Взаимно обратные функции методическая разработка по алгебре (10 класс) на тему. Взаимно обратные функции Объяснение нового материала

I. Сообщение темы и цели урока

II. Повторение и закрепление пройденного материала

1. Ответы на вопросы по домашнему заданию (разбор нерешенных задач).

2. Контроль усвоения материала (самостоятельная работа).

Вариант 1

Вариант 2

Проведите исследование функции и постройте ее график:

III. Изучение нового материала

По аналитическому виду функции для любого значения аргумента легко найти соответствующее значение функции у. Часто возникает обратная задача: известно значение у и необходимо найти значение аргумента x , при котором оно достигается.

Пример 1

Найдем значение аргумента х, если значение функции равно: а) 2; б) 7/6; в) 1.

Из аналитического вида функции выразим переменную х и получим: 4 xy - 2у = 3 x + 1 или х(4у - 3) = 2у + 1, откуда . Теперь легко решить задачу:

Функцию называют обратной по отношению к функции . Так как принято аргумент функции обозначать буквой х, а значение функции - буквой у, то обратную функцию записывают в виде

Дадим необходимые для изучения темы понятия.

Определение 1. Функцию у = f (x ), х ∈ Х называют обратимой, если любое свое значение она принимает только в одной точке х множества X (другими словами, если разным значениям аргумента соответствуют разные значения функции). В противном случае функцию называют необратимой.

Пример 2

Функция каждое свое значение принимает только в одной точке х и является обратимой (график а). Функция имеет такие значения у (например, у = 2), которые достигаются в двух различных точках x , и является необратимой (график б).

При рассмотрении темы полезна следующая теорема.

Теорема 1. Если функция у = f (х), х ∈ X монотонна на множестве X, то она обратима.

Пример 3

Вернемся к предыдущему примеру. Функция убывает (монотонна) и обратима на всей области определения. Функция немонотонна и необратима. Однако эта функция возрастает на промежутках (-∞; -1] и . Поэтому на таких промежутках функция обратима. Например, функция обратима на отрезке x ∈ [-1; 1].

Определение 2. Пусть у = f (х), х ∈ Х - обратимая функция и E (f ) = Y . Поставим в соответствие каждому Y то единственное значение х, при котором f (x ) = у (т. е. единственный корень уравнения f (x ) = у относительно переменной х). Тогда получим функцию, которая определена на множестве Y (множество X - ее область значений). Эту функцию обозначают х – f -1 (y ), y ∈ Y и называют обратной по отношению к функции у = f (х), х ∈ X. На рисунке показаны функция у = f (х) и обратная функция x = f -1 (y ).

Прямая и обратная функции имеют одинаковую монотонность.

Теорема 2. Если функция у = f (х) возрастает (убывает) на множестве X, а У - ее область значений, то обратная функция x = f -1 (y ) возрастает (убывает) на множестве Y .

Пример 4

Функция убывает на множестве и имеет множество значений Обратная функция также убывает на множестве и имеет множество значений Очевидно, что графики функций и совпадают, так как эти функции приводят к одной и той же зависимости между переменными х и у: 4ху - 3х - 2у - 1 = 0.

Для нас привычно, что аргумент функции обозначают буквой х, значение функции - буквой у. Поэтому обратную функцию будем записывать в виде у = f -1 (x ) (см. пример 1).

Теорема 3. Графики функции у = f (х) и обратной функции у = f -1 симметричны относительной прямой у = х.

Пример 5

Для функции у = 2х - 4 найдем обратную функцию: у + 4 = 2х, откуда х = 1/2у + 2. Введем переобозначения х ↔ у и запишем обратную функцию в виде у = 1/2х + 2. Таким образом, для функции f (х) = 2х – 4 обратная функция f -1 (x ) = 1/2х + 2. Построим графики этих функций. Видно, что графики симметричны относительной прямой у = х.

Функция f -1 (x ) = 1/2х + 2 обратная по отношению к функции f (х) = 2х - 4. Но и функция f (х) = 2х - 4 является обратной по отношению к функции f -1 (x ) = 1/2х + 2. Поэтому функции f (х) и f -1 (х) корректнее называть взаимообратными. При этом выполнены равенства: f -1 (f (х)) = х и f (f -1 (x ) = x .

IV. Контрольные вопросы

1. Обратимые и необратимые функции.

2. Обратимость монотонной функции.

3. Определение обратной функции.

4. Монотонность прямой и обратной функций.

