SKKN Hướng dẫn học sinh Lớp 12 sử dụng phương pháp hình học để giải bài toán tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nhằm nâng cao hiệu quả ôn thi THPT QG Năm học 2023 – 2024 tại trường THPT chuyên Bắc Giang
1. Tên sáng kiến: Phát triển năng lực tự học và năng lực hợp tác cho học sinh thông qua một số tình huống mới trong dạy học khái niệm toán học.
2. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: tháng 3/2020.
3. Các thông tin cần bảo mật (nếu có): không.
4. Mô tả các giải pháp cũ thường làm
Thông thường giải các bài toán về số phức bằng phương pháp đại số. Với các bài toán liên quan đến modun của số phức và các bài toán cực trị liên quan đến số phức thông thường dung các bất đẳng thức đề làm. Trong thực tế, các bài toán bất đẳng thức đại số là khó mà học sinh lại không được luyện nhiều nên không làm được. Vì thế, các cách làm cũ là khó khăn.
5. Sự cần thiết phải áp dụng giải pháp sáng kiến
Từ năm học 2016-2017, Đề thi môn Toán trong Kỳ thi THPT quốc gia, nay là Kỳ thi THPTQG đã thay đổi từ hình thức tự luận sang hình thức trắc nghiệm khách quan. Chính điều này đã tạo ra một sự chuyển biến lớn trong cả dạy và học ở các nhà trường. Để đạt được điểm số cao trong kỳ thi này, học sinh không cần chỉ nắm vững kiến thức cơ bản, làm thuần thục các dạng toán quan trọng mà cần có khả năng tư duy logic cao để tiếp cận vấn đề một cách nhanh nhất, chọn được cách giải quyết nhanh nhất để tìm ra đáp án.Trong quá trình giảng dạy, ôn thi, làm đề tôi phát hiện ra rằng: các bài toán vận dụng cao tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nếu học sinh tiếp cận theo hướng tự luận quen thuộc sẽ rất khó giải quyết được vấn đề trong thời gian ngắn.
Chính vì những lý do trên nên tôi tổng hợp các kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy của mình và nghiên cứu Đề thi THPT Quốc gia từ năm 2018 đến năm 2023 và Đề tham khảo của Bộ giáo dục và đào tạo các năm qua, chúng tôi quyết định chọn đề tài : “HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN TÌM GTLN, GTNN CỦA MÔ ĐUN SỐ PHỨC NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM HỌC 2023 - 2024 TẠI TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG”. Đề tài nhằm đưa ra phương án tối ưu nhất giúp học sinh giải quyết được các bài toán ôn thi THPTQG trong năm 2024 và những năm tiếp theo.
6. Mục đích của giải pháp sáng kiến
Tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm này trước hết nhằm mục đích tạo một tài liệu tham khảo nhỏ giúp các em học sinh trong nhà trường có thêm một phương pháp tiếp cận nhanh và hiệu quả khi gặp những bài toán tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nhằm giúp các em có khả năng lấy được điểm cao trong kỳ thi THPT QG năm 2024.
2. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: tháng 3/2020.
3. Các thông tin cần bảo mật (nếu có): không.
4. Mô tả các giải pháp cũ thường làm
Thông thường giải các bài toán về số phức bằng phương pháp đại số. Với các bài toán liên quan đến modun của số phức và các bài toán cực trị liên quan đến số phức thông thường dung các bất đẳng thức đề làm. Trong thực tế, các bài toán bất đẳng thức đại số là khó mà học sinh lại không được luyện nhiều nên không làm được. Vì thế, các cách làm cũ là khó khăn.
