Введение 4
1 Теоретические аспекты изучения темы «Логарифмические уравнения и
неравенства» 7
1.1 Виды и методы решения логарифмических уравнений 7
1.2 Виды и методы решения логарифмических неравенств 18
2 Методические особенности изучения логарифмических уравнений и
неравенств 25
2.1 Анализ школьных учебников по теме «Логарифмические уравнения
и неравенства» 25
2.2 Основные ошибки учащихся при решении логарифмических
уравнений и неравенств и методические рекомендации по их устранению 30
2.3 Логарифмические уравнения и неравенства в материалах ЕГЭ 39
Заключение 49
Список использованных источников 51
Приложение А. Буклет для учащихся по теме «Логарифмические уравнения» 52
Приложение Б. Буклет для учащихся по теме «Логарифмические неравенства» 52
Приложение В. Основные ошибки при решении логарифмических уравнений и неравенств
При освоении любой современной профессии требуются определенные знания математики. Математические знания стали важной частью общей культуры.
Успешная самореализация в жизни требует тщательной математической подготовки. Место и роль математики в современной науке и обществе, а также ценность математических знаний определяют цель математического образования.
Математика как наука всегда направлена на то, чтобы продвигать и улучшать жизнь человека, узнавать больше об окружающем мире, изучать и понимать его закономерности и секреты. Теоретики и практики, занимающиеся математикой, создали математическую модель явлений, в которой выделены наиболее важные характеристики явлений, наблюдаемых в природе, путем введения математических зависимостей и введения различных чисел.
Одна из содержательных тем школьного курса алгебры - логарифмические уравнения и неравенства. Они содержат множество необычных, интересных методов решения, развивающих рациональное мышление, память и познавательный интерес к математике. Данная тема присутствует в материалах ЕГЭ (для базового и профильного уровней), но у большинства учащихся возникают проблемы с изучением данной темы. Это позволяет говорить об актуальности темы выпускной квалификационной работы.
Объект исследования: процесс обучения математике в средней школе.
Предмет исследования: методика изучения логарифмических уравнений и неравенств.
Цель исследования: рассмотреть методику изучения темы «Логарифмические уравнения и неравенства».
Согласно цели исследования определены следующие задачи:
1) Рассмотреть основные понятия и виды логарифмических уравнений и неравенств и методы их решения;
2) Рассмотреть основные ошибки при решении логарифмических уравнений и неравенств и разработать методические рекомендации по их устранению;
3) Рассмотреть логарифмические уравнения и неравенства в материалах ЕГЭ и разработать методический материал по данной теме (буклеты).
Методологической основой исследования являются работы С. А. Барвенова, Б. П. Гейдмана, В. А. Далингера, А. М. Захарова и др.
Этапы исследования:
1 этап (ноябрь 2022 - апрель 2022) - анализ научных публикаций и основных концепций по теме исследования, отработка понятийного аппарата исследования, постановка цели, определение объекта, предмета и задач исследования, выбор методов исследования.
2 этап (март 2022 - апрель 2022) - разработка методических рекомендаций по устранению основных ошибок при решении логарифмических уравнения и неравенств.
3 этап (май 2022) - разработка методического материала (буклетов) по теме «Логарифмические уравнения и неравенства».
Практическая значимость работы заключается в возможности использования методического материала учителем и учениками средней школы при подготовке к ЕГЭ, в которых кратко изложен теоретический материал и приведены примеры решения логарифмических уравнений и неравенств.
В работе проанализированы основные типичные ошибки при решении логарифмических уравнений и неравенств и разработаны методические рекомендации по их устранению.
По результатам исследования была опубликована статья на тему «Методика изучения темы «Логарифмические уравнения и неравенства» в курсе математики средней школы» на сайте Инфоурок.
Структура работы - выпускная квалификационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, 44 использованных источника и трех приложений.
