Дробно-рациональные уравнения · урок 8 из 19 · практикум
Метод замены переменной
Алгебра · 8 класс · углублённый уровень ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025 строка R05 · ALG8U-079
x 2 + 3 x
t
один блок — одна буква
1 мин · теория (орг. момент)
Теория 14 мин · практика 31 мин (69 %) — всего 45 мин.
Теория (14 мин): сл. 1 (1), 2 (1), 5 (2), 6 (3), 9 (2), 10 (2), 13 (3) — алгоритм и все четыре образца сохранены полностью.
Практика (31 мин): разминка 2 (сл. 3) · актуализация 1 (сл. 4) · тип 1: 2 + 2 (сл. 7, 8) · типы 2–3: 2 + 2 (сл. 11, 12) · тип 4: 2 + 2 (сл. 14, 15) · ошибки 2 (сл. 16) · параметр 2 (сл. 17) · задача из жизни 2 (сл. 18) · задания по уровням 3 (сл. 19) · самостоятельная 4 (сл. 20) · ОГЭ 2 (сл. 21) · итог 1 (сл. 22).
Паспорт: R05 «Уравнения и неравенства: дробно-рациональные уравнения» (19 ч), урок 8/19, единица R05.3 «Решение дробно-рациональных уравнений методом замены переменной». Тип П (практикум). Метод введён на уроке ALG8U-074; вчера (ALG8U-078) — практикум по уравнениям, сводящимся к линейным и квадратным; завтра (ALG8U-080) — текстовые задачи.
Если класс сильный — сл. 7 сократить до одного уравнения, освободившееся время отдать сл. 19; если слабый — сл. 17 перенести на ALG8U-084 (следующий практикум по R05.3).
R05.3
Цели урока
Видеть повторяющийся блок и заменять его одной буквой
Решать дробно-рациональные уравнения методом замены переменной (ПР-20)
Сводить к квадратному уравнению относительно t (ПР-19)
Контролировать допустимые значения x и ограничения на t (ПР-9)
Исследовать число корней уравнения с параметром (ПР-22)
1 мин · теория
ПР-20 «Решать дробно-рациональные уравнения»; ПР-19 «Решать квадратные уравнения»; ПР-9 «Находить допустимые значения переменных в дробно-рациональных выражениях»; ПР-22 «Проводить исследования уравнений… (устанавливать, имеет ли уравнение… решения, если имеет, то сколько, и прочее)».
Вид деятельности ФРП: «Решать дробно-рациональные уравнения, сводящиеся к линейным или к квадратным уравнениям, использовать метод замены переменной».
разминка
Разминка · устно
Решите, найдите, вычислите
при каких x нет смысла? x 2 − 4 x 3
x = 0 ; 4
наименьшее значение x 2 − 6 x + 10
1
2 мин · практика
Блиц по цепочке: ученик называет ответ, учитель открывает его по клику. Повторяем всё, что понадобится в методе замены: квадратное уравнение, ОДЗ, простейшие дробные уравнения, оценку трёхчлена.
Ответы: 1) по Виету t = 2, t = 3; 2) t = 2, t = −3; 3) x = 1 : (−4) = −0,25; 4) x = 2x + 2 → x = −2 (x ≠ −1 ✓); 5) x² − 4x = x(x − 4) = 0 при x = 0 и x = 4; 6) x² − 6x + 10 = (x − 3)² + 1 ≥ 1, наименьшее 1 при x = 3; 7) 2 + 1/2 = 2,5; 8) (x + 1/x)² = x² + 2 + 1/x², поэтому 9 − 2 = 7.
Карточки 6 и 8 — мостик к ограничениям на t и к типу 4 (сл. 13).
повторение: ALG8U-074
Актуализация · устно
Что обозначить через t ?
Уравнение Замена Уравнение для t
x 2 2 − x 1 − 1 = 0 t = x 1 2 t 2 − t − 1 = 0
x x − 1 + x − 1 x = 2 , 5 t = x x − 1 t + t 1 = 2 , 5
x 2 + x 5 − x 2 − x = 4 t = x 2 + x t 5 − t = 4
x 2 + x 2 9 + x + x 3 = 6 t = x + x 3 t 2 − 6 + t = 6
1 мин · практика
Только замена и новое уравнение — решать не нужно. Столбцы открываются по клику.