5. Sự cần thiết phải áp dụng giải pháp sáng kiến
Từ năm học 2016-2017, Đề thi môn Toán trong Kỳ thi THPT quốc gia, nay là Kỳ thi THPTQG đã thay đổi từ hình thức tự luận sang hình thức trắc nghiệm khách quan. Chính điều này đã tạo ra một sự chuyển biến lớn trong cả dạy và học ở các nhà trường. Để đạt được điểm số cao trong kỳ thi này, học sinh không cần chỉ nắm vững kiến thức cơ bản, làm thuần thục các dạng toán quan trọng mà cần có khả năng tư duy logic cao để tiếp cận vấn đề một cách nhanh nhất, chọn được cách giải quyết nhanh nhất để tìm ra đáp án.Trong quá trình giảng dạy, ôn thi, làm đề tôi phát hiện ra rằng: các bài toán vận dụng cao tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nếu học sinh tiếp cận theo hướng tự luận quen thuộc sẽ rất khó giải quyết được vấn đề trong thời gian ngắn.
Chính vì những lý do trên nên tôi tổng hợp các kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy của mình và nghiên cứu Đề thi THPT Quốc gia từ năm 2018 đến năm 2023 và Đề tham khảo của Bộ giáo dục và đào tạo các năm qua, chúng tôi quyết định chọn đề tài : “HƯỚNG DẪN HỌC SINH LỚP 12 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP HÌNH HỌC ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN TÌM GTLN, GTNN CỦA MÔ ĐUN SỐ PHỨC NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ ÔN THI THPT QUỐC GIA NĂM HỌC 2023 - 2024 TẠI TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG”. Đề tài nhằm đưa ra phương án tối ưu nhất giúp học sinh giải quyết được các bài toán ôn thi THPTQG trong năm 2024 và những năm tiếp theo.
6. Mục đích của giải pháp sáng kiến
Tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm này trước hết nhằm mục đích tạo một tài liệu tham khảo nhỏ giúp các em học sinh trong nhà trường có thêm một phương pháp tiếp cận nhanh và hiệu quả khi gặp những bài toán tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nhằm giúp các em có khả năng lấy được điểm cao trong kỳ thi THPT QG năm 2024.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Hướng dẫn học sinh Lớp 12 sử dụng phương pháp hình học để giải bài toán tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nhằm nâng cao hiệu quả ôn thi THPT QG Năm học 2023 – 2024 tại trường THPT chuyên Bắc Giang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: SKKN Hướng dẫn học sinh Lớp 12 sử dụng phương pháp hình học để giải bài toán tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức nhằm nâng cao hiệu quả ôn thi THPT QG Năm học 2023 – 2024 tại trường THPT chuyên Bắc Giang

CỘỘỦĨỆ NG HÒA XÃ H I CH NGH A VI T NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng sáng kiến Trường THPT Chuyên Bắc Giang Chúng tôi ghi tên dưới đây: TT Họ và tên Ngày Nơi công Chức Trình độ Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tháng tác danh chuyên tạo ra sáng kiến năm sinh môn Tỷ lệ Nội dung đóng góp (%) vào việc tạo ra sáng kiến 1 Lại Thu 30/8/1977 Tổ Toán - Giáo Thạc sĩ 70 Nghiên cứu giải pháp Hằng Tin viên Toán học mới, ứng dụng và THPT đánh giá kết quả ứng hạng 2 dụng giải pháp mới. 2 Đỗ Thị 24/6/1971 Tổ Toán - Giáo Cử nhân 30 Đánh giá tình trạng Nhung Tin viên Toán - nhược điểm, hạn chế THPT Tin gủa giải pháp cũ hạng 2 thường làm và sự cần thiết áp dụng giải pháp sang kiến mới. Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: “Một số phương pháp chứng minh bất đẳng thức”. 1. Điện thoại liên hệ của đại diện nhóm tác giả sáng kiến - Họ và tên: Lại Thu Hằng. - Điện thoại: 0982087768 - Email: lthang.cbg@bacgiang.edu.vn 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục và Đào tạo – áp dụng giảng dạy môn Toán 3. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: ngày 31/08/2018 4. Các tài liệu kèm theo: 4.1. Thuyết minh mô tả giải pháp và kết quả thực hiện sáng kiến: 01 cuốn 4.2. Quyết định công nhận sáng kiến: Quyết định số.. / ...................... ngày ... /.. / của Hội đồng sáng kiến cấp ............ 4.3. Biên bản họp Hội đồng sáng kiến cấp ......... : Bắc Giang, ngày 28 tháng 02 năm 2024 Đại diện nhóm tác giả sáng kiến Lại Thu Hằng 1 I. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng Sáng kiến kinh nghiệm Qua trao đổi với các thầy cô giáo trong bộ môn toán nhà trường, tôi nhận thấy việc các thầy cô vẫn đang còn dạy các em tìm lời giải cho các bài toán: Tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức theo phương pháp biến đổi trực tiếp rồi dùng phương pháp hàm số hoặc dùng bất đẳng thức để đánh giá. Vì vậy, tôi nhận thấy với cách làm như vậy sẽ đưa học sinh vào một số thử thách trong việc làm bài thi Tốt nghiệp THPT như sau: Một là, thời gian các em dành để tìm ra đáp số của bài toán mất nhiều thời gian. Hai là, một số bài toán phức tạp các em sẽ gặp khó khăn trong việc định hướng tìm lời giải. Ngược lại, những em có hướng giải quyết bài toán thì không đủ thời gian để tìm lời giải nên dẫn đến tình huống đoán mò. Từ thực tế đó, đòi hỏi cần có cách tư duy bài toán theo cách giải toán trắc nghiệm, trong đó việc khai thác tối đa tính trực quan của việc biểu diễn số phức bằng hình học việc giải toán là việc làm rất cần thiết trong việc ôn thi Tốt nghiệp THPT của nhà trường trong giai đoạn hiện nay. II.. Giải pháp thực hiện Trong quá trình dạy học ôn thi THPT trong 3 năm gần đây, qua nghiên cứu đề thi chính thức của Bộ giáo dục và đào tạo năm và đề minh họa các năm, Tôi xin đưa ra cách hướng dẫn học sinh sử dụng phương pháp hình học để tìm lời giải cho một số bài toán vận dụng cao về tìm GTLN, GTNN của mô đun số phức sau: DẠNG 1: CỰC TRỊ CỦA MÔ ĐUN SỐ PHỨC LIÊN QUAN ĐẾN 1 SỐ PHỨC CÓ ĐIỂM BIỂU DIỄN LÀ MỘT ĐƯỜNG TRÒN, ĐƯỜNG THẲNG Ví dụ 1. Cho số phức thỏa mãn . Giá trị lớn nhất của là A. . B. . C. . D. . Lời giải Giả sử . Vì tìm nên xét và là đường tròn tâm I K M . Từ giả thiết là đường tròn tâm bán kính . Vậy để lớn nhất thì hai đường tròn tiếp xúc trong với nhau và 3 Gọi , . Để IM lớn nhất thì vị trí M cần tìm tại H sao cho , . Suy ra . H M K I O Cách 2. (Hình học tổng hợp) Tính suy ra thay số . Cách 3. (Hình học véc tơ) Gọi và ta có: , để thì ta chọn sao cho cùng hướng , do đó . Với . và . Ví dụ 5. Biết số phức thỏa mãn và biểu thức đạt giá trị lớn nhất. Tính . A. . B. . C. . D. . Phân tích. Bài toán quy về xét vị trí điểm M thuộc giao của đường tròn và đường thẳng. Lời giải Cách 