58854

Ділення многочленів за схемою Горнера

Конспект урока

Педагогика и дидактика

Мета уроку: Освітня: Формування вмінь ділити многочлен на двучлен користуючись схемою Горнера; навчити розв’язувати рівняння вищих степенів за допомогою схеми Горнера. Розвиваюча: розвивати алгоритмічне мислення учнів використовуючи синтаксис і правила застосування операторів...

Украинкский

2014-04-30

160.5 KB

7 чел.

Урок з алгебри в 10 класі з використанням еом.

«Ділення многочленів за схемою Горнера»

Мета уроку:

Освітня: Формування вмінь ділити многочлен на двучлен, користуючись схемою Горнера; навчити розв’язувати рівняння вищих степенів за допомогою схеми Горнера.

Розвиваюча: розвивати алгоритмічне мислення учнів, використовуючи синтаксис і правила застосування операторів циклу з параметром, з передумовою, з післяумовою; вміння виконувати, змінювати і  складати циклічні програми із заздалегідь відомою кількістю повторень, невідомою кількістю повторень; задавати початкові значення змінним, які використовуються в циклі; вибирати придатний для даної задачі варіант команди повторення; застосовувати цикли при розв’язуванні задач.

Виховна: виховувати математичну культуру, інтерес до предметів, показати широту застосування ЕОМ до розв’язання математичних задач.

Тип уроку: урок формування вмінь та навичок з елементами дослідження і порівняння.

Хід уроку:

І. Організаційний момент.

 Вчитель інформатики: Сьогодні у нас урок алгебри з використанням комп’ютерів. Застосовуючи накопичені знання з інформатики, а це алгоритмічний підхід до розв’язування задач, знання синтаксису і правил застосування операторів циклу з параметром, з передумовою, з післяумовою, правил введення та обробки одномірних масивів; вміння виконувати, змінювати і  складати циклічні програми із заздалегідь відомою кількістю повторень, невідомою кількістю повторень; вміння вибирати придатний для даної задачі варіант команди повторення; тобто спробуємо застосувати відому вам теоретичну базу до розв’язування математичних задач з даної теми.

Вчитель математики. Повідомляє тему та мету уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів:

Вчитель математики: Для засвоєння теми сьогоднішнього уроку, нам необхідно згадати матеріал попередніх уроків.

Бесіда – опитування учнів із застосуванням практичних завдань.

  1.  Що називається многочленом?
  2.  Як визначити степінь многочлена?
  3.  Що являє собою стандартний вигляд многочлена?
  4.  Які вам відомі методи знаходження остачі від ділення многочленів?
  5.  Сформулюйте теорему Безу .

Розв’язати на дошці:

  1.  Знайти остачу  від ділення   на  (ділення „кутом”)
  2.    Визначити остачу від ділення многочленів:  на  (за теоремою Безу) (Учням пропонуються картки з завданнями)

ІІІ. Сприйняття і осмислення учнями нового навчального матеріалу.

1. Історична справка

Вильям  Джорж Горнер

 

Вильям Джорж Горнер народився в 1786 році в місті Бристоль в Англії. Отримав освіту в Кінгствудскій школі Бристоля. У віці 14-ти років він став помічником директора в  Кінгствудскій школі  и директором 4 роки по тому. Він поїхав з Бристоля и заснував свою власну школу в 1809 році в Баті.

Суттєвий внесок Горнера в математику – його метод розв’язання  алгебраїчних  рівнянь. Його подали на розгляд в Королівське наукове співтовариство 1-го липня 1819 року. Робота была надрукована в тому ж році у Філософських роботах Королівського наукового співтовариства.

В XIX – на початку XX століття метод Горнера займав значне місце в англійських и американських підручниках з алгебри. Виникає питання: для чого він потрібен? Відповідь на це питання дав Де Морган, який показав широкі можливості метода Горнера в своїх роботах.

Горнер помер 22 вересня 1837 року. Після  смерти Горнера його син, якого теж звали Вільям, продовжив управління школою в Баті.

2. Викладання нового матеріалу.

Вчитель математики:

Для ділення многочленів використовують схему Горнера. Треба розташувати многочлени по спадним степеням х.

Нехай треба поділити многочлен  на двучлен .

Значення а двочлена, коефіцієнти многочлена частки ()та остачу запишемо в наступній  формі:

...

...

 Якщо будь-яка степінь х у многочлені відсутня, то відповідний коефіцієнт дорівнює нулю.

Знайшовши коефіцієнти за схемою, записуємо частку

     , якщо R=0, та результат ділення

Якщо R≠0.

Наведемо приклади.