В настоящее время учащиеся сталкиваются с серьезными трудностями в изучении математики. В выпускной квалификационной работе нами была рассмотрена важная тема «Методика изучения темы «Логарифмические уравнения и неравенства» в курсе математики средней школы». Изучение логарифмических уравнений и неравенств очень важно в школьной программе по математике, поскольку примеры по данной теме встречаются в заданиях ЕГЭ и при решении логарифмических уравнений и неравенств у учащихся часто появляются затруднения.
В ходе написания данной работы были рассмотрены основные понятия и виды логарифмических уравнений и неравенств. Было выяснено, что при решении данных уравнений используются следующие основные методы решения: замена переменных, потенцирование, логарифмирование, приведение к одному основанию и др.
Нами также была проанализированы школьные учебники таких авторов как А. Г. Мордковича, А. Г. Мерзляка, А. Н. Колмогорова, Н. Я. Виленкина. В рассматриваемых учебниках теоретический материал схожий между собой, но отличается глубиной изучения. В этих учебниках все авторы используют основные методы решения, подобные определения, практические задания похожи по уровню сложности.
Кроме того, были рассмотрены логарифмические уравнения и неравенства в материалах ЕГЭ (данная тема широко используется в ЕГЭ базового и профильного уровня в заданиях 1, 12, 14 и 17) и разработаны методические материалы (буклеты) для подготовки учащихся к экзамену:
1. Логарифмические уравнения;
2. Логарифмические неравенства.
В буклетах содержится материал, который включает основные понятия логарифмических уравнений и неравенств, свойства логарифма и их методы решения с примерами.
Также на основе анализа научно-методической литературы были разобраны типичные ошибки, такие как: нарушение равносильности преобразований логарифмических уравнений и неравенств, невнимание к области определения, ошибка в графическом решении уравнений и др. По данным ошибкам были разработаны рекомендации по их устранению.
Задачи и цели, поставленные в ходе выполнения выпускной квалификационной работы, достигнуты. Подводя итоги, можно отметить, что созданные методические материалы можно использовать учителям и учащимся средней школы при изучении темы «Логарифмические уравнения и неравенства» и для подготовки к ЕГЭ.
1. Алимов, Ш. А. Алгебра и начала математического анализа. 10-11 классы : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый уровень / Ш. А. Алимов, Ю. М. Колягин, М. В. Ткачева [и др.] - 18-е изд. - Москва : Просвещение, 2012. - 464 с.
2. Бабичева, Т. А. Учебное пособие «Решение логарифмических уравнений» (практикум) / Т. А. Бабичева. - Махачкала : ДГУНХ, 2018. - 32 с.
3. Балаян, Э. Н. Математика: задачи типа С5: уравнения, неравенства и системы с параметрами / Э. Н. Балаян. - Ростов на Дону : Феникс, 2014. - 223 с.
4. Барвенов, С. А. Методы решения показательных и логарифмических уравнений, неравенств, систем : учебник для общеобразовательных учреждений / А. И. Азаров, С. А. Барвенов. - Москва : Аверсэв, 2005. - 288 с.
5. Блох, А. Методика преподавания математики в средней школе / А. Блох, Е. С. Канин, Е. С. Черкасов [и др.] - Москва : Просвещение, 2015. - 336 с.
6. Виленкин, Н. Я. Алгебра и начала математического анализа. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений / Н. Я. Виленкин, О. С. Ивашев -Мусатов, С. И. Шварцбурд, - 30-е изд, стер. - Москва : Мнемозина, 2014. - 288 с.
7. Власова, А. П. Задачи с параметрами. Логарифмические и показательные уравнения, неравенства, системы уравнений. 10-11 классы / А.П. Власова, Н.П. Латанова. - Москва : Дрофа, 2007. - 490 с.
8. Галицкий, М. Л. Углубленное изучение курса алгебры и математического анализа. Методические рекомендации и дидактические материалы / М. Л. Галицкий, М. М. Мошкович, С. И. Шварцбурд. - Москва : Просвещение, 1986. - 352 с.