Строка 3: −x² − x = −(x² + x) = −t. Строка 4: t² = x² + 6 + 9/x², поэтому x² + 9/x² = t² − 6.
Вопрос: как найти повторяющийся блок? (одно и то же выражение, его квадрат или обратная величина.)
R05.3
Алгоритм · опора на весь урок
Пять шагов метода замены
1 ОДЗ знаменатели ≠ 0
2 Замена t + какие t возможны
3 Решить уравнение по t
4 Обратная замена: t → x
5 Проверка ответ — x !
Ограничения на t экономят время:
t = x 2 + 1 ⇒ t ≥ 1
t = x 1 ⇒ t = 0
t = x + x 1 ⇒ ∣ t ∣ ≥ 2
www.reknow.ru
2 мин · теория
Алгоритм оставить на доске до конца урока; на каждом образце называть номер шага.
Самый частый провал — шаг 4: ученик пишет в ответ значения t.
|t| ≥ 2 для t = x + 1/x: при x > 0 по неравенству о среднем x + 1/x ≥ 2, так как x + 1/x − 2 = (x − 1)²/x ≥ 0; при x < 0 аналогично t ≤ −2. Доказательство — устно, у доски.
R05.3 · тип 1
Тип 1 · взаимно обратные дроби · образец
x + 1 x + x x + 1 = 2 5
ОДЗ: x = 0 , x = − 1
t = x + 1 x : t + t 1 = 2 5
2 t 2 − 5 t + 2 = 0 ⇒ t = 2 , t = 2 1
Ответ: − 2 ; 1
уровень t
t = 2
t = 2 1
x = 2 x + 2
2 x = x + 1
x = − 2
x = 1
уровень x — обратная замена
www.reknow.ru
3 мин · теория (демонстрационный пример)
Шаги алгоритма: 1 → 2 → 3 (умножили на 2t, t ≠ 0; D = 25 − 16 = 9; t = (5 ± 3)/4) → 4 → 5.
Обратная замена: x/(x + 1) = 2 → x = 2x + 2 → x = −2; x/(x + 1) = 1/2 → 2x = x + 1 → x = 1. Оба в ОДЗ.
Проверка: x = 1 → 1/2 + 2 = 5/2 ✓; x = −2 → (−2)/(−1) + (−1)/(−2) = 2 + 1/2 = 5/2 ✓.
Сравнить с «лобовым» способом: общий знаменатель 2x(x + 1) даёт 2x² + 2(x + 1)² = 5x(x + 1), то есть x² + x − 2 = 0 — тоже можно, но замена надёжнее, когда степени выше.
R05.3 · тип 1
Тип 1 · решите сами
Та же идея — со знаком «минус»
а) x − 2 x − x x − 2 = 3 8
t − t 1 = 3 8 ⇒ 3 t 2 − 8 t − 3 = 0
t = 3 , t = − 3 1
Ответ: 0 , 5 ; 3
б) x + 2 x − 1 + x − 1 x + 2 = 3 10
3 t 2 − 10 t + 3 = 0
t = 3 , t = 3 1
Ответ: − 3 , 5 ; 2 , 5
2 мин · практика
а) — первый вариант, б) — второй; затем взаимопроверка в парах.
а) ОДЗ x ≠ 0, x ≠ 2; t = x/(x − 2). t = 3: x = 3x − 6 → x = 3. t = −1/3: 3x = −x + 2 → x = 1/2. Проверка x = 3: 3 − 1/3 = 8/3 ✓; x = 1/2: (1/2)/(−3/2) = −1/3, (−3/2)/(1/2) = −3, −1/3 + 3 = 8/3 ✓.
б) ОДЗ x ≠ −2, x ≠ 1; t = (x − 1)/(x + 2). t = 3: x − 1 = 3x + 6 → x = −3,5. t = 1/3: 3x − 3 = x + 2 → x = 2,5. Проверка x = 2,5: 1,5/4,5 = 1/3, 1/3 + 3 = 10/3 ✓; x = −3,5: (−4,5)/(−1,5) = 3 ✓.
Ошибка: в а) взять ту же формулу t + 1/t и получить t = 3, t = 1/3.