5. Графики прямой и обратной функций.

V. Задание на уроке

§ 3, № 1 (а, б); 2 (в, г); 3 (а, г); 4 (в, г); 5 (а, в).

VI. Задание на дом

§ 3, № 1 (в, г); 2 (а, б); 3 (б, в); 4 (а, б); 5 (б, г).

VII. Подведение итогов урока

Цели урока:

Образовательная:

• формировать знания по новой теме в соответствии с программным материалом;
• изучить свойство обратимости функции и научить находить функцию, обратную данной;

Развивающая:

• развивать навыки самоконтроля, предметную речь;
• овладеть понятием обратная функция и усвоить методы нахождения обратной функции;

Воспитательная: формировать коммуникативную компетентность.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, интерактивная доска SMART Board, раздаточный материал (самостоятельная работа) для работы в группе.

Ход урока.

1. Организационный момент.

Цель – подготовка учащихся к работе на уроке:

Определение отсутствующих,

Настрой учащихся на работу, организация внимания;

Сообщение темы и цели урока.

2. Актуализация опорных знаний учащихся. Фронтальный опрос.

Цель - установить правильность и осознанность изученного теоретического материала, повторение пройденного материала.<Приложение 1 >

Для учащихся на интерактивной доске демонстрируется график функции. Учителем формулируется задание – рассмотреть график функции и перечислить изученные свойства функции. Учащиеся перечисляют свойства функции в соответствии со схемой исследования. Учитель справа от графика функции маркером на интерактивной доске записывает названные свойства.

Свойства функции:

По окончании исследования учитель сообщает, что сегодня на уроке они познакомятся еще с одним свойством функции – обратимостью. Для осмысленного изучения нового материала учитель предлагает ребятам познакомиться с основными вопросами, на которые учащиеся должны дать ответ по окончании урока. Вопросы записаны на обыкновенной доске и в виде раздаточного материала есть у каждого ученика (раздается до урока)

1. Какая функция называется обратимой?
2. Любая ли функция обратима?
3. Какая функция называется обратной данной?
4. Как связаны область определения и множество значений функции и обратной ей функции?
5. Если функция задана аналитически, как задать формулой обратную функцию?
6. Если функция задана графически, как построить график обратной ей функции?

3. Объяснение нового материала.

Цель - формировать знания по новой теме в соответствии с программным материалом; изучить свойство обратимости функции и научить находить функцию, обратную данной; развивать предметную речь.

Учитель проводит изложение материала в соответствии с материалом параграфа. На интерактивной доске учитель проводит сравнение графиков двух функций, у которых области определения и множества значений одинаковы, но одна из функций монотонна, а другая нет, тем самым подводит учащихся под понятия обратимой функции.

Затем учитель формулирует определение обратимой функции и проводит доказательство теоремы об обратимой функции, используя график монотонной функции на интерактивной доске.

Определение 1: Функцию y=f(x), x X называют обратимой , если любое свое значение она принимает только в одной точке множества X.

Теорема: Если функция y=f(x) монотонна на множестве X , то она обратима.

Доказательство:

1. Пусть функция y=f(x) возрастает на Х и пусть х 1 ≠х 2 - две точки множества Х .
2. Для определенности пусть х 1 < х 2 .
   Тогда из того, что х 1 < х 2 следует, что f(х 1) < f(х 2) .
3. Таким образом, разным значениям аргумента соответствуют разные значения функции, т.е. функция обратима.

(По ходу доказательства теоремы учитель маркером делает все необходимые пояснения на чертеже)

Перед тем как сформулировать определение обратной функции учитель просит учащихся определить, какая из предложенных функций обратима? На интерактивной доске показаны графики функций и записаны несколько аналитически заданных функций:

Б)

Г) y = 2x + 5

Д) y = -x 2 + 7

Учитель вводит определение обратной функции.

Определение 2: Пусть обратимая функция y=f(x) определена на множестве Х и Е(f)=Y . Поставим в соответствие каждому y из Y то единственное значение х , при котором f(x)=y. Тогда получим функцию, которая определена на Y , а Х – область значений функции

Эту функцию обозначают x=f -1 (y) и называют обратной по отношению к функции y=f(x) .

Учащимся предлагается сделать вывод о связи между областью определения и множеством значений обратных функций.

Для рассмотрения вопроса о способах нахождения функции обратной данной, учитель привлек двух учащихся. Ребята накануне получили задание у учителя самостоятельно разобрать аналитический и графический способы нахождения функции обратной данной. Учитель выступил в роли консультанта при подготовке учащихся к уроку.