  1.  поділити  на

Розв’язання. Згідно із схемою Горнера, запишемо

Отже, () : ()=, або

=: ():()+280.

  1.  Користуючись схемою Горнера, поділити многочлени над множиною цілих чисел:  на .

 Розв’язання: Запишемо схему Горнера: . У схему  записуватимемо остаточні результати.

-3

2

0

-5

8

0

1

2

-6

13

-31

93

-278

3. Формування практичних вмінь і навичок.

Вчитель інформатики: Як ви могли помітити, при виконанні ділення многочленів, при обчисленні коефіцієнтів шуканого многочлена прослідковується певна універсальність обчислення, тобто можна спробувати скласти  алгоритм і, відповідно, програму, яка б дозволяла знаходити частку і остачу ділення многочленів довільного степеня. Але спочатку я хотіла б запропонувати  вам невелику ділову гру. Розділіться, будь ласка на дві команди – математиків та програмістів. Обом командам будуть запропоновані однакові завдання, виділено однаковий час на виконання. Математики будуть виконувати завдання за схемою Горнера „вручну”, а програмісти спробують створити універсальну програму, яка б працювала для довільних значень многочленів. Мета змагання – дослідити, чи дійсно комп’ютер допомагає оптимізувати навчальний процес, чи доцільне його використання для вивчення інших, крім інформатики, предметів. Я попрошу когось із команди програмістів вийти на клас і серед запропонованих карток знайти необхідні для написання програми структури та пояснити їх формат опису.

Завдання для команд:   (учням пропонуються картки з завданнями)   

Визначити остачу від ділення многочленів:

    Підведення підсумків ділової гри, оцінювання учнів.

4. Подальше застосування теоретичного матеріалу уроку

Вчитель математики: Одне із застосувань ділення многочленів  - розв’язання рівнянь вищих степенів.

Наведемо приклади.

Приклад 1. Знайти цілі корені рівняння:

.

Розв’язання. Позначимо

Якщо дане рівняння має цілі корені, то вони є дільниками вільного члена, тобто випробувати треба числа ±1; ±2; ±3; ±6. Бачимо, що . Поділимо   на .

Схема Горнера.

1

1

4

1

-6

1

5

6

0

Корінь

Значить, =. Останній доданок позначимо через Q(x). Розв’яжемо рівняння Q(x)=0

Відповідь: 1; -2; -3.

Приклад 2. Розв’язати рівняння: .

Розв’язання:

Маємо: . Дільники вільного члена ±1; ±2.

Знайдемо х4. Скористаємося схемою Горнера.

1

1

-3

1

3

-2

1

-2

-1

2

0

.

Розв’яжемо рівняння =0. Дільники вільного члена ±1; ±2. .

-1

1

-2

-1

2

1

-3

2

0

Відповідь: -1; 1; 2.

ІV. Підбиття підсумків уроку. (Проводиться аналіз виконаної роботи, підкреслюється ефективність використання ЕОМ на уроках математики)

V. Домашнє завдання:

1. Розв’язати рівняння:

                                          

                                          

                                            

2. Довести, що многочлени  і  діляться на . (Завдання підвищеного рівня складності)

3. Скласти програму розв’язання рівнянь вищих степенів.

Вчитель інформатики:

Весь час повторюйте, учіться і дерзайте,

Комп’ютер хай на поміч вам приходить.

Обчислюйте, творіть, та пам’ятайте –

Закон розумний світом верховодить

Додаток 1.

Скласти програму, яка б виконувала ділення многочлена на двочлен.

Нехай задано многочлен  an(x)та двочлен (х-с), тоді результатом ділення даного многочлена на двочлен буде многочлен bn-1(x), остача – r.

program Gorner ;

const n=6;

var a,b:array[0..n] of real;

r,c: real;

i: integer;

begin

for i :=0 to n do

begin write ('a[',i,']=');

readln (a[i]);  end;

for i := n downto 2 do

write(a[i]:4:0,'x',i,'+');

write(a[1]:4:0,'x+');

writeln(a[0]:4:0);

write('введите с');

readln(c);

b[n-1]:=a[n];

for i:=n-2 downto 0 do

b[i]:=c*b[i+1]+a[i+1];

r:=a[0]+c*b[0];

for i:=n-1 downto 2 do

write (b[i]:4:0,'x',i,'+');

write(b[1]:4:0,'x+',b[0]:4:0); writeln;

writeln(‘r=;r:4:0);

