Научная статья на тему 'ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОЙСТВ ФУНКЦИЙ ПРИ РЕШЕНИИ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ'

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОЙСТВ ФУНКЦИЙ ПРИ РЕШЕНИИ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
86
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Область наук
Ключевые слова
ПЕРЕМЕННАЯ / УРАВНЕНИЕ / РЕШЕНИЕ / НЕРАВЕНСТВО / ФУНКЦИЯ / ГРАФИК / СИСТЕМА КООРДИНАТ / ЗНАЧЕНИЯ

Аннотация научной статьи по математике, автор научной работы — Джанизоков У. А., Гадаев Р. Р.

В данной статье рассматриваются нестандартные методы, такие как решение уравнений и неравенств, которые не могут быть решены стандартными методами или отличаются неудобством стандартного решения, с использованием некоторых свойств, возникающих из-за монотонности функции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

USING PROPERTIES OF FUNCTIONS IN SOLVING NON-STANDARD PROBLEMS

In this article, non-standard methods, such as solving equations and inequalities that cannot be solved using standard methods or are distinguished by the inconvenience of a standard solution, using some properties arising from the monotonicity of the function, are considered.

Текст научной работы на тему «ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОЙСТВ ФУНКЦИЙ ПРИ РЕШЕНИИ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ»

Джанизоков У.А. cmарший преподаватель Джизакский политехнический институт

Гадаев Р.Р. cmарший преподаватель Джизакский политехнический институт

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОЙСТВ ФУНКЦИЙ ПРИ РЕШЕНИИ НЕСТАНДАРТНЫХ ЗАДАЧ

Аннотация. В данной статье рассматриваются нестандартные методы, такие как решение уравнений и неравенств, которые не могут быть решены стандартными методами или отличаются неудобством стандартного решения, с использованием некоторых свойств, возникающих из-за монотонности функции.

Ключевые слова: переменная, уравнение, решение, неравенство, функция, график, система координат, значения.

Dzhonizakov U.A. senior teacher Jizzakh Polytechnic Institute Gadayev R.R. senior teacher Jizzakh Polytechnic Institute

USING PROPERTIES OF FUNCTIONS IN SOLVING NON-STANDARD

PROBLEMS

Abstract: In this article, non-standard methods, such as solving equations and inequalities that cannot be solved using standard methods or are distinguished by the inconvenience of a standard solution, using some properties arising from the monotonicity of the function, are considered.

Key words: variable, equation, solution, inequality, function, graph, coordinate system, values.

Любое уравнение или неравенство f (x) = g (x) (f (x) > g (x), f (x) < g (x)) в результате определенных подстановок формы или удачных подстановок неизвестного не может быть приведено к уравнению или неравенству произвольной стандартной формы с помощью определенного алгоритма решения. В таких случаях иногда полезно использовать некоторые свойства функций, такие как монотонность, периодичность, ограниченность и т. д.

I. Использование монотонности функции.

Пусть функция у = I(х) определена на множестве X. Известно, что

если для Ух, х2 е X выполняется неравенство I(х1) < /(х2) при х1 < х2, то функция называется возрастающей функцией на множестве. Если неравенство I(х1) > I(х2) выполняется для Ух!, х2 е X при х1 < х2, то функция называется убывающей функцией на множестве X.

Например, функция, график которой представлен на рис. 1, на интервале (х; х2) убывает, а на интервале [а; х) и (х2; Ь] возрастает. Обратите внимание, что функция возрастает на каждом из интервалов [а; х) и (х2; Ь], но не на объединении интервалов. Все такие функции обобщаются под названием монотонной функции. В этом случае возрастающие и убывающие функции называются строго монотонными функциями. Интервалы, в которых функция монотонна, называются интервалами монотонности.

Заметим, что если функция /(х) монотонна на отрезке X, то уравнение Дх)=сот1 не может иметь на этом отрезке кратных корней, это уравнение имеет только один корень.

Действительно, I (х1) = I (х2) = 0, если х1 < х2 — корень этого уравнения в интервале X, что противоречит условию монотонности функции.

Перечислим свойства монотонных функций (в предположении, что все функции определены на отрезке X).

-Сумма нескольких возрастающих функций есть возрастающая функция.

-Произведение неотрицательных возрастающих функций является возрастающей функцией.

-Если функция I(х) возрастает, то функции с ■ I(х) (с>0) и I(х)+с также возрастают, а функция с ■ I(х) (с < 0) убывает. Здесь с- некоторая константа.

-Если функция I(х) возрастает и сохраняет свой знак, то функция —1— убывает.

I ( х)^

Сложная функция g (I (х)) возрастающих функций I (х) и g (х) также является возрастающей.

Аналогичные утверждения можно сделать и для убывающей функции.

Теперь рассмотрим вопросы, связанные с применением свойств монотонности функции.

Пример 1. Решить уравнение. х ■ 2х + 2 х+3 = 64

Решение: Очевидно, что при x < 0, х • 2х + 2х+3 < 0 уравнение не имеет

решения. В интервале x > 0 каждая из функций у = 2х +2х+3 и у = x является непрерывной, положительной и строго возрастающей функцией. По свойству монотонности функций функция у = x • 2х +2 х+3 как произведение этих функций также непрерывно и строго возрастает. Итак, функция у = x • 2х +2х+3 принимает каждое свое значение в определенной точке интервала x > 0. Теперь видно, что x = 1 удовлетворяет данному уравнению, и это решение единственно для монотонной функции.

Пример 2. Решить неравенство. 2х + 3* + 4х < 3.

