Далее следует более сложные задания с похожим содержанием (№ 498 - № 503). Например:
№ 500. При каких значениях коэффициента b и c точка А(1;-2) является вершиной параболы y=x2+bx+c?
После данной темы рассмтривается графическое решение квадратного уравнения, и даются упражнения, где параметр является правой частью уравнения (№ 518 - № 522). Например:
№ 518. При каком значении p уравнение x2-2x+1=p имеет один корень?
№ 522. При каких значениях p уравнение x2+6x+8=p:
а) не имеет корней;
б) имеет один корень;
в) имеет два корня?
Считаю, что одним из заданий с параметром может служить следующее задание, которое способствует навыку нахождения множества допустимых значений параметра (или переменной).
№ 543. При каких значениях а имеет смысл выражение:
а) ;б) ;в) -; г) ?
В главе 4 «Квадратные уравнения» понятие параметра впервые появляется в условии заданий №792-795. Например:
№ 793. При каких значениях параметра p уравнение (2p - 3)x2 + (3p - 6)x +p2 - 9 = 0 является:
а) приведенным квадратным уравнением;
б) неполным неприведенным квадратным уравнением;
в) неполным приведенным квадратным уравнением;
г) линейным уравнением?
Затем в §20 «Формулы корней квадратного уравнения» в теоретической части дается определение параметра и уравнения с параметром на примере следующего уравнения: x2 - (2p + 1)x + (p2 + p - 2) =0.
Это уравнение отличается от всех рассмотренных до этих пор квадратных уравнений тем, что в роли коэффициентов выступают не конкретные числа, а буквенные выражения и считаются уравнениями с параметрами. В данном случае параметр (буква) p входит в состав второго коэффициента и свободного члена уравнения.
Когда учащиеся решают квадратные уравнения с вычислением дискриминанта, им предлагаются упражнения 820, 821, 838 - 841. Например:
№ 838. ИЗ данных уравнений укажите те, которые имеют два различных корня при любом значении параметра p:
а) x2 + px = 0; в) x2 + px + 5 = 0;
б) x2 - px - 5 = 0г) px2 - 2 = 0.
Эти задания сопровождаются заданиями на доказательство (№ 821, 842), например:
№ 842. Докажите, что не существует такого значения параметра p, при котором уравнение x2 - px + p - 2 = 0 имело бы только один корень.
При прохождении квадратных уравнений с четным вторым коэффициентом решается упражнение:
№ 953. Решите уравнение:
а) x2 - 2(a - 1)x + a2 - 2a - 3 = 0
б) x2 + 2(a + 1)x + a2 + 2a - 8
Когда учащися знакомятся с теоремой Виета, выполняются упражнения № 971 и № 972.
№ 971. При каких значениях параметра p сумма корней квадратного уравнения x2 + (p2 + 4p - 5)x - p = 0 равно нулю?
В упражнениях № 999 - 1005 помещены похожие задачи:
№ 1000. Дано уравнение x2 - (p + 1)x + (2p2 + - 9p - 12) = 0. Известно, что произведение его корней равно -21. Найдите значение параметра p.
Заметим, что задания с параметрами встречаются и в помещенной в учебник контрольной работе №4, а именно:
· докажите, что не существует такого значения k, при котором уравнение x2 - 2kx + k - 3 = 0 имеет только один корень.
· дано уравнение x2 + (p2 - 3p - 11)x + 6p = 0. Известно, что сумма его корней равна 1. Найдите значение параметра p и корни уравнения.
В§35. «Решение квадратных неравенств» помещены упражнения № 1360 - 1365 с заданием решить квадратное уравнение, которое сводится к решению неравенств.
№ 1360. При каких значениях параметра p квадратное уравнение 3x2 - 2px - p + 6 = 0:
а) имеет два различных корня;
б) имеет один корень;
в) не имеет корней?
А в № 1366 и № 1367 задания связаны непосредственно с решением неравенств.
№ 1366. При каких целочисленных значениях параметра p неравенство
(x2 - 2)(x - p) < 0 имеет три целочисленных решения?
9 класс
В учебнике для 9 класса упражнения с параметрами приводятся сначала в § 1 «Линейные и квадратные неравенства», в № 11, 17 - 19.
№ 11. При каких значениях параметра p квадратное уравнение
3x2 - 2px - p + 6 = 0:
а) имеет два различных корня;
б) имеет один корень;
в) не имеет корней?
В § 2 «Рациональные неравенства» заданием с параметром является задание № 50: Найдите такое целое зачение параметра p, при котором множество решений неравенства x(x + 2)(p - x) ≥ 0 содержит:
а) два целых числа; в) три целых числа;
б) четыре целых числа;г) пять целых чисел.
В § 2 «системы рациональных неравенств» задачами с параметрами являются задачи № 85 - 87.
№ 86. Укажите все значения параметра p, при которых решением системы неравенств является промежуток: а) (5; +∞); б) [3; +∞).
Последний раз задания с параметрами встречаются в главе «Системы уравнений» (№ 117 - 119).
№ 118. При каком значении параметра p система уравнений
имеет одно решение?[15][16][17]
В данном комплекте учебников и задачников достаточно хорошо и полно подобраны задачи с параметрами в каждом классе основной школы. В учебнике 7 класса большое внимание уделяется пропепедевтике уравнений с параметрами. В учебнике для 8 класса при прохождении темы квадратные уравнения» дается достаточно ясное определение параметра и уравнения с параметром.
