Как изобразить множество на координатной плоскости
Множество точек. Изображение некоторых множеств точек на плоскости.
В первом случае прямые параллельны оси ординат, во втором – абсцисс.
На координатной прямой неравенству х 3. Проанализируем, что это за точки:
— множество точек, абсцисса которых больше или равна 3
— точки, лежащие правее прямой х = 3 и на прямой.
Алгоритм построения будет иметь вид:
— строим в координатной плоскости прямую: х = 3;
— определяем, где будут находиться точки, абсцисса которых больше 3; ответ – правее;
— множество всех точек удовлетворяющих условию х > 3 покажем при помощи штриховки;
х > 3 задает полуплоскость, находящаяся правее прямой х = 3 и все точки этой прямой. Прямую изображаем одной цельной линией, этим указываем, что все точки расположенные на прямой так же включены во множество.
Представим множество точек, удовлетворяющих условию у 1.
Следовательно, они будут находиться выше прямой у = 1. В соответствии со знаком неравенства точки прямой у = 1 не удовлетворяют условию y > 1. Графически мы это покажем, изобразив прямую у = 1 пунктиром.
Представим множество точек, соответствующих условию у > 1 так:
Как изобразить множество на координатной плоскости
Математика
2.2.10. Изображение на координатной плоскости множества решений неравенств с двумя переменными и их систем
Графическое решение неравенства с двумя переменными
Часто приходится изображать на координатной плоскости множество решений неравенства с двумя переменными. Решением неравенства с двумя переменными называют пару значений этих переменных, которая обращает данное неравенство в верное числовое неравенство.
Это уравнение окружности с центром в точке 0 (-1; 2) и радиусом R = 2. Построим эту окружность.
Так как данное неравенство строгое и точки, лежащие на самой окружности, неравенству не удовлетворяют, то строим окружность пунктирной линией.
Пример
Изобразим на координатной плоскости множество решений неравенства
Алгоритм решения неравенств с двумя переменными
1. Приведем неравенство к виду f (х; у) 0; f (х; у) ≤ 0; f (х; у) ≥ 0;)
2. Записываем равенство f (х; у) = 0
3. Распознаем графики, записанные в левой части.
5. Определяем, на сколько частей графики разбили координатную плоскость
6. Выбираем в одной из этих частей контрольную точку. Определяем знак выражения f (х; у)
7. Расставляем знаки в других частях плоскости с учетом чередования (как по методу интервалов)
8. Выбираем нужные нам части в соответствии со знаком неравенства, которое мы решаем, и наносим штриховку
Урок алгебры в 7-м классе по теме «Множества точек на координатной плоскости»
Разделы: Математика
I. Оргмомент
II. Актуализация знаний
1. Определить координаты точек.
2. Построить отрезок LE, если L(–1; 2), Е(4; 5).
Построить прямую РТ, если Р(0; 3), Т(–1; –2)
III. Постановка проблемы
Приготовить пять координатных плоскостей.
Отметьте указанные точки на координатных плоскостях
1) А(3; 1), В(4; –1), С(–5; –2).
2) М(3; –2), N(–4; –2), К(1.5; –2)
5) Q(0; 3), N(0; 5), L(0; –1/2)
Посмотрите на чертежи, что можно сказать о расположении точек:
В первом случае?
В остальных случаях?
Что общего?
Мы выяснили, что общее в 2–4 рисунках то, что точки лежат на одной прямой.
IV. «Открытие» детьми нового знания
Подумайте, как можно записать множество точек, изображенных на рисунке
Какое условие является общим для этих точек?
А как это условие записать на языке алгебры? у = 3
(ордината равна 3)
На рис.2 проведите через отмеченные точки у = – 2
прямую, запишите множество этих точек.
Проведите на остальных рисунках через отмеченные точки прямые.
А как бы вы записали на языке алгебры множества точек, изображенных на рисунке 3? 4? 5?
Подумайте, а затем проверим правильность записей.
Что означают эти записи на математическом языке?
Множество точек расположенных где? На координатной плоскости
Итак, тема нашего урока:
А цель урока?
Учитель еще раз формулирует тему и цель урока, записывает тему на доске.