Сообщение первого ученика.

Замечание: монотонность функции, является достаточным условием существования обратной функции. Но оно не является необходимым условием.

Учащийся привел примеры различных ситуаций, когда функция не монотонна, но обратима, когда функция не монотонна и не обратима, когда монотонна и обратима

Затем ученик знакомит учащихся со способом нахождения обратной функции, заданной аналитически.

Алгоритм нахождения

1. Убедиться, что функция монотонна.
2. Выразить переменную х через у.
3. Переобозначить переменные. Вместо х=f -1 (y) пишут y=f -1 (x)

Затем решает два примера на нахождение функции обратной данной.

Пример 1: Показать, что для функции y=5x-3 существует обратная функция, и найти ее аналитическое выражение.

Решение. Линейная функция y=5x-3 определена на R, возрастает на R и область ее значений есть R. Значит, обратная функция существует на R. Чтобы найти ее аналитическое выражение, решим уравнение y=5x-3 относительно х; получим Это и есть искомая обратная функция. Она определена и возрастает на R.

Пример 2: Показать, что для функции y=x 2 , х≤0 существует обратная функция, и найти ее аналитическое выражение.

Функция непрерывна, монотонна в своей области определения, следовательно, она обратима. Проанализировав области определения и множества значений функции, делается соответствующий вывод об аналитическом выражении для обратной функции.

Второй ученик выступает с сообщением о графическом способе нахождения обратной функции. В ходе своего объяснения ученик использует возможности интерактивной доски.

Чтобы получить график функции y=f -1 (x), обратной по отношению к функции y=f(x), надо график функции y=f(x)преобразовать симметрично относительно прямой y=x.

Во время объяснения на интерактивной доске выполняется следующее задание:

Построить в одной системе координат график функции и график обратной ей функции. Запишите аналитическое выражение обратной функции.

4. Первичное закрепление нового материала.

Цель – установить правильность и осознанность понимания изученного материала, выявить пробелы первичного осмысления материала, провести их коррекцию.

Учащиеся делятся на пары. Им раздаются листы с заданиями, в которых они и выполняют работу в парах. Время на выполнение работы ограничено (5-7 мин). Одна пара учащихся работает на компьютере, проектор на это время выключается и остальным ребятам не видно, как работают учащиеся на компьютере.

По окончании времени (предполагается, что с работой справилось большинство учащихся) на интерактивной доске (вновь включается проектор) показывается работа учащихся, где и выясняется в ходе проверки правильность выполнения задания в паре. При необходимости учителем проводится коррекционная, разъясняющая работа.

Самостоятельная работа в парах <Приложение 2 >

5. Итог урока. По вопросам, которые были заданы перед началом лекции. Объявление оценок за урок.

Домашнее задание §10. №№ 10.6(а,в) 10.8-10.9(б) 10.12 (б)

Алгебра и начала анализа. 10 класс В 2-х частях для общеобразовательных учреждений (профильный уровень) /А.Г.Мордкович, Л.О.Денищева, Т.А.Корешкова и др.; под ред. А.Г.Мордковича, М: Мнемозина, 2007 год

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Обратная функция

Повторим Если каждому значению х из некоторого множества действительных чисел поставлено в соответствие по определенному правилу f число у, то, говорят, что на этом множестве задана функция. D(f) – область определения функции; х – независимая переменная или аргумент; у – зависимая переменная; множество всех значений y=f(x) , x ϵ Х называют областью значений функции и обозначают E(f) .

Задача Пусть дана функция y=f(x) Найти значение функции в точке х=х 0 Например: Найти значение функции у=5х+7 в точке х=7. у(7)=5∙7+7 Ответ: у(7)=42 =35+7=42 Прямая Задача Пусть дана функция y=f(x) Найти значение аргумента в точке у=у 0 Например: Дана функция у=5х+7. Найти значе - ние аргумента при котором у=22. 22=5х+7 5х=22-7 5 x=15 х=15:5 x =3 Ответ: у(3)=22 Обратная

Задача Пусть дан закон изменения скорости движения от времени Найти закон изменения времени от скорости. Решение: 0 – gt = gt = – 0 t= Обратимая функция Обратная функция к

Если функция принимает каждое свое значение у только при одном значении x , то эту функцию называют обратимой. Пусть обратимая функция. Тогда каждому из множества значений функции соответствует одно определенное число из области определения, такое, что Это соответствие определяет функцию от, которую обозначим. Поменяем местами и: Функцию называют обратной к функции. Обозначают.

