Программа спецкурса "Математический практикум для 10–11-х классов" (для классов с математической профилизацией)

Разделы: Математика


Тематическое планирование
(10 класс – 2 часа в неделю, 11 класс – 2 часа в неделю, итого – 136 часов)

Наименование темы Количество часов Предметная направленность
всего теория практика
1. Многочлены 14 3 11  
1.1. Алгоритм Евклида для многочленов. Схема Горнера и ее применение. Теорема Безу 7 2 5 Решение заданий на действия с многочленами; метод неопределенных коэффициентов, решение уравнений высших степеней, задания на использование теоремы Безу, преобразование многочленов с применением формул сокращенного умножения степени n>2
1.2. Задачи на нахождение корней многочлена, составление многочлена по его корням 4 1 3
1.3. Преобразование многочленов, разложение на множители 3 - 3
2. Функция ее свойства и график 10 2 8  
2.1. Построение графиков функции и их исследование

- графики функций, содержащих модули;

- графики сложной функции (композиции)

4 1 3 Способы задания функции, свойства функции, построение графиков функций с помощью правил преобразования, нахождение области определения и области значений функции, правила построения графиков функций, содержащих модуль и их применение при построении

Графическая интерпретация реальных событий и процессов

Понятие обратной функции, особенности графика обратной функции, построение графика обратной функции

2.2. Функциональные зависимости в реальных процессах и явлениях 2 - 2
2.3. Обратная функция. Построение графиков обратных функций 4 1 3
3. Уравнения и неравенства 10 1 9  
3.1. Решение уравнений, неравенств и их систем 3 - 3 Решение уравнений, неравенств и их систем повышенной сложности

Применение алгебраического способа при решении задач, решение уравнений и неравенств, графически

3.2. Решение сюжетных задач 2 - 2
3.3. Решение уравнений и неравенств, содержащих модули 3 1 2
3.4. Применение графиков для решения уравнений и неравенств 2 - 2
4. Степени и корни Степенные функции 5 - 5  
4.1. Преобразование выражений, содержащих радикалы и степени с рациональными показателями 4 - 4 Преобразование сложных выражений, содержащих радикалы и степени с рациональным показателем
4.2. Построение графиков степенных функций 1 - 1
5. Формулы тригонометрии 3 - 3  
5.1. Преобразование тригонометрических выражений 3 - 3 Преобразование выражений, требующих комбинированных методов
6. Тригонометрические функции 6 - 6  
6.1. Построение графиков тригонометрических функций (содержащих модуль), обратных тригонометрических функций 4 - 4 Построение графиков с использованием правил преобразований, правил построения графиков с модулем, графическая интерпретация периодических процессов
6.2. Графики гармонических колебаний 2 - 2
7. Тригонометрические уравнения и неравенства 12 - 12  
7.1. Решение тригонометрических уравнений, неравенств и их систем (содержащих модуль) 7 - 7 Решение более сложных уравнений и их систем, с применением комбинированных и нестандартных методов
7.2. Преобразование выражений, содержащих обратные тригонометрические функции 5 - 5
8. Логарифмическая и показательная функции 10 - 10
8.1. Решение показательных и логарифмических уравнений и неравенств (содержащих модуль) 6 - 6
8.2. Решение систем показательных и логарифмических уравнений и неравенств 4 - 4
9. Введение в анализ 6 - 6  
9.1. Числовые последовательности и их свойства. 2 - 2 Вычисление пределов последовательностей, построение графиков последовательностей; вычисление суммы геометрической прогрессии, нахождение членов геометрической прогрессии
9.2. Вычисление суммы бесконечной прогрессии 2 - 2
9.3. Вычисление пределов функций 2 - 2
10. Производная и ее применение 10 - 10  
10.1. Вычисление производных (сложных функций) 3 - 3 Вычисление производных сложных функций, решение задач практической направленности с применением производной, задачи на максимум и минимум
10.2. Применение производной при решении прикладных задач 5 - 5
10.3. Нахождение скорости для процесса, заданного формулой или графиком 2 - 2
11. Первообразная и интеграл 10 - 10  
11.1. Вычисление неопределенных интегралов 2 - 2 Понятие неопределенного интеграла и его вычисление, решение задач на вычисление площади криволинейной трапеции, прикладных задач
11.2. Вычисление площади криволинейной трапеции 2 - 2
11.3. Решение прикладных задач 3 - 3
11.4. Применение производной и интеграла при решении сюжетных задач 3 - 3
12. Комплексные числа и операции над ними 10 3 7  
12.1. Операции над комплексными числами 8 2 6 Действия с комплексными числами, перевод комплексного числа в его тригонометрическую форму
12.2. Тригонометрическая форма записи комплексного числа 2 1 1
13. Элементы комбинаторики, статистики и теории вероятностей 12 3 9 Статистическая информация и формы ее представления, статистика и вероятностные модели; решение комбинаторных задач с помощью основных правил комбинаторики; действия над случайными событиями; комбинаторные методы решения вероятностных задач;
13.1. Решение комбинаторных задач (выбор одного и нескольких элементов, случайные события и их вероятности) 12 3 9
14. Задания с параметрами 12 2 10  
14.1. Решение уравнений с параметрами и их систем 4 1 3 Понятие параметра, рассмотрение приемов решения заданий с параметром, а также нестандартные приемы решения, решение задач практической направленности (с учетом межпредметной направленности с химией, физикой, техникой)
14.2. Решение неравенств с параметрами и их систем 4 1 3
14.3. Решение прикладных задач 4 - 4
  Проект