9. Гейдман, Б. П. Логарифмические и показательные уравнения и неравенства / Б. П. Гейдман. - Москва : МЦНМО, 2013. - 185 с.
10. Глухов, М. М. Задачник-практикум по алгебре / М. М. Глухов, А. С. Солодовников. - Москва : Просвещение, 2009. - 276 с.
11. Далингер, В. А. Математика: логарифмические уравнения и
неравенства : учебное пособие для среднего профессионального образования / В. А. Далингер. - 2-е изд., испр. и доп. - Москва : Издательство Юрайт, 2020. - 176 с.
12. Далингер, В. А. Типичные ошибки учащихся при решении логарифмических уравнений и неравенств их систем и пути их предупреждения / В. А. Далингер // Международный журнал Экспериментального образования. - 2015. - № 4-2. - с. 445-450.
13. Иванов, А. А Математика. Пособие для подготовки к ЕГЭ / А. А. Иванов, А. П. Иванов. - Москва : Физматкнига, 2011. - 52 с.
14. Ивлев, Б. М. Дидактические материалы по алгебре и началам анализа для 11 класса / Б. М. Ивлев, С. М. Саакян, С. И. Шварцбурд. - Москва : Просвещение, 2013. - 143 с.
15. Жукова, Н. Д. История логарифмов. Различные подходы к определению логарифма // Молодой ученый. - 2019. - №18. - С. 78-81.
16. Жафяров, А. Ж. Профильное обучение математике старшеклассников учебно-дидактический комплекс / А. Ж. Жафяров.- Новосибирск : Сиб. унив., 2003. - 48 с.
17. Захаров, А. М Логарифм и его свойства. Логарифмические уравнения и неравенства: методическое пособие / А. М. Захаров, М. В. Крылова. - Саратов :2017.
18. Колмогоров, А. Н. Алгебра и начала анализа: учеб. для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений/ А. Н. Колмогоров, А. М. Абрамов, Ю. П. Дудницын [и др.] ; под ред. А. Н. Колмогорова. - 26-е изд. - Москва : Просвещение, 2018. - 384 с.
19. Кокурина, Ю. К. Арифметика, алгебра, анализ / Ю. К. Кокурина - Владимир : ВлГУ, 2016. - 143 с.
20. Кудрявцев, Л. Д. Курс математического анализа / Л. Д. Кудрявцев. - Москва : Дрофа, 2004. Т.1. - 687 с.
21. Курош, А. Г. Курс высшей алгебры : учебник для вузов / А. Г. Курош. - 22-е изд. стер. - Санкт-Петербург : Лань, 2021. - 432 с.
22. Лисаченко, О. А. Особенности методики построения системы задач для изучения темы «Логарифмы. Логарифмические уравнения» / О. А. Лисаченко, И. В Яковенко // Вестник Таганрогского государственного педагогического института. - 2017. - № 1. - с. 287-292.
23. Литвиненко, В. Н. Практикум по элементарной математике: Алгебра. Тригонометрия / В. Н. Литвиненко, А. Г. Мордкович. - Москва : ABF, 2013.
24. Ляхова, Н. Е. Методы решения уравнений и неравенств в задачах с параметрами: учеб. пособие / Н. Е. Ляхова, И. В. Яковенко; отв. ред. проф. А. А. Илюхин. - Таганрог : ТГПИ имени А.П.Чехова, 2014. - 92 с.
25. Мордкович, А. Г. Алгебра и начала анализа. 10-11 кл. : В двух частях. Ч. 1 : Учеб. для общеобразоват. учреждений. / А. Г. Мордкович. - 14-е изд. - Москва : Мнемозина, 2013. - 400 с.