Изобразите на координатной плоскости множество точек, удовлетворяющих условию:
У обучающихся На доске
х = 5
х = – 4
у = – 4
у = 1
Проверяем правильность построения и записи.
А теперь давайте попробуем изобразить множество точек, удовлетворяющих условию х > 3.
Как можно это условие прочитать на русском языке? – точки, большие 3
Чтобы построить точку в координатной плоскости, необходимо, что знать?
Прочитайте условие х > 3
Построим в координатной плоскости прямую х = 3
Где будут располагаться точки, абсцисса которых больше 3?
Покажите несколько таких точек
А множество всех точек удовлетворяющих условию х > 3 можно показать с помощью штриховки
х > 3 задает полуплоскость, расположенную правее прямой х = 3 и все точки этой прямой.
Изобразите множество точек, удовлетворяющих условию у 1.
Проверяем правильность построения.
Постройте множество точек у > 1.
Каким свойством обладают точки этого множества у них ордината больше 1
А как они должны располагаться относительно – выше
прямой у = 1
А точки прямой у = 1 удовлетворяют условию y > 1 нет
А как это показать? – не знаем
В этом случае прямая у = 1 изображается пунктиром.
Изобразим множество точек, удовлетворяющих условию у > 1.
Приглашается ученик к доске.
Изобразите множество точек, удовлетворяющих условию:
Выделите множество точек, удовлетворяющих одновременно всем этим условиям.
Какую фигуру получили?
VI. Самостоятельная работа с последующей самопроверкой
1. Опишите на алгебраическом языке множества точек, изображенные на рисунках.
1.
2. Изобразите на координатной плоскости множества точек, удовлетворяющих условию:
Изображение на координатной плоскости множества решений уравнений и неравенств с двумя переменными
Примеры изображения на координатной плоскости множества решений уравнений, неравенств и систем неравенств с двумя переменными
Просмотр содержимого документа
«Изображение на координатной плоскости множества решений уравнений и неравенств с двумя переменными»
Изображение на координатной плоскости множества решений уравнений и неравенств
с двумя переменными.
1. Изображение множества решений уравнений с двумя переменными.
Определение. Уравнение вида , где — некоторая функция переменных х и у, называется неравенством с двумя неизвестными х и у.
Решить уравнение – значит найти множество всех его корней.
Решением уравнения с двумя переменными называется любая упорядоченная пара (х; у), которая обращает заданное уравнение в верное числовое равенство.
Для того, чтобы решить уравнение с двумя переменными нужно построить его график.
Графиком уравнения с двумя переменными является множество точек координатной плоскости, координаты которых обращают уравнение в верное равенство.
Задача 1. Изобразить на координатной плоскости множество решений уравнений
Построим график уравнения
Так как произведение равно нулю, то каждый из множителей также равен нулю.
Решим каждое из полученных уравнений:
или
Решением является множество точек двух прямых: ,
Задача 2. Изобразить на координатной плоскости множество решений уравнений
Построим график уравнения .
Для этого выразим переменную .
Уравнение задает параболу с вершиной в точке
То есть решением уравнения является множество точек параболы
Задача 3. Изобразить на координатной плоскости множество решений уравнений
Построим график уравнения
Уравнение задает окружность с центром в точке , радиусом
То есть решением уравнения является множество точек построенной окружности
2. Изображение множества решений неравенств с двумя переменными.
Определение. Выражение вида , где — некоторая функция переменных х и у, называется неравенством с двумя неизвестными х и у.
Решить неравенство – значит найти множество всех его решений.
Решением неравенства с двумя переменными называется любая упорядоченная пара (х; у), которая обращает заданное неравенство с переменными в верное числовое неравенство.
Алгоритм решения неравенства
1. Построить график уравнения .
Если неравенство «строгое», тогда график изображаем пунктирной линией;
Если неравенство «нестрогое», тогда график изображаем сплошной линией.
2. Выделить штриховой часть координатной плоскости, соответствующей знаку неравенства.
Задача 1. Изобразить на координатной плоскости множество решений неравенства
Уравнение задает линейную функцию, проходящую через точки:
Задача 2. Изобразить на координатной плоскости множество решений неравенства
Построим график заданного неравенства.
