Метод хорд в excel
Отделение корней во многих случая можно произвести графически, "учитывая что действительные корни уравнения F(x)=0 (1) - это есть точки пересечения графика функции y=F(x) с осью абсцисс y=0, нужно построить график функции y=F(x) на оси OX отметить отрезки, содержащие по одному корню. Но часто для упрощения построения графика функции y=F(x) исходное уравнение (1) заменяют равносильным ему уравнением f1(x)=f2(x) (2). Далее строятся графики функций y1=f1(x) и y2=f2(x) , а затем по оси OX отмечаются отрезки, локализующие абсциссы точек пересечения двух графиков"[1].
На практике данный способ реализуется следующим образом: например, требуется отделить корни уравнения cos(2x)+x-5=0 графически на отрезке [-10;10], используя:
1 Способ
Построим график функции f(x)=cos(2x)+x-5 в декартовой системе координат. Для этого нужно:
Создать таблицу табулирования функции f(x) на промежутке [-10;10].c шагом 1. Шапка таблицы должна выглядеть следующим образом:
Использовать автозаполнение для задания значений аргумента функции: столбец Х.
Для вычисления значений функции использовать соответствующую формулу, которую скопировать с помощью маркера заполнения для всех значений аргумента.
С помощью мастера диаграмм построить график функции, используя полученную таблицу. В качестве подписей оси Х выбрать диапазон со значениями аргумента функции, а в качестве ряда данных выбрать диапазон со значениями функции. Подписи осей X и Y должны быть выбраны из шапки таблицы.
В итоге получаем следующее:
Анализируя полученное изображение графика, можно сказать, что уравнение cos(2x)+x-5=0 имеет один корень – это видно из пересечения графика функции y=cos(2x)+x-5 с осью OX. Можно выбрать отрезок, содержащий данный корень: [5;6] – отрезок изоляции.
2 Способ
Для подтверждения полученных данных, можно решить эту же задачу вторым способом, используя формулу (2). Для этого необходимо уравнение cos(2x)+x-5=0 преобразовать к виду: cos(2x)=5-x. Затем следует каждую часть уравнения рассмотреть как отдельную функцию. Т. е. y1=cos(2x) и y2=5-x. Для решения этой задачи в MS Excel необходимо таблицу табулирования построить для двух функций, т. е. шапка такой таблицы будет выглядеть следующим образом:
Использовать автозаполнение для задания значений аргумента функции: столбец Х.
Для вычисления значений функций использовать соответствующие формулы, которые скопировать с помощью маркера заполнения для всех значений аргумента.
С помощью мастера диаграмм построить графики функций, используя полученную таблицу. В качестве подписей оси Х выбрать диапазон со значениями аргумента функции, а в качестве рядов данных выбрать диапазоны со значениями функций Y1 и Y2.
В диаграмму добавить легенду.
В итоге получаем следующее:
Анализируя полученный результат, можно сказать, что точка пересечения двух графиков попадает на тот же самый отрезок изоляции [5;6], что и при решении задачи первым способом.
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Цель урока: Совершенствование умений и навыков по теме «Решение алгебраических и трансцендентных уравнений», применяя возможности MS Excel по решению алгебраических и трансцендентных уравнений. Отработать практическое освоение соответствующих умений и навыков.
Задачи урока:
- Образовательные – совершенствование умений студентов при решении алгебраических и трансцендентных уравнений в среде электронных таблиц MS Excel. Выработать умение применять теоретические знания в практических расчетах;
- Развивающие – познакомить студентов с применением компьютеров в качестве помощников при решении уравнений. Развивать у студентов математическую речь: создать ситуацию для применения основных понятий в речи; абстрактное мышление: создать ситуацию предъявления материала от общего к частному и от частного к общему, стимулировать самостоятельное обобщение материала сильными студентами;творческого мышления через создание условий для самореализации творческого потенциала обучающихся;
- Воспитательные – выработать у студентов умение рационально использовать время и возможности компьютерных технологий при решении задач. Воспитывать интерес к предмету через ситуацию успеха и взаимодоверия;ответственность перед самим собой.