R05.3 · тип 1
Тип 1 · задания с самопроверкой
Замена t = x 1 или пара t и t 1
база x 2 1 + x 1 − 6 = 0 − 3 1 ; 2 1
база x − 1 x + x x − 1 = 2 5 − 1 ; 2
повыш. x x + 2 − x + 2 x = 2 3 − 3 4 ; 2
повыш. x + 1 x 2 + x 2 x + 1 = 2 2 1 − 5 ; 2 1 + 5
2 мин · практика
Решают в тетрадях, ответы открываются по одному; ученик называет замену и уравнение для t.
1) ОДЗ x ≠ 0; t = 1/x: t² + t − 6 = 0 → t = 2, t = −3 → x = 1/2, x = −1/3. Проверка x = 1/2: 4 + 2 − 6 = 0 ✓; x = −1/3: 9 − 3 − 6 = 0 ✓.
2) ОДЗ x ≠ 0, 1; t = x/(x − 1): 2t² − 5t + 2 = 0 → t = 2, 1/2. x = 2x − 2 → x = 2; 2x = x − 1 → x = −1. Проверка x = 2: 2 + 1/2 ✓; x = −1: 1/2 + 2 ✓.
3) ОДЗ x ≠ 0, −2; t = (x + 2)/x: t − 1/t = 3/2 → 2t² − 3t − 2 = 0 → t = 2, −1/2. x + 2 = 2x → x = 2; 2x + 4 = −x → x = −4/3. Проверка x = 2: 2 − 1/2 = 3/2 ✓; x = −4/3: (2/3)/(−4/3) = −1/2, (−4/3)/(2/3) = −2, −1/2 + 2 = 3/2 ✓.
4) ОДЗ x ≠ 0, −1; t = x²/(x + 1): t + 1/t = 2 → (t − 1)² = 0 → t = 1 → x² − x − 1 = 0 → x = (1 ± √5)/2 (оба в ОДЗ). Проверка: при этих x x² = x + 1, дроби равны 1 и 1, сумма 2 ✓.
R05.3 · тип 2
Тип 2 · повторяющийся многочлен · образец
x 2 + 3 x − x 2 + 3 x 12 = 1
t = x 2 + 3 x , t = 0 : t − t 12 = 1
t 2 − t − 12 = 0 ⇒ t = 4 , t = − 3
x 2 + 3 x = 4 ⇒ x = − 4 , x = 1
x 2 + 3 x = − 3 : D = − 3 < 0
Ответ: − 4 ; 1
x
t
1 −3
4 −2
t = x 2 + 3 x
−4
t = 4
t = − 3 : нет точек
www.reknow.ru
2 мин · теория (демонстрационный пример)
ОДЗ: x² + 3x ≠ 0, то есть x ≠ 0, x ≠ −3; на языке t — t ≠ 0.
График объясняет, почему ветка t = −3 пустая: t = x² + 3x принимает значения только t ≥ −2,25 (вершина (−1,5; −2,25)). Значит, сразу можно было записать ограничение t ≥ −2,25 и отбросить t = −3.
Проверка: x = 1 → 4 − 12/4 = 1 ✓; x = −4 → 16 − 12 = 4, 4 − 3 = 1 ✓.
Вопрос: при каком значении правой части у уравнения t = c ровно один корень x? (c = −2,25.)
R05.3 · тип 3
Тип 3 · знаменатели отличаются на число · образец
x 2 − 2 x + 2 1 + x 2 − 2 x + 3 2 = x 2 − 2 x + 4 6
t = x 2 − 2 x + 3 = ( x − 1 ) 2 + 2 ≥ 2 берём «средний» знаменатель
t − 1 1 + t 2 = t + 1 6
3 t 2 − 7 t + 2 = 0 ⇒ t = 2 , t = 3 1
( x − 1 ) 2 + 2 = 2 . Ответ: 1
какие t возможны?
t
0 1
2
t ≥ 2
t = 3 1
вне области
t = 2 → x = 1
единственный корень
www.reknow.ru
2 мин · теория (демонстрационный пример)
Выделение полного квадрата: x² − 2x + 3 = (x − 1)² + 2 ≥ 2 — все знаменатели положительны, ОДЗ — все x.
Умножаем на t(t − 1)(t + 1): t(t + 1) + 2(t² − 1) = 6t(t − 1) → 3t² + t − 2 = 6t² − 6t → 3t² − 7t + 2 = 0; D = 49 − 24 = 25; t = (7 ± 5)/6 → 2 и 1/3.
t = 1/3 < 2 — отбрасываем. t = 2 → (x − 1)² = 0 → x = 1. Проверка: знаменатели 1, 2, 3: 1/1 + 2/2 = 2 = 6/3 ✓.