Пример Найти функцию, обратную функции Решение: Ответ:

y x 5 0 D(y)= (; 5) E(y)= (; 0) y 0 5 x D(y)= (; 0) E(y)= (; 5)

Свойства обратных функций: Область определения обратной функции совпадает с множеством значений исходной функции, а множество значений обратной функции совпадает с областью определения исходной функции Монотонная функция является обратимой: а) если функция возрастает, то обратная к ней функция также возрастает; б) если функция убывает, то обратная к ней функция также убывает.

Пример Показать, что для функции существует обратная функция, и найти ее аналитическое выражение. Решение: Функция возрастает на R . Значит, обратная функция существует на R . Решим уравнение относительно. Получим, Поменяв местами и получим: Это и есть искомая обратная функция.

Пример Дана функция Доказать, что для нее существует обратная функция, записать аналитическое выражение обратной функции в виде и построить график обратной функции.

Решение: Функция возрастает на промежутке значит, она имеет обратную функцию. Из уравнения находим: или. Промежутку принадлежат лишь значения функции.

Поменяв местами и получим График этой функции получается из графика функции с помощью симметрии относительно прямой.

Обратная функция

Текст урока

• Конспект урок 1-3 (Морозова И. А.)

  Название предмета Алгебра и начала математического анализа Класс 10 УМК Алгебра и начала математического анализа. 10-11 классы. В 2ч. Ч. 1. Учебник для учащихся общеобразовательных учреждений (базовый уровень)/ А.Г. Мордковича. – 10-е изд.,стер. – М.: Мнемозина, 2012. Ч. 2. Задачник для учащихся общеобразовательных учреждений (базовый уровень)/ [А.Г. Мордкович и др]; под ред. А.Г. Мордковича. – 10-е изд.,стер. – М.: Мнемозина, 2012. Уровень обучения базовый Тема урока: Обратная функция. (3 часа) Урок 1. Цель урока: ввести понятия обратимой и обратной функции; провести доказательство теоремы о монотонности прямой и обратной функции; выявить и обосновать геометрический смысл обратимости функции Задачи урока: - формировать умение находить обратную функцию для заданной; - формировать умение строить график обратной функции. Планируемые результаты: Знать: определение обратимой функция, обратной функции, признак обратимости функции. Уметь: находить формулу функции, обратной данной; строить график обратной функции, используя график данной функции. Техническое обеспечение урока компьютер, экран, проектор, учебник. Ход урока I. Организационный момент. II. Проверка домашнего задания (разбор заданий, вызвавших затруднения учащихся) III. Проверочная работа. Вариант 1 1. Дана функция а) Исследуйте функцию на монотонность, если х > 2. б) Найдите наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке [–1,5; 1,5]. 2. Исследуйте функцию где х > 0, на ограниченность. 3. Исследуйте функцию на четность. Вариант 2 1. Дана функция а) Исследуйте функцию на монотонность, если х < 2. б) Найдите наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке [–4,5; –3,1]. 2. Исследуйте функцию где х < 0, на ограниченность. 3. Исследуйте функцию на четность. Вариант 3 1. Дана функция а) Исследуйте функцию на монотонность, если х < –1. б) Найдите наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке [–2; 0,4]. 2. Исследуйте функцию где х < –1, на ограниченность. 3. Исследуйте функцию на четность. Вариант 4 1. Дана функция а) Исследуйте функцию на монотонность, если х  1. б) Найдите наибольшее и наименьшее значения функции на отрезке . 2. Исследуйте функцию где х > 2, на ограниченность. 3. Исследуйте функцию на четность. Решение вариантов 1 и 3 проверочной работы. Варианты 1 и 2 несколько легче вариантов 3 и 4. Вариант 1 1. Обозначим а) Пусть тогда функция убывает на (–; 2]. б) Так как функция убывает на (–∞; 2], то Ответ: а) убывает; б) унаиб. = 12,25; унаим. = 0,25. 2. где х > 0. Функция ограничена сверху прямой у = 0, значит, функция ограничена сверху прямой у = 1. Ответ: ограничена сверху. 3. – симметрична относительно начала координат. значит, функция нечетная. Ответ: нечетная. Вариант 3 1. а) Обозначим Графиком является парабола с вершиной в точке (–1; –1) и пересекающая ось 0х в точках х = 0 и х = –2. Если х > –1, то функция возрастает. б) На отрезке [–2; 0,4] и Ответ: а) возрастает; б) унаиб. = 0,96; унаим. = 0. 2. где х < –1. Функция ограничена снизу прямой у = 0, значит, функция ограничена снизу прямой у = 2. Ответ: ограничена снизу. 3. – симметрична относительно начала координат. Если х = 0, то Имеем: значит, функция ни четная, ни нечетная. Ответ: ни четная, ни нечетная. IV. Объяснение нового материала. 1. Для введения понятия обратимой функции можно использовать либо подвижные модели, либо изображение обратимых и необратимых функций на прозрачной пленке, перевернув которую можно показать, как область определения и область значения функции «меняются местами» и в каком случае обеспечивается однозначность обратной функции. 