Тип урока: комбинированный урок.
Вид урока: практическое занятие, продолжительность – 2 часа.
Оборудование урока:
- Компьютеры с OS MS Windows;
- Программа Microsoft Excel;
- Презентация по теме, выполненная в программе PowerPoint;
- Карточки с заданиями для самостоятельной работы.
Структура урока:
1.1. Мобилизующее начало, постановка целей и задач на урок;
1.2.Фронтальный опрос с целью выявления основных этапов решения задач с использованием ЭВМ;
1.3. Постановка задачи с целью повторения алгоритма решения уравнения f(x)=0 на отрезке [а;в] различными методами;
1.4.Подведение итогов 1 этапа урока.
2.Применение знаний, формирование умений и навыков:
2.1.Беседа с целью формулировки задания для самостоятельной работы и инструктажа по ее организации;
2.2.Самостоятельная работа в группах по выполнению задания различными методами решения алгебраических и трансцендентных уравнений в среде Microsoft Excel.
2.3.Подведение итога урока.
В данном уроке особое внимание уделено визуальному представлению информации – в ходе урока с помощью проектора демонстрируются слайды, подготовленные в пакете презентационной графики Microsoft PowerPoint.
ХОД УРОКА
1. Актуализация знаний
Мобилизующее начало, постановка целей и задач на урок.
На прошлых уроках мы с вами рассмотрели алгебраические и трансцендентные уравнения, выделили методы их решения и решали данные уравнения ручным счетом. А на сегодняшнем занятии мы будем совершенствовать умения и навыки при решении алгебраических и трансцендентных уравнений в среде Microsoft Excel.
Поэтому нам необходимо вспомнить и повторить знания, которые потребуются на этом уроке. В чем заключается процесс решения задачи с использованием ЭВМ?
В общем случае процесс решения задачи с использованием ЭВМ состоит из следующих этапов:
- 1.Постановка задачи и построение математической модели (этап моделирования);
- 2.Выбор метода и разработка алгоритма (этап алгоритмизации);
- 3.Запись алгоритма на языке, понятном ЭВМ (этап программирования);
- 4.Отладка и использования программы на ЭВМ (этап реализации);
- 5.Анализ полученных результатов (этап интерпретации).
- В чем заключается постановка задачи?
- Постановка задачи: Пусть дано уравнение f(x) = 0, (a, b) - интервал, на котором f(x) имеет единственный корень. Нужно приближенно вычислить этот корень с заданной точностью.
- В чем заключается общая постановка задачи?
- Общая постановка задачи. Найти действительные корни уравнения f(x) =0, где f(x) – алгебраическая или трансцендентная функция.
- Точные методы решения уравнений подходят только к узкому классу уравнений (квадратные, биквадратные, некоторые тригонометрические, показательные, логарифмические)
- В чем заключается задача численного нахождения корней уравнения?
- Задача численного нахождения корней уравнения состоит из двух этапов:
1. Отделение (локализация) корня;
2. Приближенное вычисление корня до заданной точности(уточнение корней)
- Какая задача называется уточнения корня?
-Уточнение корня. Если искомый корень уравнения f(x)=0, отделен, т.е. определен отрезок [a,b], на котором существует только один действительный корень уравнения, то далее необходимо найти приближенное значение коня с заданной точностью.
- Какими методами можно производить уточнения корня?
- Уточнения корня можно производить различными методами:
1) Метод половинного деления (бисекции);
2) Метод итераций;
3) Метод хорд (секущих);
4) Метод касательных (Ньютона);
5) Комбинированные методы.
- Объясните алгоритм решения уравнения f(x)=0 на отрезке [а;в] различными методами.
Применение знаний, формирование умений и навыков:
Практическое задание «Решение алгебраических и трансцендентных уравнений в среде Microsoft Excel»
- Ознакомиться с теоретической частью задания;
- Провести расчет для своего варианта индивидуального задания в Microsoft Excel
- Оформить презентацию в Ms PowerPoint, включающую:
- постановку задачи;
- алгоритм расчета;
- таблицу с расчетом из Ms Excel, график исходной функции;
- результат расчета и его анализ.