Уравнение задает параболу с вершиной в точке
Поскольку заданное неравенство имеет знак «больше либо равно», значит решением неравенства является множество всех точек, расположенных выше (внутри) параболы.
Данная гипербола разбивает координатную плоскость на три области А, В и С.
Для определения необходимой области нужно выбрать контрольные точки, по одной из каждой области.
Возьмем из области А точку с координатами (5;4). Подставим координаты в заданное неравенство и проверим его истинность. Имеем: получили верное неравенство. Значит область А входит в решение заданного неравенства.
Возьмем из области В точку с координатами (1;2). Подставим координаты в заданное неравенство и проверим его истинность. Имеем: получили неверное неравенство. Значит область В не входит в решение заданного неравенства.
Возьмем из области С точку с координатами Подставим координаты в заданное неравенство и проверим его истинность. Имеем: получили верное неравенство. Значит область С входит в решение заданного неравенства.
3. Изображение множества решений системы неравенств с двумя переменными.
Решить систему неравенств – значит найти множество всех решений системы.
Решением системы неравенств с двумя переменными называется любая упорядоченная пара (х; у), которая обращает все неравенства заданной системы в верные числовые неравенства.
Системе неравенств удовлетворяют координаты тех и только тех точек, которые принадлежат пересечению множеств точек, задаваемых каждым из неравенств системы
Задача 4. Изобразить на координатной плоскости множество решений системы неравенств
На координатной плоскости множество всех решений неравенства
изображается в виде множества точек полуплоскости, лежащих выше прямой и на этой прямой (смотри задачу 1).
То есть строим на координатной плоскости прямую
Множество решений неравенства изображается в виде множества точек полуплоскости, лежащих выше прямой и на этой прямой.
Системе неравенств удовлетворяют координаты тех и только тех точек, которые принадлежат пересечению множеств точек, задаваемых каждым из неравенств системы.
Задача 5. Изобразить на координатной плоскости множество решений системы неравенств
На координатной плоскости множество всех решений неравенства
изображается в виде множества точек полуплоскости, лежащих ниже параболы и на этой параболе.
Аналогично, множество решений неравенства изображается в виде множества точек полуплоскости, лежащих выше параболы и на этой параболе.
Системе неравенств удовлетворяют координаты тех и только тех точек, которые принадлежат пересечению множеств точек, задаваемых каждым из неравенств системы.
Урок на тему «Метод областей». 11-й класс
Класс: 11
Презентация к уроку
«Считай несчастным тот день и тот час,
вк оторый ты не усвоил ничего нового и ничего
не прибавил к своему образованию».
Я.А Коменский
Тип урока: урок-обобщения и систематизации знаний учащихся.
Цели урока:
Задачи:
Оборудование:
Методы обучения:
План урока.
План урока рассчитан на 2 учебных часа (90 мин)
Ход урока
I. Организационный момент
Приветствие учащихся.Ученики под руководством учителя проверяют наличие дневника, рабочей тетради, инструментов, отмечаются отсутствующие, проверяется готовность класса к уроку, учитель психологически настраивает детей на работу на уроке.Формулируется тема и цели урока. Знакомство с этапами урока.
II. Вступительное слово учителя
Для успешного исследования многих задач повышенной сложности полезно уметь строить не только графики функций, но и множества точек плоскости, координаты которых удовлетворяют заданным уравнениям, неравенствам или их системам. Эффективно строить на координатной плоскости такие множества позволяет метод областей. Это весьма полезный прием можно назвать обобщающим методом интервалов.
Метод областей особенно полезен при решении уравнений или неравенств с параметром. Применение метода интервалов в таких случаях затруднено, так как взаимное расположение точек, отмечаемых на числовой оси, может изменяться в зависимости от значений параметра. Это означает необходимость сравнивать их между собой и рассматривать различные случаи. В этой ситуации нам может помочь метод областей.
III. Повторение теории
Метод интервалов на координатной прямой и метод областей на координатной плоскости.