2. Для первичного закрепления материала учащиеся выполняют следующее задание. Среди функций, графики которых изображены на рисунке, укажите обратимые. 3. Теорема 1. Подчеркиваем учащимся, что в теореме сформулирован признак обратимости функции (достаточное условие). В то же время монотонность не является необходимым условием обратимости. Динамическая пауза. V. Формирование умений и навыков. Упражнения, решаемые на этом уроке, направлены на аналитическое задание функции, обратной данной. № 3.1 (а; б), № 3. 2 (а; б). При выполнении этих упражнений следует предупредить формализм в аналитическом задании функции путем простого преобразования уравнения. Учащиеся должны обосновать существование обратной функции. Решение: № 3.1 (б). Линейная функция у = 2 + 4х определена на R, возрастает на R(k  0), E(f) = R. Значит, на R существует обратная функция. – искомая обратная функция, возрастающая на R. Ответ: № 3.2 (б). Функция убывает на всей области определения, значит, существует обратная функция, определенная и убывающая на Ответ: V. Итоги урока. Вопросы учащимся: – Какая функция называется обратимой? – Сформулируйте признак обратимости функции. –Дайте определение обратной функции. Домашнее задание: № 3.1 (в; г) – № 3.2 (в; г). Урок 2. Цель урока: выявить и обосновать геометрический смысл обратимости функции Задачи урока: - развивать умение находить обратную функцию для заданной; - формировать умение строить график обратной функции. Планируемые результаты: Знать: определение обратимой функция, обратной функции, признак обратимости функции. Уметь: находить формулу функции, обратной данной; строить график обратной функции, используя график данной функции. Техническое обеспечение урока компьютер, экран, проектор, учебник. Ход урока I. Организационный момент. II. Проверка домашнего задания (разбор заданий, вызвавших затруднения учащихся) III. Работа в группах. Карточка 1. Карточка 2. IV. Объяснение нового материала. Устанавливая геометрический смысл обратимости функции, учащиеся формулируют способ построения графика обратной функции с помощью преобразования осевой симметрии. Графики функции у = f(х) и обратной функции у = f-1 симметричны относительной прямой у = х. Для функции у = 2х - 4 найдем обратную функцию: у + 4 = 2х, откуда х = 1/2у + 2. Введем переобозначения х ↔ у и запишем обратную функцию в виде у = 1/2х + 2. Таким образом, для функции f(х) = 2х – 4 обратная функция f-1(x) = 1/2х + 2. Построим графики этих функций. Видно, что графики симметричны относительной прямой у = х. Функция f-1(x) = 1/2х + 2 обратная по отношению к функции f(х) = 2х - 4. Но и функция f(х) = 2х - 4 является обратной по отношению к функции f-1(x) = 1/2х + 2. Поэтому функции f(х) и f-1(х) корректнее называть взаимообратными. При этом выполнены равенства: f-1(f(х)) = х и f(f-1(x) = x. Динамическая пауза. V. Формирование умений и навыков. Упражнения, решаемые на этом уроке, направлены на построение графика обратной функции с помощью осевой симметрии. № 3.3 (а; б), № 3. 4 (а; б), № 3.5* (а; б). Решение: № 3. 4 (б). Графиком является кубическая парабола, полученная из графика у = х3 сдвигом вправо по оси 0х на 2 единицы. Функция возрастает на R, значит, существует обратная функция, заданная и возрастающая на R. Ответ: V. Итоги урока. Вопросы учащимся: – Какая функция называется обратимой? – Сформулируйте признак обратимости функции. –Дайте определение обратной функции. – Каков характер монотонности прямой и обратной функций? – Как построить график обратной функции, используя график данной функции? Домашнее задание: № 3.3 (в; г) – № 3.4 (в; г) № 3.5 * (в; г) – по желанию. Урок 3. Цель урока: проверить степень усвоения теоретического материала и умения применять его при выполнении письменной работы Задачи урока: - развивать умение находить обратную функцию для заданной; - развивать умение строить график обратной функции. Планируемые результаты: Знать: определение обратимой функция, обратной функции, признак обратимости функции. Уметь: находить формулу функции, обратной данной; строить график обратной функции, используя график данной функции. Техническое обеспечение урока компьютер, экран, проектор, учебник. Ход урока I. Организационный момент. II. Проверка домашнего задания (разбор заданий, вызвавших затруднения учащихся) III. Зачетная работа Вариант 1. Вариант 2. Итоги урока. Вопросы учащимся: – Какая функция называется обратимой? – Сформулируйте признак обратимости функции. –Дайте определение обратной функции. – Каков характер монотонности прямой и обратной функций? – Как построить график обратной функции, используя график данной функции? Домашнее задание: §3, примеры 1-3.