Почему «средний»: замена t = x² − 2x + 3 даёт симметричные знаменатели t − 1, t, t + 1 и простое уравнение.
R05.3 · типы 2–3
Типы 2–3 · решите сами
Найдите блок, ограничьте t , не забудьте вернуться к x
а) x 2 − 4 x + 1 = x 2 − 4 x 30
t = x 2 − 4 x ≥ − 4
t 2 + t − 30 = 0 ⇒ t = 5 , t = − 6
Ответ: − 1 ; 5
б) x 2 + 4 4 + x 2 + 5 5 = 2
t = x 2 ≥ 0
2 t 2 + 9 t = 0 ⇒ t = 0 , t = − 4 , 5
Ответ: 0
2 мин · практика
Типы 2 и 3 (образцы — сл. 9, 10). Решают в тетрадях, ответы открывать по шагам.
а) ОДЗ x ≠ 0, x ≠ 4. t + 1 = 30/t → t² + t − 30 = 0 → t = 5, t = −6. t = x² − 4x = (x − 2)² − 4 ≥ −4, поэтому t = −6 отбрасываем. x² − 4x − 5 = 0 → x = 5, x = −1. Проверка x = 5: 25 − 20 + 1 = 6, 30/5 = 6 ✓; x = −1: 1 + 4 + 1 = 6, 30/5 = 6 ✓.
б) 4(t + 5) + 5(t + 4) = 2(t + 4)(t + 5) → 9t + 40 = 2t² + 18t + 40 → 2t² + 9t = 0. t = −4,5 < 0 — нет; t = 0 → x = 0. Проверка: 4/4 + 5/5 = 2 ✓.
Ловушка б): t = 0 нельзя отбрасывать — знаменатели t + 4 и t + 5, а не t.
R05.3 · типы 2–3
Типы 2–3 · задания с самопроверкой
Повторяющийся трёхчлен и «соседние» знаменатели
база ( x 2 + x ) 2 − 8 ( x 2 + x ) + 12 = 0 − 3 ; − 2 ; 1 ; 2
база x 2 + 2 x 12 − x 2 − 2 x = 1 − 3 ; 1
повыш. x 2 + x + 1 1 + x 2 + x + 2 1 = 2 3 − 1 ; 0
повыш. ( x 2 + 3 x + 1 ) ( x 2 + 3 x + 3 ) = − 1 − 2 ; − 1
2 мин · практика
Сначала спросить: какой блок обозначим через t и какие t возможны? Потом решение и ответы по клику.
1) t = x² + x: t² − 8t + 12 = 0 → t = 2, 6. x² + x − 2 = 0 → 1, −2; x² + x − 6 = 0 → 2, −3. Проверка x = 2: 36 − 48 + 12 = 0 ✓; x = 1: 4 − 16 + 12 = 0 ✓.
2) ОДЗ x ≠ 0, −2; t = x² + 2x = (x + 1)² − 1 ≥ −1: 12/t − t = 1 → t² + t − 12 = 0 → t = 3, −4; t = −4 < −1 отбрасываем. x² + 2x − 3 = 0 → 1, −3. Проверка x = 1: 12/3 − 3 = 1 ✓.
3) t = x² + x + 1 = (x + 1/2)² + 3/4 ≥ 3/4: 1/t + 1/(t + 1) = 3/2 → 2(t + 1) + 2t = 3t(t + 1) → 3t² − t − 2 = 0 → t = 1, −2/3 (отбрасываем). x² + x = 0 → 0, −1. Проверка x = 0: 1 + 1/2 = 3/2 ✓.
4) «Средний» трёхчлен t = x² + 3x + 2: (t − 1)(t + 1) = −1 → t² = 0 → t = 0 → x = −1, −2. Проверка x = −1: (−1) · 1 = −1 ✓; x = −2: (4 − 6 + 1)(4 − 6 + 3) = −1 ✓.