- 10 класс

- 11 класс

6

3

3

-

-

-

6

3

3

Проект как конечный продукт, завершающий изучение математики по данному курсу. Защита проектов, над которыми учащиеся работали в течение каждого года обучения
  Итого 136 14 122  

Содержание обучения

1. Многочлены (14ч)

Действия над многочленами: сложение, умножение, вычитание. Делимость целых чисел. Деление с остатком. Сравнения. Решение задач с целочисленными неизвестными. Деление многочленов. Метод неопределенных коэффициентов. Теорема о делении с остатком. Теорема Безу и следствия из нее. Алгоритм Евклида для многочленов. Схема Горнера. Число корней многочлена. Кратные корни. Теорема о целом корне приведенного многочлена с целыми коэффициентами. Теорема о рациональном корне многочлена с целыми коэффициентами. Использование результатов этих теорем для нахождения корней многочлена. Решение задач, связанных с делимостью многочленов и остатками при делении многочленов. Составление многочлена по его корням. Обобщенная теорема Виета. Применение схемы Горнера для нахождения корней многочлена и составление многочлена по его корням.

Преобразование многочленов, разложение на множители. Формулы сокращенного умножения для старших степеней:

, квадрат алгебраической суммы нескольких слагаемых.

2. Функция, её свойства и график (10ч)

Функции, способы их задания. Область определения и множество значений. График функции. Построение графиков функций, заданных различными способами. Основные свойства функций: монотонность, четность и нечетность, ограниченность, периодичность. Промежутки возрастания и убывания, наибольшее и наименьшее значения. Выпуклость функции. Графическая интерпретация.

Основные способы преобразования графиков функций: симметрия относительно осей координат, симметрия относительно начала координат, параллельный перенос, симметрия относительно прямой y=x, сжатие и растяжение вдоль осей координат. График функций, взятой по модулю и функция от модуля аргумента. Графики дробно-линейных функций. Вертикальные и горизонтальные асимптоты графиков. Примеры функциональных зависимостей в реальных процессах и явлениях.

Взаимно обратные функции и их графики. Область определения и область значений обратной функции. Нахождение функции, обратной данной. Сложная функция (композиция функций). Построение графиков обратных функций. Функциональные зависимости в реальных процессах и явлениях.

3. Уравнения и неравенства (10ч)

Решение рациональных уравнений и неравенств повышенной сложности. Равносильность уравнений и неравенств. Уравнения высших степеней. Приемы их решения. Основные методы решения алгебраических уравнений: замена переменной и разложение на множители. Уравнения, однородные относительно входящих в них выражений. Решение рациональных неравенств. Системы алгебраических уравнений и неравенств. Основные приемы решения систем уравнений: подстановка, алгебраическое сложение, введение новых переменных. Решение систем уравнений с двумя неизвестными простейших типов. Решение систем неравенств с одной переменной. Решение текстовых задач с помощью уравнений и систем.

Доказательства неравенств. Неравенство о среднем арифметическом и среднем геометрическом двух чисел.

Использование свойств и графиков функций при решении уравнений и неравенств. Метод интервалов. Изображение на координатной плоскости множества решений уравнений и неравенств с двумя переменными и их систем.

Применение математических методов для решения содержательных задач из различных областей науки и практики. Интерпретация результата, учет реальных ограничений. Решение уравнений и неравенств, содержащих знак модуля.

4. Степени и корни. Степенные функции (5ч)

Построение графиков степенных функций и функций содержащих корень n-ой степени. Преобразование выражений, содержащих радикалы и операции возведения в степень.

5. Формулы тригонометрии (3ч)

Формулы приведения. Синус, косинус и тангенс суммы и разности двух углов. Синус, косинус и тангенс двойного, тройного и половинного углов. Преобразования суммы тригонометрических выражений в произведение и произведения в сумму. Преобразование выражения a·cos? + b·sin? к виду c·sin(?+t). Тождественные преобразования тригонометрических выражений.

6. Тригонометрические функции (6ч)

Построение графиков тригонометрических функций. Свойство периодичности тригонометрических функций. Основной период. Нахождение основного периода сложных функций, суммы, произведения и частного двух функций. Непрерывность тригонометрических функций. Графики гармонических колебаний.

Обратные тригонометрические функции: y=arccosx, y=arcsinx, y=artgx, y=arcctgx. Определение, свойства и графики обратных тригонометрических функций. Построение графиков тригонометрических функций (содержащих модуль), обратных тригонометрических функций.

7. Тригонометрические уравнения (12ч)

Решение тригонометрических уравнений основными и нестандартными методами. Решение тригонометрических уравнений содержащих модуль. Отбор корней в решении тригонометрических уравнений и запись решения. Системы тригонометрических уравнений. Решение тригонометрических неравенств.