  Скачать: Алгебра 10кл - Конспект урок 1-3 (Морозова И. А.).docx

• урок 1 (Самойлова Г. А.)

  Алгебра и начала анализа 10 класс УМК: Алгебра и начала анализа 10-11 класс, А.Г. Мордкович, Москва 2013 Уровень обучения: базовый Тема: Обратная функция Всего часов: 3 ч По теме: урок № 1 Цель урока: Образовательная: Ввести и закрепить определение обратной функции; изучить свойство обратимости функции и научить находить функцию, обратную данной; Развивающая: развивать навыки самоконтроля, предметную речь; овладеть понятием обратная функция и усвоить методы нахождения обратной функции; Воспитательная: формировать коммуникативную компетентность. Задачи урока: 1.Познакомить учащихся с обратимыми функциями и их графиками. 2.Обогатить опыт учащихся в получении новых знаний на основе уже имеющихся теоретических знаний, а также через использование знакомых ситуаций практического характера Планируемые результаты: После изучения этой темы учащиеся должны знать: Определение обратимой функции; построение графика обратимой функции; примеры функций из жизни; приемы сравнения, обобщения, умение делать выводы; После изучения этой темы учащиеся должны уметь: самостоятельно пополнять и систематизировать свои знания: -строить графики обратимых функций: -уметь делать выводы. Техническое обеспечение урока: учебное пособие «Алгебра и начала анализа. 10 класс (базовый уровень)» А.Г. Мордкович. Таблицы числовых функций. Компьютер, проектор, экран. Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока: Методическое пособие для преподавателей «Поурочные планы к учебнику Алгебра и начала анализа 10-11 класс», А.Г. Мордкович, Волгоград 2013 Интернет ресурсы https:// 1september.ru Содержание урока: 1. Организационный момент 2. Контроль остаточных знаний 3. Изучение нового материала 4. Закрепление 5. Итог урока 6. Постановка домашнего задания Ход урока: 1. Организационный момент 2. Контроль остаточных знаний 1). Повторение и закрепление пройденного материала 1. Ответы на вопросы по домашнему заданию (разбор нерешенных задач). 2. Контроль усвоения материала (самостоятельная работа). Вариант 1 Проведите исследование функции и постройте ее график: 3. Изучение нового материала По аналитическому виду функции для любого значения аргумента легко найти соответствующее значение функции у. Часто возникает обратная задача: известно значение у и необходимо найти значение аргумента x, при котором оно достигается. Пример 1 Найдем значение аргумента х, если значение функции равно: а) 2; б) 7/6; в) 1. Из аналитического вида функции выразим переменную х и получим: 4xy - 2у = 3x + 1 или х(4у - 3) = 2у + 1, откуда. Теперь легко решить задачу: Функцию называют обратной по отношению к функции. Так как принято аргумент функции обозначать буквой х, а значение функции - буквой у, то обратную функцию записывают в виде Дадим необходимые для изучения темы понятия. Определение 1. Функцию у = f(x), х ∈ Х называют обратимой, если любое свое значение она принимает только в одной точке х множества X (другими словами, если разным значениям аргумента соответствуют разные значения функции). В противном случае функцию называют необратимой. Пример 2 Функция каждое свое значение