Индивидуальное расчетное задание
Дано: x 3 + 8x + 10 = 0
Найти: Отделить корень заданного уравнения, пользуясь графическим методом, и по методам вычислите один корень с точностью 0,001 при помощи программы на ПК
Графический метод: Для отделения корней уравнения естественно применять графический метод. График функции у = f (х) с учетом свойств функции дает много информации для определения числа корней уравнения f (х) = 0.
До настоящего времени графический метод предлагалось применять для нахождения грубого значения корня или интервала, содержащего корень, затем применять итерационные методы, т.е. методы последовательных приближений для уточнения значения корня. С появлением математических пакетов и электронных таблиц стало возможным вычислять таблицы значений функции с любым шагом и строить графики с высокой точностью.
Это позволяет уточнять очередной знак в приближенном значении корня при помощи следующего алгоритма:
- если функция f(x) на концах отрезка [а,b] значения разных принимает значения разных знаков то делим отрезок на 10 равных частей и находим ту часть, которая содержит корень (таким способом мы можем уменьшить длину отрезка, содержащего корень, в 10 раз);
- повторим действия предыдущего пункта для полученного отрезка.
Этот процесс можно продолжать до тех пор, пока длина отрезка не станет меньше заданной погрешности.
Задания для студентов первой группы
- Найдите приближенное значение уравнения заданного функцией x 3 + 8x + 10 = 0, с точностью е=0,001
- Представьте графически поставленную задачу в среде Microsoft Excel;
Метод половинного деления:Постановка задачи: Пусть дано уравнение f(x) = 0, (a, b) - интервал, на котором f(x) имеет единственный корень. Нужно приближенно вычислить этот корень с заданной точностью.
Примечание: Заметим, что если f(x) имеет k корней, то нужно выделить соответственно k интервалов.
Метод половинного деления или дихотомии (дихотомия - сопоставленность или противопоставленность двух частей целого). Метод основан на той идее, что корень лежит либо на середине интервала (a, b), либо справа от середины, либо - слева, что следует из существования единственного корня на интервале (a, b).
Алгоритм для программной реализации:
- а:=левая граница b:= правая граница
- m:= (a+b)/2 середина
- определяем f(a) и f(m)
- если f(a)*f(m)<0 то b:=m иначе a:=m
- если (a-b)/2>e повторяем, начиная с пункта 2
- m - искомый корень.
Задания для студентов второй группы
- Найдите приближенное значение уравнения заданного функцией x 3 + 8x + 10 = 0, с точностью е=0,001.
- Расчет уравнения по методу половинного деления в среде Microsoft Excel.
Метод простой итерации: Смысл метода простой итерации состоит в том, что мы представляем уравнение f(x) в виде ) и по формуле будем строить итерации, которые сходятся к искомому корню с интересующей степенью точности, но тут есть проблемы: возможно f(x) очень сложно представить в таком виде, да и не факт, что любая будет строить сходящиеся итерации, поэтому алгорим сводится к тому, чтобы оптимально найти .
Подготовка:
1. Ищем числа m и M такие, что на (a, b);
2. Представляем , где ;
Алгоритм:
1. Выбираем х0 из (a, b);
2. Вычисляем ;
3. Проверяем условие , где q=(M-m)/(M+m);4. Если оно ложно, то переходим к пункту 7;
6. Переходим к пункту 2;
7. х1 – искомый корень.
Задания для студентов третьей группы
- Найдите приближенное значение уравнения заданного функцией x 3 + 8x + 10 = 0, с точностью е=0,001
- Расчет уравнения по методу простой итерации в среде Microsoft Excel.
Метод хорд: Метод хорд заключается в замене кривой у = f(x) отрезком прямой, проходящей через точки (а, f(a)) и (b, f(b)). Абсцисса точки пересечения прямой с осью ОХ принимается за очередное приближение.
