень извлекать нельзя.
Слайд 7Биографические сведения о Рене Декарте
Честь придания алгебре современного вида принадлежит
Р. Декарту.
Рене Декарт родился в маленьком городке Лаэ провинции
Турень, в не очень знатной, но зажиточной дворянской семье. Его мать умерла, когда ему был 1 год. Отец Декарта был судьёй. В детстве Рене отличался хрупким здоровьем и невероятной любознательностью.
В восемь лет Рене отдали на полное попечение в одну из лучших иезуитских коллегий. Впоследствии Декарт с благодарностью вспоминал о заботах ее воспитателей.
Парадоксально, но именно иезуиты, учителя Декарта, станут потом его заклятыми врагами. Декарта стали преследовать за его философское учение, и он был вынужден искать убежища в Голландии, где прожил около 20 лет. Однако, это его не спасло. Произведения Декарта были присуждены сожжению.
Он ведёт обширную переписку с лучшими учёными Европы, изучает самые различные науки – от медицины до метеорологии. Декарт сформулировал свой метод познания: дедуктивные (математические) рассуждения над результатами воспроизводимых опытов.
Слайд 8Биографические сведения о Рене Декарте
Швецией в это время правила 20-летняя
королева Кристина Августа. Энергичная королева обладала незаурядными способностями. Она пригласила
к себе Декарта в 1649 году для занятий философией.
Несмотря на зимние холода, уроки начинались в пять утра. Это было тяжело для Декарта. Однажды, направляясь во дворец, он простудился. началось воспаление легких, и 11 февраля 1650 года Декарт умер.
В 1980 г. в архиве Лейденского университета нашлось письмо личного врача королевы Кристины, которое показывает, что ученый умер не от воспаления легких, а был отравлен. Предполагают, что это было сделано из опасения влияния католика Декарта на протестантку Кристину. Тем не менее через четыре года после смерти ученого королева отреклась от престола, перешла в католичество и уехала в Италию.
Так спустя 330 лет после смерти, возможно, была раскрыта тайна гибели великого Декарта.
Слайд 9«Мало иметь хороший ум, главное – хорошо его применять»
Рене Декарт, французский философ, математик (1596 -1650)
Слайд 10Применение степенной функции
СТЕПЕНЬ С натуральным четным ПОКАЗАТЕЛЕМ - парабола
Траектория, по
которой движется брошенное под углом к горизонту тело с учетом
сопротивления воздуха – это баллистическая кривая.
Слайд 11Применение степенной функции
СТЕПЕНЬ С натуральным нечетным показателем – кубическая парабола
Стрелочный
перевод
Слайд 12Применение степенной функции
СТЕПЕНЬ С ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ ДРОБНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ - гипербола
В экономике
– функции спроса; кривые безразличия
Слайд 13Применение степенной функции
СТЕПЕНЬ С положительным ДРОБНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ (правильная дробь) –
ветвь параболы
В кинематике – график равнозамедленного движения
Слайд 14Применение степенной функции
Многие функциональные зависимости выражаются через степенную функцию. Например,
В геометрии зависимость объема куба V от его ребра
a:
V = a3;
В географии дальность d расстояния горизонта от наблюдателя - это функция высоты, на которую поднят наблюдатель над уровнем моря:
d = 3,8h1/2;
В строительстве сопротивление балки изгибу зависит от момента инерции сечения относительно нейтрального слоя. Момент инерции для круглой балки радиуса R равен
R2/4,
а для квадратного сечения со стороной а:
а4/12,
где - плотность материала на единицу площади.
Слайд 15Применение степенной функции в экономике
В экономике используются функции полезности, показывающие
отношение потребителя к товару.
Функции полезности, описывающие поведение человека в зависимости
от характера, темперамента, отношения к риску:
Ровное отношение – полезность оценивается пропорционально количеству купленного;
Осторожное отношение – полезность больших приобретений преуменьшается, а «вредность» больших потерь преувеличивается;
Смелое отношение – полезность больших приобретений преувеличивается, а «вредность» больших потерь преуменьшается.