1. (Hình học tọa độ) Gọi thì M thuộc đường tròn (C), tâm I(3; 4), R = và ta có: 5 CALC nhập -3 + 2i = 2i = -3 +i = ta có kết quả cần tìm. Ví dụ 7. Cho các số phức thỏa mãn . Giá trị nhỏ nhất của là A. B. C. D. Lời giải Giả sử biểu diễn , . Khi đó ta có . Gọi thì ta cần tìm min , vì A và B khác phía đối với bởi thế . A d M B Nhận xét: Qua các ví dụ trên giúp học sinh củng cố kiến thức và luyện tập kỹ năng về min, max. Ví dụ 8. Xét các số phức z thỏa mãn . Gọi m, M lần lượt là giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất của . Tính . A. B. C. D. Lời giải. 7 Gọi là điểm biểu diễn là vectơ biểu diễn ; là điểm biểu diễn là vectơ biểu diễn ; là điểm biểu diễn là vectơ biểu diễn . Có ; ; . Gọi và là điểm biểu diễn . Ta có : Xét với biểu diễn số phức . khi . Mà . Chọn B . Ví dụ 11. Giả sử là hai nghiệm phức của phương trình và . Tính . A. . B. . C. . D. . Lời giải Ta chia cả hai vế cho và được . Đặt thì ta có hay ta có , nói cách khác hai số cùng thuộc đương tròn tâm O, bán kính R = 1. Gọi A, B biểu diễn các số thì từ suy ra OAB là tam giác đều. Không giảm tổng quát chọn 9 Nghĩa là nên hai đường thẳng , hơn nữa . I H K Q P M Rõ ràng ta có nhỏ nhất khi P, Q thuộc các đoạn MI, MK và do tính đối xứng nên = 2MK . Vậy . Chọn A. DẠNG 3: CỰC TRỊ CỦA MÔ ĐUN SỐ PHỨC LIÊN QUAN ĐẾN SỐ PHỨC CÓ ĐIỂM BIỂU DIỄN LÀ ELIP Ví dụ 14. Cho số phức z thỏa mãn và . Tính . A. B. C. D. . Lời giải Gọi là điểm biểu diễn số phức z, thì giả thiết: nên M thuộc elip có phương trình (1). Hoàn toàn tương tự M thuộc elip (2). Quy đồng và cân bằng ta có . Ta chỉ việc thay số: . Chọn A. Nhận xét. Cách giải trên có thể một số em còn băn khoăn, sau đây ta có thể giải như sau Theo giả thiết thứ nhất suy ra (1). 11 Gọi biểu diễn z, thì như thế quỹ tích M là một Elip. Nhận xét rằng là trung điểm của K F1 F2 I D và ta cần tính độ dài lớn nhất của KM, khi đó vị trí M cần tìm tại D, mà sao cho (không đổi) nên suy ra . Vậy . Chọn B. Ví dụ 17. Cho số phức thỏa mãn . Giá trị lớn nhất của là A. . B. . C. . D. . Lời giải Gọi thì M thuộc elip (E), tâm , a = , c = . Gọi thì . Vậy ta chỉ cần xác định vị trí M sao cho và cùng hướng hay . Do đó ta có . . Vậy . Chọn A. Ví dụ 18. Xét các số phức thỏa mãn . Tính khi đạt giá trị lớn nhất. A. B. C. D. Lời giải có tâm , . Gọi , , là trung điểm AB. Ta có . Chú ý là . B K A M I H 13 và . Do đó, tập hợp các điểm biểu diễn của là ; tập hợp các điểm biểu diễn của là + Gọi là đường thẳng tiếp xúc với và song song với thì có phương trình là: . y ( ) (P) (d) x 1 Vậy Ví dụ 21. Xét hai số phức thỏa mãn và . Giá trị lớn nhất bằng A. . B. . C. . D. . Lời giải Đặt với Theo giả thiết thì Do đó Ta có nên 15 . Suy ra . Ví dụ 24. Cho hai số phức thỏa mãn và . Tìm Giá trị lớn nhất của biểu thức . A. . B. . C. . D. . Lời giải Ta có . Đặt , . Khi đó . Tương tự ta có . Do đó . Suy ra hay . Áp dụng ta có . Suy ra . Ví dụ 25. Cho các số phức và thỏa mãn và . Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức A. . B. . C. . D. . Lời giải Giả sử M, N lần lượt là điểm biểu diễn của số phức và 17
File đính kèm:
skkn_huong_dan_hoc_sinh_lop_12_su_dung_phuong_phap_hinh_hoc.pdf