Преобразование выражений, содержащих обратные тригонометрические функции.

8. Логарифмическая и показательная функции (10ч)

Решение показательных и логарифмических уравнений и их систем повышенной сложности. Системы показательных и логарифмических неравенств повышенной сложности. Нестандартные методы решения.

9. Введение в анализ (6ч)

Числовые последовательности, рекуррентный способ их задания, переход к формуле общего члена. Длина окружности и площадь круга как пределы последовательности. Бесконечно убывающая геометрическая прогрессия и ее сумма. Вычисление пределов последовательностей, построение графиков последовательностей; вычисление суммы геометрической прогрессии, нахождение членов геометрической прогрессии. Теоремы о пределах последовательностей. Переход к пределам в неравенствах. Понятие о непрерывности функции. Основные теоремы о непрерывных функциях.

Понятие о пределе функции в точке. Поведение функций на бесконечности. Асимптоты. Вычисление пределов функции.

10. Производная и её применение (10ч)

Геометрический и физический смысл производной. Непрерывность и дифференцируемость функций. Вычисление производных сложной и обратной функций. Уравнение касательной к графику функции. Вторая производная, ее физический смысл. Задачи на касательную. Применение производной к исследованию функций и построению графиков. Использование производных при решении уравнений и неравенств, при решении текстовых, физических и геометрических задач, нахождении наибольших и наименьших значений. Примеры использования производной для нахождения наилучшего решения в прикладных задачах. Нахождение скорости для процесса, заданного формулой или графиком.

11. Первообразная и интеграл (10ч)

Первообразная и ее свойства. Неопределенный интеграл и его вычисление. Правила вычисления первообразных. Площадь криволинейной трапеции. Вычисление площади криволинейной трапеции. Определенный интеграл и его свойства. Формула Ньютона-Лейбница. Приближенное вычисление определенных интегралов. Примеры применения интеграла в физике и геометрии. Решение прикладных задач.

12. Комплексные числа и операции над ними (10ч)

Комплексные числа. Геометрическая интерпретация комплексных чисел. Действительная и мнимая часть, модуль и аргумент комплексного числа. Тригонометрическая и алгебраическая формы комплексных чисел. Арифметические действия над комплексными числами алгебраической и тригонометрической формы.

Комплексно сопряженные числа. Извлечение квадратных корней из комплексных чисел.

13. Элементы комбинаторики, статистики и теории вероятностей (12ч)

Статистические данные. Табличное и графическое представление данных. Числовые характеристики рядов данных.

Поочередный и одновременный выбор нескольких элементов из конечного множества. Формулы числа перестановок, сочетаний, размещений. Понятие комбинаторных задач. Основные законы комбинаторики: правило суммы и правило произведения. Решение комбинаторных задач. Формула бинома Ньютона. Свойства биномиальных коэффициентов. Треугольник Паскаля.

Элементарные и сложные события. Рассмотрение случаев и вероятность суммы несовместных событий, вероятность противоположного события. Понятие о независимости событий. Вероятность и статистическая частота наступления события.

14. Задания с параметрами (12ч)

Понятие параметра, рассмотрение приемов решения заданий с параметром (аналитический, графический), а также нестандартные приемы решения, решение задач практической направленности (с учетом межпредметной направленности с химией, физикой, техникой).

В начале изучения курса, обучающимся необходимо выбрать тему своего творческого проекта, разработать и защитить его на итоговых занятиях, как конечный продукт обучения по данному курсу.

 Литература

  1. Виленкин Н.Я. и др. Алгебра и начала анализа 10-11 классы. М.:Мнемозина, 2000.
  2. Горнштейн П.И., Полонский В.Т., Якир М.С. Задачи с параметрами. Москва – Харьков: “Илекса” “Гимназия”, 1999.
  3. Гурский И.П. Функции и построение графиков. М., 1968.
  4. Кожарин А.Ф., Лебеедв В.К., Давыдова И.Л. Алгебра и геометрия. Методика и практика преподавания в 9-11 классах. Ростов-нА Дону:Феникс, 2002.
  5. Многочлены с одной переменной М.: Просвещение, 2001.
  6. Мордкович А.Г. и др. Алгебра и начала анализа. Методическое пособие для учителя. М.:Мнемозина, 2001.
  7. Назаров М. и др. Методы решения задач с параметрами. М., 2003.
  8. Натяганов В.М., Лужина Л.М. Методы решения задач с параметрами. М., 2003.
  9. Программа по математике для общеобразовательных школ, гимназий, лицеев 5-11 классы. Министерства образования РФ. – М.: Дрофа, 2002.
  10. Самсонов П.И. Алгебра и начала анализа для классов экономического и технического профилей. /Математика в школе. – 2003. №5. с.31/
  11. Сергеев И.Н., Олехник С.Н., Гашков С.Б. Примени математику. М., 1989.
  12. Фальке Л.Я., Лисничук Н.Н. и др. Изучение сложных тем курса алгебры в средней школе. М.: “Илекса”, 2002.