Слайд 16Применение степенной функции в физике
Многие физические зависимости выражаются через степенную
функцию. Например,
сила притяжения F двух тел массами m1
и m 2 зависит от расстояния r между ними:
F = γ m1m2r – 2 ;
зависимость между расстоянием h и временем t при свободном падении с начальной скоростью v0 такова:
где g – ускорение свободного падения;
зависимость периода колебаний математического маятника T от его длины x:
T = 2(x/g)1/2;
зависимость давления газа P при расширении или сжатии без теплообмена с окружающей средой от его объема V:
V· Pk = C
(для воздуха k = -1,4).
Заметим, что в двух последних случаях показатель степени не является целым числом.
Слайд 17Задача:
На учебном полигоне произведён выстрел из зенитного орудия в вертикальном
направлении. Требуется определить наибольшую высоту подъёма снаряда, время подъёма и
время падения, если начальная скорость снаряда v0 = 400 м/с. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Слайд 18 «Русский народ создал огромную изустную литературу... Напрасно думать, что
эта литература была лишь плодом народного досуга. Она была достоинством
и умом народа»
А.Н. Толстой, русский писатель (1882-1945)
Слайд 19Степенная функция в пословицах и поговорках
«Чем дальше в лес, тем
больше дров»
«Горяч на почине, да скоро остыл»
Слайд 20Степенная функция в пословицах и поговорках
« Поменьше говори, побольше услышишь»
«Как
аукнется, так и откликнется»
Слайд 21Степенная функция в пословицах и поговорках
«Недосол на столе – пересол
на спине»
«Душа в пятки ушла»
Слайд 22 «Счет и вычисления - основа порядка в голове»
Иоганн Генрих
Песталоцци, швейцарский педагог (1746-1827)
Викторина
Слайд 231. Функция у = 1/х является степенной.
Слайд 24y = 3х + 5
y = 3/( х – 5)
y
= 5х – 3
y = 5/(3 – х)
y =
(х – 5)1/3
у = 1/5· (х + 3)
у = х3 + 5
у = 1/3· (х - 5)
у = 3 – 5/х
у = 3/х + 5
2. Установите пары взаимно обратных функций
Слайд 253. Найдите область определения функции у = (3х + 1)-2
х-1/3
Слайд 264. Найдите множество значений функции у = х - 4
(0;
+)
Слайд 275. Функция у = х1/3 является возрастающей на всей области
определения.
Слайд 286а). Какой из графиков соответствует функции y = - х3
+ 3
Ответ: а
Слайд 296б). Какой из графиков соответствует функции y = (х –
2)1/3
Ответ: г
Слайд 306в). Какой из графиков соответствует функции y = (х-3)3 -
1
Ответ: в
Слайд 317. В каком случае уравнения являются равносильными?
(х – 5)2 =
3(х – 5) и х – 5 =
3
х – 1 = 0 и 2х – 1 = 0
(2х – 3)2 = 25 и 2х – 3 = 5
(х2 – 3х + 2)/(х – 1) = 0 и х2 – 3х + 2 = 0
(х + 18)1/3 = (2 – х)1/3 и х + 18 = 2 – х
Слайд 328. Найдите область определения уравнения
-3;0
Слайд 339. Какая из функций соответствует графику?
у = х - 4
у
= х -3
у = х 4
у = х 0,2
у
= х 7
Слайд 34возведение в квадрат с последующей проверкой
графический
замена переменной
использование свойства монотонности функции
оценка
ОДЗ
10. Подберите для каждого уравнения предпочтительный метод решения
Слайд 3511. Какая из функций является нечетной:
у = х4/3
у = х4/3
+ 5
у = 5х6
у = 5/х + 1
у = 5/
х3
Слайд 36Домашнее задание
Алимов Ш.А. и др. Алгебра и начала анализа. 10-11
кл. - Упр. к главе 3, «Проверь себя»
Составить глоссарий по
теме: «Понятие, свойства и графики функций»
Слайд 37Использованные источники
Удивительная история математики / В.С. Кессельман. – М. :
ЭНАС-КНИГА, 2013. – 232 с. : ил. – (О чем
умолчали учебники).
Алимов Ш.А. и др. Алгебра и начала анализа. 10-11 кл. Учебник для общеобразовательных учреждений. - М.:Просвещение, 2014.
Черкасов О.Ю., Якушев А.Г. Математика для поступающих в вузы. М.: Учебный центр «Московский Лицей», 1996.
http://le-savchen.ucoz.ru/publ/19-2
https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/shablon_prezentatcii_142810.html (шаблон презентации)