Чтобы получить расчетную формулу метода хорд, запишем уравнение прямой, проходящей через точки (a, f(a)) и (b, f(b)) и, приравнивая у к нулю, найдем х:
,
Алгоритм метода хорд:
2) Вычислим следующий номер итерации: k = k + 1.
Найдем очередное k-e приближение по формуле: xk = a - f(a)(b - a)/(f(b) - f(a)). Вычислим f(xk);
3) Если f(xk)= 0 (корень найден), то переходим к п. 5.
4) Если |xk – xk–1| > ε, то переходим к п. 2;
5) Выводим значение корня xk;
Задания для студентов четвертой группы
- Найдите приближенное значение уравнения заданного функцией x 3 + 8x + 10 = 0, с точностью е=0,001.
- Расчет уравнения по методу хорд в среде Microsoft Excel.
- Метод касательных: В точке пересечения касательной с осью Оx переменная у = 0. Приравнивая у к нулю, выразим х и получим формулу метода касательных:
Теорема. Пусть на отрезке [а, b]выполняются условия:
1) функция f(x)и ее производные f'(х)и f''(x) непрерывны;
2) производные f'(x) и f''(x)отличны от нуля и сохраняют определенные постоянные знаки;
3) f(a)× f(b) < 0 (функция f(x) меняет знак на отрезке).
Тогда существует отрезок [α, β], содержащий искомый корень уравнения f(x) = 0, на котором итерационная последовательность сходится. Если в качестве нулевого приближения х0 выбрать ту граничную точку [α, β], в которой знак функции совпадает со знаком второй производной, т.е. f(x0)× f"(x0)>0, то итерационная последовательность сходится монотонно
Задания для студентов пятой группы
- Найдите приближенное значение уравнения заданного функцией x 3 + 8x + 10 = 0, с точностью е=0,001.
- Расчет уравнения по методу касательных в среде Microsoft Excel.
Студенты выполняют задания в группах и показывают полученное решение у доски (один представитель от группы), делают выводы о проделанной работе.
В данном уроке мы познакомились с решением алгебраических и трансцендентных уравнений в среде Microsoft Excel.
Уточнения корня производилось различными методами:
1) методом бисекции;
2) методом итераций;
3) методом секущих;
4) методом Ньютона;
1. Самый простейший из методов уточнения корня является метод половинного деления и используется во многих стандартных программных средствах.
2. Метод хорд в отличие от метода дихотомии, обращающего внимание лишь на знаки значений функции, но не на сами значения. Он требует , чтобы один конец отрезка, на котором ищется корень был не подвижен. Берется один из концов отрезка. Метод является двухточечным, его сходимость монотонная и односторонняя. Метод хорд использует пропорциональное деление интервала.
3. В методе касательных в отличие от методов дихотомии и хорд задается не начальный интервал местонахождения корня, а его начальное приближение .
4. У метода хорд и у метода Ньютона имеется общий недостаток: на каждом шаге проверяется точность значения.
При прохождении темы численные методы учащиеся уже умеют работать с электронными таблицами и составлять программы на языке паскаль. Работа комбинированного характера.Расчитана на 40 минут. Цель работы повторить и закрепить навыки паботы с программами EXCEL, ABCPascal. Материал содержит 2 файла. Один содержит теоретический материал, так как он и предлагается ученику . Во 2-м файле пример работы ученика Иванова Ивана.
Вложение Размер материал для ученика 57.5 КБ работа ученика 27 КБ Предварительный просмотр:
Аналитическое решение некоторых уравнений, содержащих, например тригонометрические функции может быть получено лишь для единичных частных случаев. Так, например, нет способа решить аналитически даже такое простое уравнение, как cos x=x
Численные методы позволяют найти приближенное значение корня с любой заданной точностью.
Приближённое нахождение обычно состоит из двух этапов:
1) отделение корней, т.е. установление возможно точных промежутков [a,b], в которых содержится только один корень уравнения;
2) уточнение приближённых корней, т.е. доведение их до заданной степени точности.