26. Мордкович, А. Г. Алгебра и начала анализа: 11 класс. В 2 ч. Ч. 2 Задачник для учащихся общеобразовательных учреждений (профильный уровень) / под ред. А. Г. Мордковича. - 3-е изд., стер. - Москва : Мнемозина, 2013. - 264 с.
27. Мерзляк, А. Г. Математика : алгебра и начала математического анализа, геометрия. Алгебра и начала математического анализа: 11 класс: методическое пособие. / Буцко Е. В., Мерзляк А. Г., Номировский Д. А. , Полонский В. Б. [и др.] - Москва : Вентана-Граф, 2018. - 83 с.
28. Никольский, С. М. Алгебра и начала математического анализа. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / С. М. Никольский, М. К. Потапов, Н. Н. Решетников, А. В. Шевкин. - 8-е изд. - Москва : Просвещение, 2009. - 464 с.
29. Лаппо, Л. Д. ЕГЭ. Математика. Подготовка к ЕГЭ / Л. Д. Лаппо. - Москва : Издательство «Экзамен», 2017.
30. Олехник, С. Н. Уравнения и неравенства. Нестандартные методы решения / С. Н. Олехник, М. К. Потапов, П. И. Пасиченко. - Москва : Дрофа, 2015.
31. Петрович, А. Ю. Логарифмические уравнения и неравенства / А. Ю. Петрович. - Москва : Подготовительные курсы, 2008. - 20 с.
32. Радченко, С. А. Методика решения задач повышенной сложности по математике. Раздел «Логарифмические неравенства» / С. А. Радченко. - Славянск-на-Кубани : Филиал Кубанского гос. ун-та в г. Славянске-на-Кубани, 2018. - 29 с.
33. Рисберг, В. Г. Решение показательных и логарифмических уравнений, неравенств и систем уравнений повышенного и высокого уровня сложности. 4.1 / В. Г. Рисберг. - Пермь : Пушка, 2015. - 56 с.
34. Севрюков, П. Ф. Тригонометрические, показательные и логарифмические уравнения и неравенства: учебное пособие / П. Ф. Севрюков, А. Н. Смоляков. - Москва : Илекса ; Народное образование ; Ставрополь : Сервисшкола, 2008. - 352 с.
35. Сканави, М. И. Логарифмические уравнения и неравенства. Полный сборник решений задач для поступающих в вузы / М. И. Сканави. - Москва : Мир и Образование, 2015. - 912 с.
36. Сканави, М. И. Элементарная математика / М. И. Сканави, В. В. Зайцев, В. В. Рыжков [и др.]. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Наука, 1974. - 592 с.
37. Смирнова, И. М. Профильная модель обучения математике / И. М. Смирнова // Математика в школе. - 1997.
38. Столяр, А. А. Методы обучения математике: учеб. пособие / А. А. Столяров. - Минск : ВШ, 1966. - 191 с.
39. Шахмейстер, А. X. Логарифмы: Учебное пособие по математике / А. X. Шахмейстер. - Санкт-Петербург : Петроглиф, Виктория плюс, МЦНМО, 2016. - 290 с.
40. Хуторской, А. В. Современная дидактика: Учебное пособие / А. В. Хуторской. - СПб. : Питер, 2001. - 544 с.
41. Цыпкин, А. Г. Справочник по математике для средней школы / А. Г. Цыпкин. - Москва : Наука, 1980.
42. Фридман, Л. М. Психолого-педагогические основы обучения математики в школе / Л. М. Фридман. - Москва : Просвещение, 2015.
43. Ященко, И. В. ЕГЭ. Математика. Профильный уровень: типовые экзаменационные варианты: 36 вариантов / И. В. Ященко [и др.] ; под ред. И. В. Ященко. - Москва : Издательство «Национальное образование», 2017. - 256с.
44. Ященко, И. В. ЕГЭ, универсальные материалы для подготовки учащихся. Математика. / И. В. Ященко, А. Л. Семенов [и др.] - Москва : Интеллект-центр, 2011.