R05.3 · тип 4
Тип 4 · симметричные (возвратные) уравнения · образец
x 2 + x 2 1 + x + x 1 = 4
квадрат со стороной t
x 2
1
1
x 2 1
x
x 1
www.reknow.ru
t = x + x 1 : x 2 + x 2 1 = t 2 − 2
t 2 + t − 6 = 0 ⇒ t = 2 , t = − 3
x + x 1 = 2 ⇒ x = 1
3 мин · теория (демонстрационный пример)
Рисунок: (x + 1/x)² = x² + 2 · x · (1/x) + 1/x² = x² + 2 + 1/x². Два прямоугольника площадью 1 — вот откуда «−2».
t² − 2 + t = 4 → t² + t − 6 = 0 → t = 2, t = −3. Оба удовлетворяют |t| ≥ 2.
x + 1/x = 2 → x² − 2x + 1 = 0 → x = 1. x + 1/x = −3 → x² + 3x + 1 = 0, D = 5, x = (−3 ± √5)/2. ОДЗ x ≠ 0 выполнено.
Проверка x = 1: 1 + 1 + 1 + 1 = 4 ✓. Для иррациональных корней: x + 1/x = −3 → x² + 1/x² = 9 − 2 = 7, 7 − 3 = 4 ✓.
R05.3 · тип 4
Тип 4 · решите сами
x 2 + x 2 4 − 2 ( x + x 2 ) + 1 = 0
t = x + x 2 : t 2 = x 2 + 4 + x 2 4
t 2 − 4 − 2 t + 1 = 0 ⇒ t 2 − 2 t − 3 = 0
t = 3 , t = − 1
x 2 − 3 x + 2 = 0 ⇒ x = 1 , x = 2
x 2 + x + 2 = 0 : D = − 7 < 0
Ответ: 1 ; 2
Удвоенное произведение 2 ⋅ x ⋅ x 2 = 4 , а не 2
2 мин · практика
Тип 4 (образец — сл. 13). ОДЗ x ≠ 0.
x² + 4/x² = t² − 4. Тогда t² − 4 − 2t + 1 = 0 → t² − 2t − 3 = 0 → t = 3, t = −1.
x + 2/x = 3 → x² − 3x + 2 = 0 → 1; 2. x + 2/x = −1 → x² + x + 2 = 0 — корней нет (заметим: |t| ≥ 2√2 ≈ 2,83, поэтому t = −1 можно отбросить сразу).
Проверка: x = 1 → 1 + 4 − 2 · 3 + 1 = 0 ✓; x = 2 → 4 + 1 − 2 · 3 + 1 = 0 ✓.
Ошибка: по аналогии написать x² + 4/x² = t² − 2.
R05.3 · тип 4
Тип 4 · задания с самопроверкой
Симметричные уравнения: t = x ± x k
база x 2 + x 2 1 − ( x + x 1 ) = 0 1
база x 2 + x 2 1 + 3 ( x + x 1 ) + 4 = 0 − 1
повыш. x 2 + x 2 9 − ( x + x 3 ) = 14 − 3 ; − 1 ; 2 5 ± 13
повыш. x 2 + x 2 1 − ( x − x 1 ) = 4 1 ± 2 ; 2 − 1 ± 5
2 мин · практика
Задания 1–2 — устно-письменно, 3–4 — в тетради. Ответы открываются по клику.
1) t = x + 1/x: t² − 2 − t = 0 → t = 2, −1; t = −1 не подходит (|t| ≥ 2). x + 1/x = 2 → x = 1. Проверка: 1 + 1 − 2 = 0 ✓.
2) t² − 2 + 3t + 4 = 0 → t² + 3t + 2 = 0 → t = −1 (нет, |t| ≥ 2), t = −2 → x = −1. Проверка: 2 + 3 · (−2) + 4 = 0 ✓.
3) t = x + 3/x, x² + 9/x² = t² − 6: t² − t − 20 = 0 → t = 5, −4 (оба |t| ≥ 2√3 ≈ 3,46). x² − 5x + 3 = 0 → (5 ± √13)/2; x² + 4x + 3 = 0 → −1, −3. Проверка x = −1: 1 + 9 + 4 = 14 ✓; x = −3: 9 + 1 + 4 = 14 ✓.
4) t = x − 1/x, x² + 1/x² = t² + 2 (знак «+», ограничений на t нет): t² − t − 2 = 0 → t = 2, −1. x² − 2x − 1 = 0 → 1 ± √2; x² + x − 1 = 0 → (−1 ± √5)/2. Проверка через t: t = 2 → 6 − 2 = 4 ✓; t = −1 → 3 + 1 = 4 ✓. Мостик к ДЗ 3*.