Мы будем рассматривать решения уравнений вида f(x)=0. Функция f(x) определена и непрерывна на отрезке [а.Ь]. Значение х 0 называется корнем уравнения если f(х 0 )=0
Для отделения корней будем исходить из следующих положений:
Приближённое отделение корней можно провести и графически. Для этого уравнение (1) заменяют равносильным ему уравнением р(х) = ф(х), где функции р(х) и ф(х] более простые, чем функция f(x). Тогда, построив графики функций у = р(х) и у = ф(х), искомые корни получим, как абсциссы точек пересечения этих графиков
Для уточнения корня разделим отрезок [а, b] пополам и вычислим значение функции f(х) в точке x sr =(a+b)/2. Выбираем ту из половин [a, x sr ] или [x sr ,b], на концах которых функция f(x) имеет противоположные знаки.. Продолжаем процесс деления отрезка пополам и проводим то же рассмотрение до тех пор, пока. длина [a,b] станет меньше заданной точности . В последнем случае за приближённое значение корня можно принять любую точку отрезка [a,b] (как правило, берут его середину). Алгоритм высокоэффективен, так как на каждом витке (итерации) интервал поиска сокращается вдвое; следовательно, 10 итераций сократят его в тысячу раз. Сложности могут возникнуть с отделением корня у сложных функций.
Для приближенного определения отрезка на котором находится корень можно воспользоваться табличным процессором, построив график функции
ПРИМЕР : Определим графически корень уравнения . Пусть f1(х) = х , a и построим графики этих функций. (График). Корень находится на интервале от 1 до 2. Здесь же уточним значение корня с точностью 0,001(на доске шапка таблицы)
Алгоритм для программной реализации
- а:=левая граница b:= правая граница
- m:= (a+b)/2 середина
- определяем f(a) и f(m)
- если f(a)*f(m)
- если (a-b)/2>e повторяем , начиная с пункта2
Точки графика функции на концах интервала соединяются хордой. Точка пересечения хорды и оси Ох (х*) и используется в качестве пробной. Далее рассуждаем так же, как и в предыдущем методе: если f(x a ) и f(х*) одного знака на интервале , нижняя граница переносится в точку х*; в противном случае – переносим верхнюю границу. Далее проводим новую хорду и т.д.
Осталось только уточнить, как найти х*. По сути, задача сводится к следующей: через 2 точки с неизвестными координатами (х 1 , у 1 ) и (х 2 , у 2 ) проведена прямая; найти точку пересечения этой прямой и оси Ох.
Запишем уравнение прямой по двум точках:
В точке пересечения этой прямой и оси Ох у=0, а х=х*, то есть
, откуда
процесс вычисления приближённых значений продолжается до тех пор, пока для двух последовательных приближений корня х„ и х п _1 не будет выполняться условие abs(xn-x n-1 ) е - заданная точность
Сходимость метода гораздо выше предыдущего
Алгоритм различается только в пункте вычисления серединной точки- пересечения хорды с осью абсцисс и условия останова (разность между двумя соседними точками пересечения)
Уравнения для самостоятельного решения: (отрезок в excel ищем самостоятельно)
При прохождении темы численные методы учащиеся уже умеют работать с электронными таблицами и составлять программы на языке паскаль. Работа комбинированного характера.Расчитана на 40 минут. Цель работы повторить и закрепить навыки паботы с программами EXCEL, ABCPascal. Материал содержит 2 файла. Один содержит теоретический материал, так как он и предлагается ученику . Во 2-м файле пример работы ученика Иванова Ивана.
Вложение Размер материал для ученика 57.5 КБ работа ученика 27 КБ Предварительный просмотр:
Аналитическое решение некоторых уравнений, содержащих, например тригонометрические функции может быть получено лишь для единичных частных случаев. Так, например, нет способа решить аналитически даже такое простое уравнение, как cos x=x
Численные методы позволяют найти приближенное значение корня с любой заданной точностью.