readln

end.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83634. Нелинейные магнитные цепи при постоянных потоках 161 KB
  Для концентрации магнитного поля и придания ему желаемой конфигурации отдельные части электротехнических устройств выполняются из ферромагнитных материалов. Векторные величины характеризующие магнитное поле Наименование Обозначение Единицы измерения Определение Вектор магнитной индукции Тл тесла Векторная величина характеризующая силовое действие магнитного поля на ток по закону Ампера Вектор намагниченности А м Магнитный момент единицы объема вещества Вектор напряженности магнитного поля А м где Гн м магнитная постоянная Основные...
83635. Общая характеристика задач и методов расчета магнитных цепей 128 KB
  При этом для наглядности можно составить эквивалентную электрическую схему замещения исходной магнитной цепи с использованием которой выполняется расчет. При расчете магнитных цепей на практике встречаются две типичные задачи: задача определения величины намагничивающей силы НС необходимой для создания заданного магнитного потока заданной магнитной индукции на каком либо участке магнитопровода задача синтеза или ldquo;прямаяldquo; задача; задача нахождения потоков магнитных индукций на отдельных участках цепи по заданным...
83636. Нелинейные цепи переменного тока в стационарных режимах 136.5 KB
  Когда постоянная времени нагрева τ одного порядка с Т соотношения между переменными составляюшими напряжения и тока являются более сложными определяющими сдвиг по фазе между ними. Другой важной особенностью нелинейных элементов в цепи переменного тока является вызываемое ими появление высших гармоник даже при наличии в цепи только источников синусоидального напряжения и или тока. На этом принципе строится например ряд умножителей частоты а также преобразователей формы тока или напряжения.
83637. Графический метод с использованием характеристик по первым гармоникам 130 KB
  Основные этапы расчета: строится график зависимости нелинейного элемента для первых гармоник; произвольно задаются амплитудой одной из переменных например связанной с нелинейным элементом и по характеристике последнего находят другую переменную определяющую режим работы нелинейного элемента после чего принимая все величины синусоидально изменяющимися во времени на основании построения векторной диаграммы определяется амплитуда первой гармоники переменной на входе цепи; путем построения ряда векторных диаграмм для различных...
83638. Метод кусочно-линейной аппроксимации 134 KB
  Для каждого участка ломаной определяются эквивалентные линейные параметры нелинейного элемента и рисуются соответствующие линейные схемы замещения исходной цепи. Расчет каждой из полученных линейных схем замещения при наличии в цепи одного нелинейного элемента и произвольного числа линейных не представляет труда. При наличии в цепи переменного источника энергии рабочая изображающая точка будет постоянно скользить по аппроксимирующей характеристике переходя через точки излома.
83639. Метод эквивалентных синусоид (метод расчета по действующим значениям) 181 KB
  Катушка с ферромагнитным сердечником Нелинейная катушка индуктивности изображена на рис. Различают параллельную и последовательную схемы замещения катушки с ферромагнитным сердечником. Схемы замещения уравнения и векторные диаграммы для катушки c ферромагнитным сердечником Схема замещения Уравнения и соотношения для параметров Векторная диаграмма Параллельная Последовательная где где Примечание. Трансформатор с ферромагнитным сердечником Трансформатор с ферромагнитным сердечником изображен на рис.
83640. Переходные процессы в нелинейных цепях 165 KB
  На нелинейные цепи не распространяется принцип суперпозиции поэтому основанные на нем методы в частности классический или с использованием интеграла Дюамеля для расчета данных цепей не применимы. Отсутствие общности подхода к интегрированию нелинейных дифференциальных уравнений обусловило наличие в математике большого числа разнообразных методов их решения нацеленных на различные типы уравнений. Применительно к задачам электротехники все методы расчета по своей сущности могут быть разделены на три группы: – аналитические методы...
83641. Графические методы анализа переходных процессов в нелинейных цепях 196.5 KB
  По сравнению с рассмотренными выше аналитическими методами они обладают следующими основными преимуществами: отсутствием принципиальной необходимости в аналитическом выражении характеристики нелинейного элемента что устраняет погрешность связанную с ее аппроксимацией; возможностью проведения расчетов при достаточно сложных формах кривых нелинейных характеристик. Метод фазовой плоскости Метод позволяет осуществлять качественное исследование динамических процессов в нелинейных цепях описываемых дифференциальными уравнениями первого и...
83642. Цепи с распределенными параметрами 159.5 KB
  Однако на практике часто приходится иметь дело с цепями линии электропередачи передачи информации обмотки электрических машин и аппаратов и т. уже при к линии следует подходить как к цепи с распределенными параметрами. Для исследования процессов в цепи с распределенными параметрами другое название – длинная линия введем дополнительное условие о равномерности распределения вдоль линии ее параметров: индуктивности сопротивления емкости и проводимости. Уравнения однородной линии в стационарном режиме Под первичными параметрами линии...