R05.3
Типичные ошибки
Найдите ошибку
Запись ученика Что не так Верно
x 2 1 − x 3 + 2 = 0 : t = 1 ; 2 . Ответ: 1 ; 2 нет обратной замены x = 1 ; 2 1
t = x + x 1 ⇒ x 2 + x 2 1 = t 2 потеряно 2 ⋅ x ⋅ x 1 t 2 − 2
t + 4 4 + t + 5 5 = 2 : t = 0 — «нельзя»запрет только t = − 4 , − 5 t = 0 годится
x 2 + 3 x = − 3 : «x = − 1 , подбором»не проверили: 1 − 3 = − 2 D < 0 , корней нет
2 мин · практика
Ученики называют ошибку, учитель открывает столбцы.
Строка 1: t = 1/x; t = 1 → x = 1; t = 2 → x = 1/2. Проверка x = 1/2: 4 − 6 + 2 = 0 ✓.
Строка 3 — из задания б) сл. 11: при t = 0 знаменатели 4 и 5.
Строка 4: подстановка x = −1 даёт 1 − 3 = −2 ≠ −3. Обратную замену решаем как полноценное квадратное уравнение.
R05.3 · исследование
Углублённо · уравнение с параметром
При каких a уравнение x + 1 x + x x + 1 = a имеет корни?
t
1 −1
2 −2
y = t + t 1
t = 1 : a = 2 — нет
a > 2 : два корня
a = − 2 : один корень
www.reknow.ru
t = x + 1 x , t = 0 , t = 1 t = 1 : x = x + 1 — невозможно
t + t 1 = a , ∣ a ∣ ≥ 2
a ∈ ( − ∞ ; − 2 ] ∪ ( 2 ; + ∞ )
2 мин · практика (исследование)
Ученики в парах отвечают по графику: сколько t при a = 2, a = 3, a = −2, a = 1? Учитель открывает выводы по клику. Каждому t ≠ 0, t ≠ 1 соответствует ровно один x = t/(1 − t) (из x = t(x + 1)), причём x ≠ 0, x ≠ −1. Поэтому число корней x равно числу подходящих t.
Уравнение t + 1/t = a: прямая y = a пересекает график при |a| ≥ 2. При a = 2 единственное t = 1 — запрещено, корней нет. При a > 2 — два t (оба ≠ 1). При a = −2 — t = −1 → x = −1/2. При a < −2 — два t.
Ответ: a ≤ −2 или a > 2. Проверка a = −2: x = −1/2 → (−1/2)/(1/2) + (1/2)/(−1/2) = −1 − 1 = −2 ✓.
Типичная ошибка — ответ «|a| ≥ 2»: забыли, что t = 1 недостижимо.
R05.3 · задача из жизни
Задача из жизни · экран
Каковы пропорции экрана?
У прямоугольного экрана квадрат диагонали в 2 , 9 раза больше площади. Во сколько раз длина больше ширины?
S d 2 = ab a 2 + b 2 = b a + a b
t = b a > 1 : t + t 1 = 2 , 9
t = 2 , 5 или t = 0 , 4 (не подходит)
Бывает ли экран с d 2 = 1 , 9 S ? нет: t + t 1 ≥ 2
a
b
d
a : b = ?
www.reknow.ru
2 мин · практика
Ученики сами составляют уравнение (подсказка по клику), решают и делают вывод.
По теореме Пифагора d² = a² + b², S = ab, поэтому d²/S = a/b + b/a. Пусть t = a/b > 1 (длина больше ширины): t + 1/t = 29/10 → 10t² − 29t + 10 = 0, D = 841 − 400 = 441, t = (29 ± 21)/20 → 2,5 или 0,4; 0,4 < 1 не подходит. Ответ: в 2,5 раза (экран 5 : 2). Проверка: 2,5 + 0,4 = 2,9 ✓.
Второй вопрос: t + 1/t ≥ 2 при t > 0, а 1,9 < 2 — такого экрана нет. Для сравнения: у экрана 16 : 9 отношение d²/S = 16/9 + 9/16 = 337/144 ≈ 2,34.