Приближённое нахождение обычно состоит из двух этапов:
1) отделение корней, т.е. установление возможно точных промежутков [a,b], в которых содержится только один корень уравнения;
2) уточнение приближённых корней, т.е. доведение их до заданной степени точности.
Мы будем рассматривать решения уравнений вида f(x)=0. Функция f(x) определена и непрерывна на отрезке [а.Ь]. Значение х 0 называется корнем уравнения если f(х 0 )=0
Для отделения корней будем исходить из следующих положений:
Приближённое отделение корней можно провести и графически. Для этого уравнение (1) заменяют равносильным ему уравнением р(х) = ф(х), где функции р(х) и ф(х] более простые, чем функция f(x). Тогда, построив графики функций у = р(х) и у = ф(х), искомые корни получим, как абсциссы точек пересечения этих графиков
Для уточнения корня разделим отрезок [а, b] пополам и вычислим значение функции f(х) в точке x sr =(a+b)/2. Выбираем ту из половин [a, x sr ] или [x sr ,b], на концах которых функция f(x) имеет противоположные знаки.. Продолжаем процесс деления отрезка пополам и проводим то же рассмотрение до тех пор, пока. длина [a,b] станет меньше заданной точности . В последнем случае за приближённое значение корня можно принять любую точку отрезка [a,b] (как правило, берут его середину). Алгоритм высокоэффективен, так как на каждом витке (итерации) интервал поиска сокращается вдвое; следовательно, 10 итераций сократят его в тысячу раз. Сложности могут возникнуть с отделением корня у сложных функций.
Для приближенного определения отрезка на котором находится корень можно воспользоваться табличным процессором, построив график функции
ПРИМЕР : Определим графически корень уравнения . Пусть f1(х) = х , a и построим графики этих функций. (График). Корень находится на интервале от 1 до 2. Здесь же уточним значение корня с точностью 0,001(на доске шапка таблицы)
Алгоритм для программной реализации
- а:=левая граница b:= правая граница
- m:= (a+b)/2 середина
- определяем f(a) и f(m)
- если f(a)*f(m)
- если (a-b)/2>e повторяем , начиная с пункта2
Точки графика функции на концах интервала соединяются хордой. Точка пересечения хорды и оси Ох (х*) и используется в качестве пробной. Далее рассуждаем так же, как и в предыдущем методе: если f(x a ) и f(х*) одного знака на интервале , нижняя граница переносится в точку х*; в противном случае – переносим верхнюю границу. Далее проводим новую хорду и т.д.
Осталось только уточнить, как найти х*. По сути, задача сводится к следующей: через 2 точки с неизвестными координатами (х 1 , у 1 ) и (х 2 , у 2 ) проведена прямая; найти точку пересечения этой прямой и оси Ох.
Запишем уравнение прямой по двум точках:
В точке пересечения этой прямой и оси Ох у=0, а х=х*, то есть
, откуда
Сходимость метода гораздо выше предыдущего
Алгоритм различается только в пункте вычисления серединной точки- пересечения хорды с осью абсцисс и условия останова (разность между двумя соседними точками пересечения)
Уравнения для самостоятельного решения: (отрезок в excel ищем самостоятельно)
Метод хорд [7] заключается в замене кривой y = f(x) отрезком прямой, проходящей через точки (a, f(a)) и (b, f(b)) (см. рис. 2.6). Абсцисса точки пересечения прямой с осью OX принимается за очередное приближение.
Чтобы получить расчетную формулу метода хорд, запишем уравнение прямой, проходящей через точки (a, f(a)) и (b, f(b)) и, приравнивая y нулю, найдем x:
Рис.2.6. Метод хорд
Алгоритм метода хорд:
3) Если f(xk)= 0 (корень найден), то переходим к 5).
5) Выводим значение корня xk.
Замечание.Действия третьего пункта аналогичны действиям метода половинного деления. Однако в методе хорд на каждом шаге может сдвигаться один и тот же конец отрезка (правый или левый), если график функции в окрестности корня выпуклый вверх (рис. 2.6, a)) или вогнутый вниз (рис. 2.6, b)). Поэтому в критерии сходимости используется разность соседних приближений.
