Применение табличного процессора Microsoft Excel для графического решения уравнений n-ой степени

Разделы: Математика, Информатика


Тип урока: закрепление изученного материала.

Вид: урок-практикум.

Технология: проблемно-исследовательская.

Оборудование: компьютерный класс, оснащенный современной техникой и лицензионным программным обеспечением.

Цели урока:

  • Формирование умений и навыков, носящих в современных условиях общенаучный и общеинтеллектуальный характер.
  • Развитие у школьников теоретического, творческого мышления, направленного на выбор оптимальных решений.
  • Научить школьников применять современное программное обеспечение в решении нестандартных задач.

Задачи урока:

  • Воспитательная – развитие познавательного интереса, воспитание информационной культуры.
  • Учебная – изучить и закрепить основные навыки работы с электронными таблицами.
  • Развивающая – развитие логического мышления, расширение кругозора.

ХОД УРОКА

I. Краткий инструктаж по технике безопасности.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Сегодня мы проводим практическое занятие в рамках темы “Электронные таблицы”. Для обеспечения безопасной работы необходимо выполнять правила техники безопасности в компьютерном классе. Вспомним их.

Предполагаемые ответы учащихся:

– Нельзя самостоятельно, без разрешения учителя, включать и выключать компьютеры.
– Нельзя касаться тыльной стороны компьютеров и проводов.
– Нельзя работать мокрыми руками и во влажной одежде.
– Нельзя нажимать клавиши ручкой или карандашом.
– Нельзя ходить по классу, вставать со своего места без разрешения учителя.
– В случае неисправности компьютера или при обнаружении запаха гари – позвать учителя.

II. Фронтальный вопрос для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению нового материала.

Учитель: На прошлом занятии мы говорили о возможностях программы EXCEL. Вспомните, для чего нужна эта программа?

Ответ: Для создания таблиц, графиков, диаграмм.

Учитель: Как вы понимаете термин “деловая графика”?

Ответ: Под этим термином обычно понимают графики и диаграммы, наглядно представляющие динамику развития того или иного производства, отрасли и любые другие данные.

Учитель: Какими возможностями для создания деловой графики обладает EXCEL?

Ответ: С помощью его богатой библиотеки диаграмм можно составлять диаграммы и графики различных видов: гистограммы, круговые диаграммы, столбчатые, графики и др., их можно снабжать заголовками и пояснениями, можно задавать цвет и вид штриховки в диаграммах, печатать их на бумаге, изменяя размер и расположение на листе.

Учитель: С помощью какой команды меню можно построить диаграммы и графики в EXCEL?

Ответ: С помощью кнопки вызова Мастера диаграмм.

Учитель: Как задать автоматическое вычисление в таблице значений ячеек по определенной формуле?

Ответ: Ввести знак “=”, затем активизировать нужную ячейку и вводить соответствующие знаки арифметических операций. Контролировать ввод формул можно, используя окно ввода формулы.

Учитель: Каким образом можно занести формулу в несколько ячеек, т.е скопировать ее?

Ответ: Нужно установить курсор на нижнем правом маркере ячейки (курсор должен принять вид маленького черного крестика) и протянуть его до последней ячейки в нужном диапазоне.

III. Объяснение нового материала (проводится одновременно с работой учеников за компьютерами синхронно с учителем) и самостоятельная работа учащихся за компьютерами.

Учитель: Из курса математики вам известно, что корнями уравнения являются значения точек пересечения графика функции с осью абсцисс. Если же мы решаем систему уравнений, то ее решениями будут координаты точек пересечения графиков функций. Этот метод нахождения корней уравнения называется графическим. Мы уже знаем, что с помощью EXCEL можно строить практически любые графики. Воспользуемся этими знаниями для нахождения корней системы уравнений:

Преобразуем данную систему в приведенную:

Для оценки решений воспользуемся диаграммой, на которой отобразим графики обеих функций. Сначала построим таблицу:

Первая строка – строка заголовков.

При заполнении столбца А: в ячейку А2 заносится начальное значение аргумента Х = – 10, для автоматического заполнения всего столбца в ячейку А3 занести формулу “= А2 + 1” и скопировать ее до ячейки А22.

При заполнении столбца В: в ячейку В2 заносится формула “= А2 * А2”, которая затем копируется до ячейки В22.

При заполнении столбца С: в ячейку С2 заносится формула “ = 2 * А2 + 9”, и также копируется до С22

Рисунок 1

Рисунок 1

С помощью Мастера диаграмм построим в одной координатной плоскости графики заданных функций для первоначальной оценки решений/

Рисунок 2

Рисунок 2

На диаграмме видно, что оба графика имеют точки пересечения – координаты этих точек и есть решения системы. Так как шаг изменения аргумента достаточно велик, то мы получим приближенные значения решений.

Рисунок 3

Рисунок 3

Уточним их, построив два графика в интервалах от – 3 до 0, где находится первое решение, и от 3 до 5, где находится второе решение. Составим новые таблицы. Для первого решения – рисунок 4, для второго – рисунок 5.

Рисунок 4

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 5

Для более точного построения мы уменьшили шаг изменения аргумента. Решением нашей системы будут координаты точек пересечения графиков: Х1 = – 2,2; Y1 = 4,6; Х2 = 4,2; Y2 = 17,4. Как вы уже поняли, графическое решение системы дает приблизительные результаты.
Это можно сделать, построив график и определив координаты точек его пересечения с осью OX, либо построив два графика: Y = X3;
Y = 2X2 + 4X – 12 и определив точки их пересечения.

Рисунок 6

Рисунок 6

Проверьте, сравнив с результатами на экране проектора, так ли у вас получилось.

IV. Вывод результатов на экран и выставление оценок.

Решение всех примеров представлено в Приложении 1, выполненном в Microsoft Excel.

V. Домашнее задание.

Каждый из вас получает индивидуальное задание. Дома выполните работу, закрепив знания, полученные на уроке. Оформите отчет в тетради.