R05.3
Задания с самопроверкой · по уровням
Пять уравнений — от базы к олимпиаде
база x 2 1 − x 5 + 6 = 0 3 1 ; 2 1
база x + 3 x + x x + 3 = 2 , 5 − 6 ; 3
повыш. x x 2 + x − 5 + x 2 + x − 5 3 x + 4 = 0 − 5 ; − 1 ± 6 ; 1
повыш. 2 ( x 2 + x 2 1 ) − 7 ( x + x 1 ) + 9 = 0 0 , 5 ; 2
олимп. x x 2 + 1 + x 2 + 1 x = − 2 , 5 − 1
Подсказки
3) t = x x 2 + x − 5
4) ∣ t ∣ ≥ 2 отсеет лишнее
5) оцените x x 2 + 1
3 мин · практика
Решают в тетрадях 2 мин, ответы открываются по клику. 1) t = 1/x: t² − 5t + 6 = 0 → t = 2, 3 → x = 1/2, 1/3. Проверка x = 1/3: 9 − 15 + 6 = 0 ✓.
2) t + 1/t = 5/2 → t = 2, 1/2. x/(x + 3) = 2 → x = −6; = 1/2 → x = 3. Проверка x = 3: 1/2 + 2 ✓; x = −6: 2 + 1/2 ✓. Ответ: −6; 3.
3) t + 3/t + 4 = 0 → t² + 4t + 3 = 0 → t = −1, −3. x² + x − 5 = −x → x² + 2x − 5 = 0 → x = −1 ± √6; x² + x − 5 = −3x → x² + 4x − 5 = 0 → x = 1, −5. Проверка x = 1: −3 + 3/(−3) + 4 = 0 ✓. Ответ: −5; −1 − √6; −1 + √6; 1.
4) 2(t² − 2) − 7t + 9 = 0 → 2t² − 7t + 5 = 0 → t = 1, 5/2. t = 1 — нет (|t| ≥ 2). x + 1/x = 5/2 → x = 2, 1/2. Проверка x = 2: 2 · 4,25 − 17,5 + 9 = 0 ✓. Ответ: 0,5; 2.
5) t = (x² + 1)/x, |t| ≥ 2. t + 1/t = −5/2 → t = −2, −1/2; t = −1/2 отбрасываем. x² + 1 = −2x → x = −1. Проверка: 2/(−1) + (−1)/2 = −2,5 ✓. Ответ: −1. При нехватке времени — в ДЗ.
R05.3
Самостоятельная работа
Два варианта · 4 задания
Вариант 1
x 2 1 − x 4 + 3 = 0 3 1 ; 1
x + 2 x + x x + 2 = 2 5 − 4 ; 2
x 2 + x − x 2 + x 12 = 4 − 3 ; 2
x 2 + x 2 1 − 5 ( x + x 1 ) + 8 = 0 1 ; 2 3 ± 5
Вариант 2
x 2 1 − x 5 + 4 = 0 4 1 ; 1
x − 3 x + x x − 3 = 2 5 − 3 ; 6
x 2 − x − x 2 − x 12 = 4 − 2 ; 3
x 2 + x 2 1 + 5 ( x + x 1 ) + 8 = 0 − 1 ; 2 − 3 ± 5
4 мин · практика
Варианты по партам: 3 мин работы, 1 мин — взаимопроверка в парах по ответам на слайде (открыть по клику). Критерий: 4 верных — «5», 3 — «4», 2 — «3».
Вариант 1: 1) t = 1/x: t² − 4t + 3 = 0 → t = 1, 3 → x = 1, 1/3; проверка x = 1/3: 9 − 12 + 3 = 0 ✓. 2) t = x/(x + 2): t = 2 → x = 2x + 4 → x = −4; t = 1/2 → 2x = x + 2 → x = 2; проверка x = 2: 1/2 + 2 ✓, x = −4: 2 + 1/2 ✓. 3) t = x² + x ≥ −1/4: t² − 4t − 12 = 0 → t = 6, −2 (нет); x² + x − 6 = 0 → 2, −3; проверка x = 2: 6 − 2 = 4 ✓. 4) t² − 2 − 5t + 8 = 0 → t² − 5t + 6 = 0 → t = 2, 3; x = 1; x² − 3x + 1 = 0 → (3 ± √5)/2; проверка x = 1: 2 − 10 + 8 = 0 ✓.
Вариант 2: 1) t² − 5t + 4 = 0 → t = 1, 4 → x = 1, 1/4; проверка x = 1/4: 16 − 20 + 4 = 0 ✓. 2) t = x/(x − 3): t = 2 → x = 2x − 6 → x = 6; t = 1/2 → 2x = x − 3 → x = −3; проверка x = 6: 2 + 1/2 ✓, x = −3: 1/2 + 2 ✓. 3) t = x² − x ≥ −1/4: t = 6, −2 (нет); x² − x − 6 = 0 → 3, −2; проверка x = 3: 6 − 2 = 4 ✓. 4) t² + 5t + 6 = 0 → t = −2, −3; x = −1; x² + 3x + 1 = 0 → (−3 ± √5)/2; проверка x = −1: 2 − 10 + 8 = 0 ✓.
R05.3 · формат ОГЭ
Формат ОГЭ · линия 20 (часть 2)
Решите уравнение x 2 1 + x 3 − 10 = 0
t = x 1 , t = 0 : t 2 + 3 t − 10 = 0
t = 2 , t = − 5
x 1 = 2 ⇒ x = 0 , 5 ; x 1 = − 5 ⇒ x = − 0 , 2
Ответ: − 0 , 2 ; 0 , 5
Часть 2: полное решение с обоснованием, 2 балла
Обязательно: замена, обратная замена, ОДЗ x = 0
2 мин · практика
Ученик у доски оформляет решение, класс сверяет с шагами на слайде. Задание линии 20 ОГЭ (алгебраическое уравнение, развёрнутый ответ).
Проверка: x = 0,5 → 4 + 6 − 10 = 0 ✓; x = −0,2 → 25 − 15 − 10 = 0 ✓.
Критерии: 2 балла — обоснованно получен верный ответ; 1 балл — решение доведено до конца, но допущена вычислительная ошибка или описка. Типичная потеря балла — в ответ записаны t = 2 и t = −5.
Альтернатива: умножить на x² (x ≠ 0): 10x² − 3x − 1 = 0 → x = 0,5; −0,2.
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
Как увидеть, что подходит замена? Зачем искать ограничения на t ? Чему равно x 2 + x 2 1 через t = x + x 1 ?
Домашнее задание
x 2 4 − x 3 − 1 = 0
x x + 1 + x + 1 x = 6 13
* x 2 + x 2 1 − 3 ( x − x 1 ) = 0
Тренажёр: reknow.ru/8/algebra/8_algebra_adv_zadachi.htm
1 мин · практика (рефлексия)
Ответы ДЗ: 1) t = 1/x: 4t² − 3t − 1 = 0 → t = 1, −1/4 → x = 1, −4. Проверка x = −4: 1/4 + 3/4 − 1 = 0 ✓.
2) t = (x + 1)/x: 6t² − 13t + 6 = 0 → t = 3/2, 2/3 → x = 2, −3. Проверка x = 2: 3/2 + 2/3 = 13/6 ✓; x = −3: 2/3 + 3/2 ✓.
3*) t = x − 1/x, x² + 1/x² = t² + 2 (знак «+»!): t² − 3t + 2 = 0 → t = 1, 2. x² − x − 1 = 0 → (1 ± √5)/2; x² − 2x − 1 = 0 → 1 ± √2. Четыре корня. Проверка через t: t = 1 → 3 − 3 = 0 ✓; t = 2 → 6 − 6 = 0 ✓.
Следующий урок ALG8U-080 — практикум «Текстовые задачи с помощью дробно-рациональных уравнений». Повтор практикума по замене — ALG8U-084.
Паспорт соответствия · скрытый слайд
ALG8U-079 · Практикум: метод замены переменной
Поле Значение
ФРП «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025
Строка, урок R05 «Уравнения и неравенства: дробно-рациональные уравнения», 19 ч · урок 8/19 · тип П (практикум)
Единицы → слайды R05.3 «Решение дробно-рациональных уравнений методом замены переменной» → 2–22 (теория 14 мин: сл. 1, 2, 5, 6, 9, 10, 13; практика 31 мин, 69 %)
Результаты ПР-20 (решать дробно-рациональные уравнения) → 3–22 · ПР-19 (квадратные уравнения) → 3, 6–15, 18–21 · ПР-9 (допустимые значения) → 3, 5–12, 16, 17 · ПР-22 (исследование уравнений) → 9, 10, 12, 17, 18 · кодификатора REQ у курса нет
Вне урока введение метода — ALG8U-074; текстовые задачи — ALG8U-080 (R05.4); графическая интерпретация уравнений с двумя переменными — R05.5; следующий практикум по R05.3 — ALG8U-084, ALG8U-089
Проверки автопроверка: pending · методист: pending