Пример 2.6. Применим метод хорд к уравнению sin 5x + x 2 – 1 = 0 и отрезку [0,2; 0,3] для определения корня с точностью до ε = 0,001.
Решение. Проведем расчеты в программе Excel:
1) В ячейки A1:H1 запишем заголовки столбцов как в табл. 2.6;
2) В ячейку B3 запишем формулу =ЕСЛИ(C2*E2
Решение в программе Mathcad:
Как видим, результаты расчетов согласуются с предыдущими ответами.
Приведем программу, которая реализует метод хорд на языке C++:
double f(double x);
typedef double (*PF)(double);
double hord(PF f,double a, double b,double eps, int Kmax);
double a, b, x, eps;PF pf; int Kmax;
x = hord(pf,a,b,eps, Kmax); cout > a;
double f(double x)<
double hord(PF f, double a, double b,double eps,int Kmax)<
double xk, xk1, xerr; int k = 0;
if (f(xk1) == 0) break;
if (f(xk1)*f(b) > 0) b = xk1;
>while (xerr > eps);
Результат расчета для примера 2.6:
Press any key & Enter
Как видим, результат совпадает с предыдущими расчетами.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Тема урока: «Решение нелинейных уравнений в MS Excel».
Цель урока: изучение возможностей MS Excel по решению нелинейных уравнений и практическое освоение соответствующих умений и навыков.
Тип урока: комбинированный – урок изучения нового материала и практического закрепления полученных знаний, умений и навыков.
Вид урока: сдвоенный, продолжительность – 1,5 часа.
Задачи урока:
- обучающая – научить учащихся решать нелинейные уравнения в среде электронных таблиц MS Excel;
- развивающая – познакомить учащихся с применением компьютеров в качестве помощников при решении уравнений;
- воспитательная – выработать у учащихся умение рационально использовать время и возможности компьютерных технологий при решении задач.
Оборудование урока:
- Компьютеры с OS MS Windows;
- Программа Microsoft Excel;
- Программа Turbo Pascal;
- Презентация по теме, выполненная в программе Power Point;
- Карточки с заданиями для самостоятельной работы.
В данном уроке особое внимание уделено визуальному представлению информации – в ходе урока с помощью проектора демонстрируются слайды, подготовленные в пакете презентационной графики Microsoft Power Point.
I. Организационный момент
Учитель объявляет тему и цели урока.
II. Актуализация знаний, умений и навыков учащихся – повторение материала прошлого урока по теме «Решение нелинейных уравнений методом половинного деления»
Учащиеся повторяют указанный метод с помощью слайдов, подготовленных в пакете презентационной графики Microsoft Power Point метод половинного деления
Вопросы:
- Всегда ли существуют формулы для «точного» решения уравнений?
- Сформулируйте основное условие существования корня на заданном отрезке.
- Запишите уравнение, позволяющее определить координаты середины отрезка.
- Почему алгоритм решения этой задачи можно назвать циклическим?
- Какое действие в алгоритме повторяется?
- Определите условие, при котором действие алгоритма должно остановиться.
III. Изобразите блок-схему алгоритма. блок-схема
IV. Практическое задание с использованием программы на языке Turbo Pascal (Учащимся разрешено использовать программу, составленную на предыдущем уроке. Было решено уравнение y = x 3 – cos(x)) метод половинного деления TP
Задания для учащихся первой группы
Найти решение уравнения y = x 3 – cos(x) на отрезке [–1;1], при = 0,0001
Задания для учащихся второй группы
Найти решение уравнения y = x 3 – cos(x) на отрезке [–1;1], определить на каком шаге циклического алгоритма будет получено решение.
V. Изучение нового материала «Решение нелинейных уравнений методом хорд»
VI. Объяснить алгоритм решения уравнения f(x)=0 на отрезке [а;в] методом хорд с помощью слайдов, подготовленных в пакете презентационной графики Microsoft Power Point. метод хорд
Читайте также: