Функцияны толық зерттеу және оның графигін салу
Тарау басында аталған мәселені жүзеге асырамыз.
Функцияны толық зерттеп, графигін салу үшін келесі схеманы ұстанған жөн:
Функцияның анықталу облысын табу керек.
Функцияны үзіліссіздікке зерттеп, үзіліс нүктелерін тауып, үзілу түрін анықтау керек.
Функцияның графигінің асимптоталарын табу керек.
Функцияны жұп-тақтыққа зерттеу керек.
Функцияны периодтылыққа зерттеу керек.
Функцияны монотондылыққа зерттеп, локальді экстремум нүктелерін анықтау керек.
Функцияны дөңестікке зерттеп, иілу (майысу) нүктелерін анықтау керек.
Функцияның графигінің координаталық осьтермен қиылысу нүктелерін анықтау керек.
Функцияның және жағдайларындағы «мінезін» анықтау керек.
Жоғарыдағы зерттеулердің нәтижелерін кестеге (таблицаға) жазу керек және оларды пайдаланып, функцияның графигін салу керек.
Мысал. функциясын толық зерттеп, графигін салу керек.
Функцияның анықталу облысы:
Функция өзінің анықталу облысында үзіліссіз екі функцияның қатынасы ретінде үзіліссіз болады.
Үзіліс нүктелері және .
,
және
,
болғандықтан және түзулері функцияның графигінің вертикаль асимптоталары болып табылады. Әрі қарай
,
болғандықтан түзуі графиктің көлбеу асимптотасы болады.
, сондықтан функция тақ, ал оның графигі координаталар бас нүктесіне қарағанда симметриялы болады.
Функция периодты емес.
Берілген функциясы анықталу облысында дифференциалданады, туындысы . , , нүктелерінде туынды нольге айналады. , аралықтарында , , аралықтарында . Демек, , , аралықтарында функция өседі, , аралықтарында кемиді.
Туынды және нүктелерінде таңбасын өзгертеді, яғни олар экстремум нүктелері. нүктесінде туынды таңбасын «–» - тен «+» - ке (аргумент өскенде) өзгертетін болғандықтан, бұл нүкте функцияның минимум нүктесі болады, . нүктесінде туынды таңбасын «+» - тен «–» - ке өзгертетін болғандықтан, бұл нүкте функцияның максимум нүктесі болады, .
Функцияның екінші туындысы . нүктесінде екінші туынды нольге айналады. , аралықтарында , сондықтан бұл аралықтарда график ойыс (дөңестігі төмен бағытталған). , аралықтарында , сондықтан бұл аралықтарда график дөңес (дөңестігі жоғары бағытталған).
Екінші туынды нүктесінде таңбасын «–» - тен «+» - ке өзгертеді, яғни нүктесі графиктің иілу (майысу) нүктесі.
Функцияның графигінің координаталық осьтермен қиылысу нүктелерін анықтаймыз. Функцияның графигінің осімен қиылысу нүктелерін табу үшін , яғни теңдеуін шешеміз. Бұдан екендігі, яғни функция графигі осін координаталар басында қиып өтетіндігі шығады. Функцияның графигінің осімен қиылысу нүктесін табу үшін функцияның нүктесіндегі мәнін анықтаймыз. , яғни функция графигі осін координаталар басында қиып өтетіндігі шығады.
,.
Жоғарыдағы зерттеулердің нәтижелерін кестеге жазамыз.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жоқ
|
|
жоқ
|
|
|
|
-
|
|
жоқ
|
|
жоқ
|
|
-
|
|
|
|
жоқ
|
|
жоқ
|
-
|
-
|
дөңестігі төмен
|
дөңестігі жоғары
|
Зерттеулердің нәтижелерін пайдаланып, функцияның графигін саламыз.
у
ҚОРЫТЫНДЫ
Оқушылардың математикалық ұғымдарды табысты меңгеруі, олардың білім жүйесін толық игеруіне, өз беттерімен жұмыс істеу белсенділіктерін арттыруға, ойлау қабілеттері мен ізденушілік әрекеттерінің дамуына елеулі әсерін тигізеді.
Сонымен, қорыта келгенде туынды ұғымын оқушыларға меңгертіп, оқып үйрету олардың білім сапасының жоғарлауына, пәнге қызығушылығының артуына және ғылыми көзқарастарының қалыптасуына қолайлы жағдай туғызады, осы алған білімдеріне талдау жасау арқылы оны тәжірибеде де қолдана білу.
Математикалық ұғымдардың ішінде ең іргелі де, негізгілерінің бірі «функционалдық (функциялық) тәуелділік» ұғымы екенін кіріспеде атап кеткенбіз. Бұдан «функция» ұғымы «функционалдық тәуелділік» ұғымы мен қатар жүріп, бірдей қолданылатын, тіпті екі ұғымды мәндес, яғни екеуі синоним деп қарастыруға болатынын көреміз.
Мектеп бағдарламасында және мектеп оқулықтарында «функция» ұғымына, функцияның түрлеріне жеткілікті деңгейде көңіл бөлініп, көптеген мәселелер белгілі бір жеткілікті дәрежеде қарастырылған. Бірақ бір өкініштісі, функцияның анықталу облысы, мәндерінің облысы, өсу және кему аралықтары, иілу нүктесі, ең үлкен және ең кіші мәндері (белгілі бір аралықтағы), графигі және тағы басқа да мәселелерді жаттап алу негізінде үйретіледі. Функцияның құрылымы, оның локальді және глобальді қасиеттеріне жеткілікті дәрежеде көңіл бөлінбейді. Ғылым мен техникада, жалпы өскелең ұрпаққа математика саласынан білім беруде «функция» тақырыбын жетік меңгеруге көп пайдасын тигізетін «функцияның туындысы» тақырыбы мектеп математика оқулықтарында (бағдарламаға сай) үстіртін қарастырылады. Өмірде, техникада кездесетін көптеген құбылыстар үзіліссіз екендігін ескерсек және бұл құбылыстарды математикалық түрде бейнелейтін функциялардың көптеген жағдайларда дифференциалданатын функциялар болатындығын еске түсірсек, онда біз туынды ұғымының қаншалықты маңызды екенін түсінеміз.
«Функцияның туындысы» тақырыбы мектепте жеткіліксіз дәрежеде оқытылып жүргенін, мектеп оқушыларының әр түрлі деңгейдегі математикалық кештер, конкурстар мен олимпиадаларда және Ұлттық Бірыңғай Тестілеуде көрсететін нәтижелерінен байқауға болады. Сонымен қатар, педагогикалық институттар мен университеттерді «физика», «математика» және «информатика» мамандықтары бойынша бітірген түлектердің де көпшілігі функциялардың туындыларын табуда және туындыны нақты есеп түріне байланысты қолдана білу мәселесіне келгенде қиналып қалады.
Дипломдық жұмыста
Оқушыларда функцияның туындысы ұғымын қалыптастыру мен меңгертуді жүйелеу.
Функцияның туындысының бар болуының қажетті шартын талдау.
Функцияның туындысын оқып-үйренудің жалпы математиканы оқып-үйренгенде алатын орнын көрсету.
Функцияның туындысын есептеудің тәсілдерін көрсету сияқты өзекті мәселелер қарастырылған.
Дипломдық жұмыста туындыны есептеу тәсілдері егжей-тегжейлі қарастырылған. Біз ұсынып отырған тәсіл өте ыңғайлы, түсінуге жеңіл және уақыт үнемдеуге мол мүмкіндік береді. Ал Ұлттық Бірыңғай Тестілеуге қосатын жасөспірімдерге (талапкерлерге) уақыт үнемдеудің пайдасы мен тиімділігі туралы айтпай-ақ қоюға болады. Ұлттық Бірыңғай Тестілеуде математика пәнінен базалық оқу құралы болып табылатын Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігінің Білім беру мен тестілеудің мемлекеттік стандарттарының ұлттық орталығы (БТМСҰО) дайындаған жоғары оқу орындарына түсушілерге арналған «математика пәнінен тест тапсырмалары» (Алматы-2000) оқу әдістемелік құралында функцияның туындысын есептеуге, кризистік нүктелерін табуға, экстремумдарын табуға, өсу және кему аралықтарын табуға, дөңестік және ойыстық аралықтарын табуға, иілу нүктелерін табуға, түзудің бұрыштық коэффициентін табуға және функцияның графигіне берілген нүктеде жүргізілген жанама теңдеуін табуға көптеген есептер келтірілген; сонымен қатар осы және осы тектес есептер 2000-2014 жылдар аралығында бақылау сынақтары мен емтихандарға жиі енгізілді.
Функцияның туындысы ұғымын жақсы түсінген және меңгерген, функциялардың қасиеттерін туынды ұғымымен тікелей байланыстыра оқыту барысында меңгерген оқушы математикалық анализді, сонымен қатар математиканың басқа салаларын жеңіл меңгереді және оларды меңгеруге деген құлшыныс пайда болады деген қорытынды жасауға болады.
Оқушылардың саналы және терең меңгеруін қамтамасыз еткенде ғана әр пәннің өз бағдарламасында қамтылған материалдарын толық оқып үйренеді, тек сонда ғана шындық дүниесін өз тұрғысында қабылдап, өз бетінше шығармашылық ой қорыта алатын болады.
Дипломдық жұмысының бірінші бөлімінде туынды ұғымының шығу тарихы және анықтамасы жайында жалпы түсінік, ал екінші бөлімінде мектеп математикасында туынды ұғымын қалыптастыру жайында айтылған.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
Абылкасымова А.Е. Методика преподавания математики: учеб.
пособие /А.Е. Абылкасымова. - Алматы: Санат, 1993.- 256 с.
Ахметов М. Математиканы оқытуда оқушылардың ғылыми
дидактикалық ойлауын қалыптастыру: оқулық /М. Ахметов, Алматы: РБК, 1993. – 214 бет.
Бидосов Ә. Орта мектепте математиканы оқыту методикасы: жалпы методика / Ә. Бидосов -Алматы: Мектеп, 1989. - 224 бет.
Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: учеб. пособие
/В.В. Давыдов. - М.: Просвещение, 1972. – 224 с.
Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении: учеб. пособие / В.В.
Давыдов. - М.: Просвещение, 1972. – 135 с.
Дайри Н.Г. Основные понятия усвоить на уроке: учеб. пособие / Н.Г. Дайри. – М.: Просвещение, 1987
Елубаев С. Орта мектепте математиканы оқыту процесінде
терминдер мен символдарды пайдалану: оқу құралы /С. Елубаев.-Алматы: Мектеп, 1984.-128 бет.
Жаңабергенова Г. Күрделі функцияның туындысын табуды игерудің бір тәсілі /Г.Жаңабергенова // Математика және физика. – 2004. - №6(6). – 6-7 бет.
Жолтаева Г.Н. Математиканы оқыту әдістемесі бойынша
терминологиялық түсіндірме сөздік: сөздік /Г.Н. Жолтаев. - Алматы: РБК, 1993. – 123 бет.
Исқақов М.Ө. Математика мен математиктер жайындағы әңгімелер: оқулық /М.Ө.Исқақов. – 3 – басылымы. – Алматы: мектеп, 1971. – 383 бет.
Колягин Ю. М., Луканкин Г.А. Методика преподавания математики в средней школе: учеб.-метод. пособие / Ю.М.Колягин, Г.А.Луканкин.–М.: Просвещение, 1977. - 480 с.
Көбесов А. Математика тарихы: оқулық /А.Көбесов.- Алматы: Қаз.университеті, 1993. - 240 бет.
Көбесов А. Математика тарихы: оқулық /А.Көбесов.- Алматы:
Қаз.университеті, 1993. - 240 бет.
Кенеш Ә. Математикалық ұғымдарды оқыту негіздері: оқулық
/Ә. Кенеш. - Алматы: РБК, 1999.-256 бет.
Қабаева Ж. Математикадағы дәлелдеудің рөлі / Ж. Қабаева /
ИФМ. - 1997. - №3(3).- 9-11бет.
Қаңлыбаев Қ. Математика тарихын оқыту туралы /Қ.Қаңлыбаев// /Математика және физика. – 2007. - №2(2). – 25-26 бет.
Қожабаев Қ. Математиканы оқыту әдістері /Қ. Қожабаев. –
Алматы: Санат, 1998. – 104 бет.
Лабораторные и практические работы по методике преподавания
математики: учеб. пособие / Е.И. Лященко, К.В. Зобкова, Т.Ф. Кириченко и др.; Под ред. Е. И. Лященко. – М.: Просвещение, 1988.- 223 с.
Методика преподавания математики в средней школе: частная методика /Сост. В.И. Мишин. – М.: Просвещение, 1987. - 416 с.
Мордкович А.Г. Методические проблемы изучения элементов мат.анализа в общеобразовательной школе /А.Г.Мордкович// Математика в школе.- 2002.-№1(1).- С. 35-36.
Метельский Н.В. Дидактика математики: учеб. пособие /Н.В.
Метельский. - Минск: БГУ, 1982.-256 с.
Нұр Г.Қ. Математиканың тарихын оқыту /Г.Қ. Нұр // ИФМ. – 1999. - №6(6). – 81-83 бет.
Оконь В. Процесс обучения: учеб. пособие /В. Оконь.- М.:
Учпедгиз, 1962.
Столяр А.А. Методы обучения математике: учеб. пособие /А.А. Столяр. - Минск: Высшая школа, 1966. - 191с
Методика преподавания математики в средней школе: общая методика /Сост. Р.С. Черкасов, А.А. Столяр. – М.: Просвещение, 1985. –
336 с.
26. Жәутіков О.Ә. Математикалық анализ курсы. – Алматы: Мектеп, 1958.
27. Ибрашев Х.И., Еркеғұлов Ш.Т. Математикалық анализ курсы. 1-бөлім. – Алматы: Каз. уч. пед. изд., 1963.
28. Төлегенов Б.Т. Математикалық анализден лекциялар курсы. 1-бөлім. – Алматы: Мектеп, 1973.
29. Темірғалиев Н. Математикалық анализ. 1-бөлім. – Алматы: Мектеп, 1987.
30. Колмогоров А.Н. Алгебра және анализ бастамалары. 10-11 сыныптар. – Алматы: Мектеп, 2001.
31. Шыныбеков Ә.Н. Алгебра-9. –Алматы: Атамұра, 2005.
32. Шойынбеков Қ.Д., Әбілқасымова А.Е., Есенова М.И., Тұрлыханова М.А. Анализ бастамалары: Оқу құралы. – Алматы: Білім, 2002.
33. Профессор Ермек ұлы Әлімхан. Ұлы математика курсы. 1-ші бөлім. – Алматы: РБК, 1995.
34. Қабдықайыр Қ. Жоғарғы математика. – Алматы: РБК, 2004.
35. Искаков М.Ө. Математика мен математиктер жайындағы әңгімелер. 3-ші кітап. – Алматы: Мектеп, 1971.
36. Ахметқалиев Т. Математикалық талдау /дифференциалдық есептеу/. – Алматы: Республикалық баспа кабинеті, 1994.
37. Колягин Ю. М. Методика преподавания математики в средней школе: Частные методики. – М.: Просвещение, 1980.
38. Түнғатаров А.Б. Экономистерге арналған математика. 1-ші том. – Алматы: Экономикс, 2006.
39. Ивашев-Мусатов О.С. Начала математического анализа. – М.: Наука, 1988.
40. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. ч.I. – М.: Высшая школа, 1986.
41. Виленкин Н.Я., Ивашев-Мусатов О.С., Шварцбурд С.И. Алгебра и математический анализ – 10. – М.: Просвещение, 1998.
42. Гусев В.А., Мордкович А.Г. Математика: Справочные материалы: Книга для учащихся. – М.: Просвещение, 1998.
43. Галицкий М.Л., Мошкевич М.М., Шварцбурд С.И. Углубленное изучение курса алгебры и математического анализа. – М.: Просвещение, 1998.
44. Шарыгин И.Ф., Голубев В.И. Факультативный курс по математике. Решение задач. 10-класс. – М.: Просвещение, 1991.
45. Шарыгин И.Ф., Голубев В.И. Факультативный курс по математике. Решение задач. 11-класс. – М.: Просвещение, 1991.
46. Яковлев Г.Н. Пособие по математике для поступающих в вузы. – М.: Просвещение, 1988.
47. Тарасов Л.В. Математический анализ: Беседы об основных понятиях. Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1979.
48. Петраков И. С. Математические кружки в 8-10 классах. Книга для учителя. – М.: Просвещение, 1987.
49. Канин Е.С. Приложения производной. – М.: Просвещение, 1991.
50. Понтрягин Л.С. Математический анализ для школьников. – М.: Наука, 1988.
51. Тимошук П. Г. О дифференцированной помощи учащимся при решении задач. // Математика в школе. – М.: –1993. – №2.
52. Колмогоров А.Н., Ивашев-Мусатов О.С. Действительные числа, бесконечные последовательности и их пределы. // Математика в школе. – М.: – 1975. – №2.
53. Чернявский М.Д. Задачи на геометрический смысл производной. // Квант. – 1979. – №2.
54. Сатыбалдиев О. Математикалық анализ курсында тарихи мәселелерді пайдалану. // ИФМ. – Алматы: – 2001. – №3.
Достарыңызбен бөлісу: |