принимает только в одной точке х и является обратимой (график а). Функция имеет такие значения у (например, у = 2), которые достигаются в двух различных точках x, и является необратимой (график б). При рассмотрении темы полезна следующая теорема. Теорема 1. Если функция у = f(х), ∈ монотонна на множестве X, то она обратима. Пример 3 Вернемся к предыдущему примеру. Функция убывает (монотонна) и обратима на всей области определения. Функция немонотонна и необратима. Однако эта функция возрастает на промежутках (-∞; -1] и . Поэтому на таких промежутках функция обратима. Например, функция обратима на отрезке x [-1;1 ]. Определение 2. Пусть у = f(х), х ∈ Х - обратимая функция и E(f) = Y. Поставим в соответствие каждому Y то единственное значение х, при котором f(x) = у (т. е. единственный корень уравнения f(x) = у относительно переменной х). Тогда получим функцию, которая определена на множестве Y (множество X - ее область значений). Эту функцию обозначают х – f-1(y), y ∈ Y и называют обратной по отношению к функции у = f(х), х ∈ X. На рисунке показаны функция у = f(х) и обратная функция x = f-1(y). Прямая и обратная функции имеют одинаковую монотонность. Теорема 2. Если функция у = f(х) возрастает (убывает) на множестве X, а У - ее область значений, то обратная функция x = f-1(y) возрастает (убывает) на множестве Y. Пример 4 Функция убывает на множестве и имеет множество значений Обратная функция также убывает на множестве и имеет множество значений Очевидно, что графики функций и совпадают, так как эти функции приводят к одной и той же зависимости между переменными х и у: 4ху - 3х - 2у - 1 = 0. Для нас привычно, что аргумент функции обозначают буквой х, значение функции - буквой у. Поэтому обратную функцию будем записывать в виде у = f-1(x) (см. пример 1). Теорема 3. Графики функции у = f(х) и обратной функции у = f-1 симметричны относительной прямой у = х. Пример 5 Для функции у = 2х - 4 найдем обратную функцию: у + 4 = 2х, откуда х = 1/2у + 2. Введем переобозначения х ↔ у и запишем обратную функцию в виде у = 1/2х + 2. Таким образом, для функции f(х) = 2х – 4 обратная функция f-1(x) = 1/2х + 2. Построим графики этих функций. Видно, что графики симметричны относительной прямой у = х. Функция f-1(x) = 1/2х + 2 обратная по отношению к функции f(х) = 2х - 4. Но и функция f(х) = 2х - 4 является обратной по отношению к функции f-1(x) = 1/2х + 2. Поэтому функции f(х) и f-1(х) корректнее называть взаимообратными. При этом выполнены равенства: f-1(f(х)) = х и f(f-1(x) = x. 4. Закрепление 1)Контрольные вопросы: 1. Обратимые и необратимые функции. 2. Обратимость монотонной функции. 3. Определение обратной функции. 4. Монотонность прямой и обратной функций. 5. Графики прямой и обратной функций. 2) Задание на уроке § 3, № 1 (а, б); 2 (в, г); 3 (а, г); 4 (в, г); 5 (а, в). 5. Итог урока Что нового вы сегодня узнали на уроке? С какими затруднениями столкнулись? Сделайте вывод о связи между областью определения и множеством значений обратных функций. 4. Постановка домашнего задания § 3, № 1 (в, г); 2 (а, б); 3 (б, в); 4 (а, б); 5 (б, г).

  Скачать: Алгебра 10кл - урок 1 (Самойлова Г. А.).doc

• урок 2 (Самойлова Г. А.)