3. Подбор задач с параметрами по уравнениям и неравенствам для классов с углубленным изучением математики в учебнике А.Г. Мордковича «Алгебра 8»
Шестая глава данного учебника «Алгебраические уравнения» посвящена решению различных видов уравнений. Последним параграфом в этой главе является § 41 «Задачи с параметрами», в коором подходят к понятию параметра, решя вначале два примера, аналогично тому, как вводится понятие параметра в учебнике для 8 класса на стр. 28.
Пример 1. Решить уравнение x2 - (2p + 1)x + (p2 +p - 2) = 0.
Решение.
В данном квадратном уравнении в роли коэффициентов выступают не конкретные числа, а буквенные выражения. Такие уравнения называют уравнениями с буквенными коэффициентами или уравнениями с параметрами.
Найдем дискриминант:
D = (2p + 1)2 - 4(p2 + p - 2) = (4p2 + 4p + 1) - (4p2 + 4p - 8) = 9
Далее
Ответ:p + 2; p - 1.
В учебнике для углубленного изучения после этого решения помещено следующее замечание.
Данное уравнение можно решить устно, если заметить, что p2 + p - 2 = (p + 2)(p - 1). Переписав уравнение в виде x2 - (2p + 1)x + (p + 2)(p - 1) = 0, легко сообразить (с помощью теоремы Виета), что его корнями служат числа p + 2 и p - 1.
Пример 2. Решить уравнение px2 + (1 - p)x - 1 = 0.
Решение.
Это также уравнение с параметром p, но в отличие от предыдущего примера, его нельзя сразу решать по формуле корней квадратного уравнения. Дело в том, что про заданное уравнение мы пока не можем сказать, является ли оно квадратным.
Если p = 0, то получим линейное уравнение x-1=0, откуда получаем x = 1.
Если p ≠ 0, тогда можно применить формулы корней квадратного уравнения: D = (1 - p)2 - 4p(-1) = 1 - 2p + p2 +4p = (p + 1)2.
Ответ: если p = 0, то x = 1; если p ≠ 0, то x1 = 1, x2 = -1/p.
В учебнике после этого решения помещено замечание, объясняющее замену выражения выражением p + 1, вместо использования знака модуля |p + 1|. Вторым замечанием к решению этого примера является следующее. Квадратное уравнение px2 + (1 - p)x - 1 = 0 можно было решить, не применяя формулу корней. Достаточно заметить, что значение x1 = 1 удовлетворяет уравнению (при x = 1 получаем p + (1 - p) - 1 = 0 - верное равенство), и воспользоваться теоремой Виета, откуда сразу находится второй корень x2 = -1/p.
Как видно, в учебнике для углубленного изучения математики делается больше ссылок на использование теоремы Виета. Кроме того, в нем переходят к более употребительной для обозначения параметров букве а, в то время как в учебнике для общеобразовательных классов используют букву p.
Затем в рассматриваемом учебнике дается более точное определение понятие параметра, чем в учебнике для общеобразовательных классов, а именно: если дано уравнение f(x,a) = 0, которое надо решить относительно переменной x и в котором буквой обозначено произвольное действительное число, то говорят, что задано уравнение с параметром. Основная трудность, связанная с решением таких уравнений, состоит в следующем. При одних значениях параметра уравнение не имеет корней, при других - имеет; при одних значениях параметра корни находятся по одним формулам, при иных - по другим. Например, при решении примера 2 при p = 0 уравнение решалось как линейное (по одной формуле), а при p ≠ 0 - как квадратное (по другой формуле).
Далее демонстрируется решение линейного уравнения с подобными рассуждениями.
Пример 3. Решить уравнение с параметром а: 2a(a - 2)x = a - 2.
Решение. Обычно корень уравнения bx = c мы легко находим по формуле x = c/b, так как в конкретном уравнении коэффициент b отличен от нуля. В заданном уравнении коэффициент при x равен 2a(a - 1), и, поскольку значение параметра а нам неизвестно и в принципе оно может быть любым, следует предусмотреть возможность обращения указанного коэффициента в нуль. Это будет при а = 0 или при а = 2. Рассмотрим следующие случаи:
1) Если а = 0, то уравнение принимает вид 0х = 2 - это уравнение не имеет корней.
2) Если а = 2, то уравнение принимает вид 0х = 0 - этому уравнению удовлетворяют любые значения х.
3) Если а ≠ 0, а ≠ 2, то коэффициент при х отличен от нуля, и следовательно, на этот коэффициент можно разделить обе части уравнения.
Получим
Ответ: 1) если а = 0, то корней нет;
2) если а = 2, то х - любое действительное число;
3) если а ≠ 0, а ≠ 2, то х = 1/2а.
Затем в учебнике рассматривается линейное уравнение с модулем, содержащим параметр, и иррациональное уравнение:
Пример 4: Сколько корней имеет уравнение 2|x - a| = x + 1 при различных значениях параметра а?
Пример 5: Решить уравнение .
Таким образом, в учебнике для 8 класса с углубленным изучением математики задачам с параметрами отводится отдельный параграф, в котором рассматривается широкий класс уравнений с параметрами, а именно линейные и квадратные уравнения, иррациональные уравнения и уравнения, содержащие модуль. Понятие параметра вводится на основе решения примеров. Важно, что в решении уравнений с параметрами дается графическая иллюстрация решения.[19]