Точка х=а разбивает числовую прямую на два множества, задаваемые неравенствами x a
Всякая действительная кривая на координатной плоскости, заданная уравнением F(x;y)=0 разбивает координатную плоскость на конечное число областей, в каждой из которых для всех точек области выполняется только одно из неравенств: F(x;y)>0 или F(x;y) kx+p или y c
Решением системы неравенств с двумя переменными являются координаты точек пересечения множеств, удовлетворяющих одному из неравенств системы
Уравнение y= k(x-x0) + y0 задает множество прямых, проходящих через точку с координатами (x0,y0).
При изменении значений параметра прямые y= k(x-x0) + y0 «поворачиваются» вокруг данной точки. При увеличении параметра прямая поворачивается «против часовой стрелки», при уменьшении – «по часовой стрелке».
Уравнение y=kx+p при фиксированном значении параметра k = k0 задает семейство прямых, параллельных прямой y=kx+p проходящей через начало координат
Задача
Пусть M – множество точек плоскости с координатами (x; y) таких, что числа x, y, 6-2x являются сторонами некоторого треугольника. Найдите его площадь.
Если три числа являются сторонами некоторого треугольника, то это числа положительные и каждое из них меньше суммы двух других чисел. Поэтому, координаты точек, удовлетворяющих условию задачи, будут задаваться системой линейных неравенств с двумя переменными:
Геометрическое место точек на плоскости
Множество точек плоскости, равноудаленных от данной точки на расстояние, равное положительной величине R, называется окружностью.
Уравнением окружности называется уравнение вида
Множество точек, удаленных от данной точки на положительное расстояние, меньшее R, называется кругом. Круг задается неравенством
Множество точек, лежащих вне круга, задается неравенством
Геометрическое место точек на плоскости
Квадратным трехчленом относительно переменной, называется выражение
Графиком квадратного трехчлена является кривая, называемая параболой.
Расположение параболы зависит от знака старшего коэффициента и знака дискриминанта квадратного трехчлена
Парабола разбивает плоскость на часть, лежащую «над» параболой и лежащую «под» параболой. Первая задается неравенством
, а вторая –
Метод областей при решении задач с параметрами
1. Свойства функций
2. Графический прием
Параметр – «равноправная» переменная Þ отведем ему координатную ось, т.е. задачу с параметром будем рассматривать как функцию f(x ;a) >0
Общие признаки задач подходящих под рассматриваемый метод:
Обобщенный метод областей («переход» метода интервалов с прямой на плоскость)
Неравенства с одной переменной
Неравенства с двумя переменной
IV. Решение неравенств
Пример №1
Найти все значения параметра p, при каждом из которых множество решений неравенства не содержит ни одного решения неравенства
Применим обобщенный метод областей.
1. Построим граничные линии
2. Определяем знаки в полученных областях и получаем решение 1 неравенства
3. Из полученного множества исключим решение
Пример № 2
При каких значениях параметра а система неравенств не имеет решений.
1. Рассмотрим 1 неравенство и получаем
2. Рассмотрим 2 неравенство и получаем
3. Заметим, что исходная система неравенств равносильна системе:
4. Изобразим систему неравенств в виде плоской фигуры на координатной плоскости. Для этого введём параметрическую плоскость Oax
5. Мы получили плоскую фигуру, множество точек которой является решением системы.
Таким образом, отвечая на вопрос задачи, решений системы нет при
Пример №3
При каких положительных значениях параметраа система уравнений имеет ровно 4 решения.
1. Запишем систему в следующем виде:
2. Построим график 1 уравнения.
3. Построим график 2 уравнения – семейство окружностей с центром в точке (2; 0) и радиусом а.
Ответ: при
V. Самостоятельная работа с самопроверкой
На координатной плоскости изобразите множество точек, удовлетворяющих неравенству
1. ОДЗ:
2. Строим граничные линии:
3. Они разбивают плоскость на восемь областей, определяя знаки подстановкой в отдельных точках, получаем решение.
Ответ: заштрихованная область на рисунке
На координатной плоскости изобразите множество точек, координаты которых удовлетворяют неравенству
Ответ: заштрихованная область на рисунке
VI. Итог урока
(подвожу итог, комментирую работу учащихся, сообщаю оценки за урок.)
VII. Рефлексия.
Ребята. На этом урок окончен. Спасибо за урок!
Литература.