Решение: Известно, что каждая из функций у = 2х, у = 3х и у = 4х непрерывно и строго возрастает по оси всех чисел. Итак, на основании свойства у = 2х + 3х + 4х функция, состоящая из их суммы, также непрерывно и строго возрастает по оси целых чисел. Видно, что при х = 0 у = 2х + 3х + 4х функция принимает значение у = 20 + 30 + 40 = 1+1 +1 = 3. Видно, что у = 2х + 3х + 4х > 3 при х > 0 и у = 2х + 3х + 4х < 3 при х < 0 из непрерывного и фиксированного роста у = 2х + 3х + 4х функции на оси целых чисел. Значит, решением данного неравенства является х<0 .

Пример 3. Решить уравнение. ^18 - х - 8 х - 2 = 2.

Решение: Множество возможных значений -х в данном уравнении состоит из сечения 2 < х < 18. Функции ух = ^18 - х и у2 =-Vх - 2 непрерывны и строго убывают в этой области обнаружения. Итак, на основании вышеприведенного свойства их сумма у = у + у2 = ^18 - х - 8х - 2 также является непрерывной и строго убывающей функцией. Поэтому эта функция принимает каждое свое значение только в одной точке. Видно, что при х = 2, у = >/18-х-8х-2 = ^18-2--2 = 2 и это единственное решение данного уравнения.

Пример 4. Решить уравнение. 3х + 4х = 7х.

Решение: Делим обе части уравнения на 7х:

3

4

= 1. Левая

часть уравнения представляет монотонно убывающую функцию в виде

суммы у =

: монотонно убывающих функций, а потому

V ' У V7.

принимает каждое свое значение один раз. Ясно, что данное уравнение

3

V

4 1 3 4

имеет решение х = 1. у = -1+ -1=- + - = 1 Таким образом, данное

V 7

7 У 7 7

уравнение х = 1 имеет единственное решение.

Вывод: Из способов решения приведенных выше уравнений и неравенств видно, что использование свойств функции, в частности свойства ее монотонности, позволяет легче и удобнее достигать решения

некоторых нестандартных задач. Поэтому изучение таких примеров и вопросов на дополнительных занятиях или в кружках науки играет важную роль в умственном и духовном развитии учащихся [1-8]. Изучение этих типов задач требует от студента(ов) знаний, умений и навыков, позволяющих им самостоятельно решать математические задачи. Кроме того, изученные методы помогут студентам в дальнейшем анализировать и изучать темы и статьи [1-15], связанные с уравнениями и неравенствами. Потому что в этих статьях требуется упростить уравнения и неравенства, определить удовлетворяющие им значения переменных и параметров.

Использованные источники:

1. Sh.A. Alimov, Yu.M.Kolyagin va boshqalar. Algebra va analiz asoslari. O'rta maktab-ning 10- 11- sinf uchun darslik. -T.: O'qituvchi, 2001.

2. В.С.Крамор. «Павторяем и систематизируем школьный курс алгебры и начал анализа», Москва, «Просвещение», 1990

3. Abdukadirovich, S. U., & Abduganievich, D. U. (2022). ABOUT THE METHODS OF SOLVING PARAMETRIC EQUATIONS. Journal of Academic Research and Trends in Educational Sciences, 7(5), 1-7.

4. Soatov, U. A. (2022). Tenglamalarni yechishning grafik usuli haqida. Science and Education, 3(8), 7-12.

5. Abdukadirovich, S. U., & Abdug'oniyevich, D. U. B. (2022, November). ABOUT THE METHODS OF SOLVING GEOMETRIC PROBLEMS AT THE SCHOOL LEVEL. In E Conference Zone (pp. 49-56).

6. Abdukadirovich, S. U., & Abduganievich, D. U. (2021, June). ON SOME PROBLEMS OF EXTREME PROPERTIES OF THE FUNCTION AND THE APPLICATION OF THE DERIVATIVE AND METHODS FOR THEIR SOLUTION. In Archive of Conferences (pp. 113-117).

7. Соатов, У. А., & Джанизоков, У. А. (2022). Сложные события и расчет их вероятностей. Экономика и социум, (1-2 (92)), 222-227.

8. Djonuzaqov, S. U. (2019). Irratsional tenglama va tengsizliklarni yechish metodlarining tatbiqlari haqida. Scientific-methodical journal of Physics, Mathematics and Informatics, 4, 8-16.

9. Djonuzaqov, S. U. (2019). Tenglamalar sistemalarini tuzish va ularni yechishga oid ba'zi masalalar haqida. Scientific-methodical journal of" Physics, Mathematics and Informatics, (1.13-20).

10. Бердиёров, А. Ш., Джанизоков, У. А., & Арслонов, У. У. (2021). Построение периодических решений c помощью метода Простьх итераций. Экономика и социум, (12-1 (91)), 858-864.

11. Soatov, U. A. (2022). Logarfmik funksiya qatnashgan murakkab tenglamalarni yechish usullari haqida. Science and Education, 3(9), 16-22.

12. Abdukadirovich, S. U., & Abduganievich, D. U. (2023). Using Real World Problems in Developing Students' Mathematical Skills. Eurasian Journal of Physics, Chemistry and Mathematics, 14, 10-15.

13. Abdukadirovich, S. U., & Abdug'oniyevich, D. U. B. (2023). GEOMETRIK MASALALARNI YECHISHDA ASOSIY TUSHUNCHALARNI BIRGALIKDA QO'LLASH. Conferencea, 45-50.

14. Abduganievich, D. U., & Rajabovich, G. R. (2023). PARAMETRIC LINEAR EQUATIONS AND METHODS FOR THEIR SOLUTION. Open Access Repository, 4(2), 780-787.

15. Соатов У.А., & Джанизоков У.А. (2023). О НЕКОТОРЫХ СПОСОБАХ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ С ПАРАМЕТРАМИ. Экономика и социум, (1-1 (104)), 411-415.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.