  Алгебра и начала анализа 10 класс УМК: Алгебра и начала анализа 10-11 класс, А.Г. Мордкович, Москва 2013 Уровень обучения: базовый Тема: Обратная функция Всего часов: 3 По теме: урок № 2 Цель урока: Образовательная: закрепить определение обратной функции; закрепить знания свойств обратимости функции и научить находить функцию, обратную данной; Развивающая: развивать навыки самоконтроля, предметную речь; владеть методами нахождения обратной функции; Воспитательная: формировать коммуникативную компетентность; Организовать проблемно-поисковую работу учащихся Задачи урока: 1.Познакомить учащихся с обратимыми функциями и их графиками. 2.Обогатить опыт учащихся в получении новых знаний на основе уже имеющихся теоретических знаний, а также через использование знакомых ситуаций практического характера Планируемые результаты: После изучения этой темы учащиеся должны знать: Определение обратимой функции; построение графика обратимой функции; примеры функций из жизни; приемы сравнения, обобщения. После изучения этой темы учащиеся должны уметь: - самостоятельно пополнять и систематизировать свои знания: - строить графики обратимых функций: - уметь делать выводы. Техническое обеспечение урока: учебное пособие «Алгебра и начала анализа. 10 класс (базовый уровень)» А.Г. Мордкович. Таблицы числовых функций. Компьютер, проектор, экран. Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока: Методическое пособие для преподавателей «Поурочные планы к учебнику Алгебра и начала анализа 10-11 класс», А.Г. Мордкович, Волгоград 2013 Интернет ресурсы https:// 1september.ru Содержание урока: 1. Организационный момент 2. Проверка домашнего задания 3. Закрепление изученного материала 4. Проверочная работа 5. Итог урока 6. Постановка домашнего задания 1.Организационный момент. Учитель сообщает учащимся тему, цель урока и средства ее достижения. 2. Проверка домашнего задания 1) Задания вызвавшие затруднение решаем у доски 2) Фронтальный опрос теоретической части темы Вопросы: 1. Какая функция называется обратимой? 2. Любая ли функция обратима? 3. Какая функция называется обратной данной? 4. Как связаны область определения и множество значений функции и обратной ей функции? 5. Если функция задана аналитически, как задать формулой обратную функцию? 6. Если функция задана графически, как построить график обратной ей функции? 3. Закрепление изученного материала 1) Работа по готовому чертежу (повторение свойств числовой функции). Для учащихся на интерактивной доске демонстрируется график функции. Учителем формулируется задание – рассмотреть график функции и перечислить изученные свойства функции. Учащиеся перечисляют свойства функции в соответствии со схемой исследования. Ученик справа от графика функции маркером на интерактивной доске записывает названные свойства. Свойства функции: 1. D(f) = [-4;),E(y) = и на и на [-1;0] 6. yнаиб- не существует yнаим=0 при х=0 7. xmax= -1 ,ymax = 2 xmin = -2, ymin = 1 xmin = 0, ymin = 0 8. Выпукла вниз на , выпукла вверх на . 2) Рассмотрим функцию, найдем обратную к ней. (Работа у доски, оформление в тетради). Дана функция y=x2,x∈. Функция у= arcsin x является обратной для функции y=sinx . [ -  ;  ] 2 2

  Функции cos x и arccos x Рассмотрим функцию у=со s x на отрезке Функция монотонно убывает. ОЗФ [-1;1]. Функция y=arccos x является обратной для функции у=со sx .

  Функции tg x и arctg x Рассмотрим фун-кцию y= tg x на ин- тервале Функция монотонно возрастает. ОЗФ – множество R . Функция y= arctg x является обратной для функции y= tg x . (-  ; ) 2 2

  Функции ctg x и arcctg x Рассмотрим функцию y= ctg x на промежутке (0; ). Функция монотонно убывает. ОЗФ множество R . Обратной является функция у = arcctg x.

  Зачет по теме «Взаимно обратные функции» Вопрос № 1 Вопрос № 2 Вопрос № 3 Вопрос № 4 Вопрос № 5 Закончить Закончить

  Вопрос № 1 Графики взаимно обратных функций расположены в системе координат симметрично относительно: Начала координат Прямой у=х Оси OY Оси OX

  Вопрос № 2 Как связанны область определения исходной и область значений обратной функции? Совпадают Независимы

  Вопрос № 3 Какая функция является обратной к логарифмической функции? Степенная Линейная Квадратичная Показательная

  Вопрос № 4 Функция y=arcctg x является обратной для функции y=sin x y= tg x y= ctg x y= cos x

  Вопрос № 5 Тема «Взаимно обратные функции» является Элементарной Моей любимой Легкой Понятной

  Ура! Ура! Ура! Молодец, ученый!

  Ответ неверный Повтори с начала!

  Неверно! Я возмущен твоим ответом!

  Источники Алгебра и начала анализа: Учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, Ю.В. Сидоров и др. – 12-е изд. – М.: Просвещение, 2004. – 384 с. Изучение алгебры и начал анализа в 10-11 классах: Кн. для учителя / Н.Е. Федорова, М.В. Ткачева. – 2-е изд. – М. : Просвещение, 2004. – 205 с. Дидактические материалы по алгебре и началам анализа для 10 класса: Пособие для учителя / Б.М. Ивлев, С.М. Саакян, С.И. Шварцбурд. – 2-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1998. -143 с. Графики обратных тригонометрических функций http://chernovskoe.narod.ru/tema13.htm