Решение математических задач в excel

Обновлено: 07.07.2024

Цель урока: продолжить формирование навыков работы с электронными таблицами.

  • обучающие: формировать умения создания, редактирования, форматирования и выполнения простейших вычислений в электронных таблицах.
  • развивающие: расширить представления учащихся о возможных сферах применения электронных таблиц; развивать навыки аналитического мышления, речи и внимания.
  • воспитательные: формировать и воспитывать познавательный интерес; прививать навыки самостоятельности в работе.
  1. Организационный момент.
  2. Актуализация знаний учащихся.
  3. Проверка домашнего задания.
  4. Решение задач.
  5. Самостоятельное решение задачи.
  6. Подведение итогов. Оценки.
  7. Домашнее задание.

1. Организационный момент.

Сообщить тему урока, сформулировать цели и задачи урока.

Сегодня мы вновь окажемся в гостях у маленького великана Васи в Сказочной стране. Ему, как всегда, требуется ваша помощь, ребята.

Сможете ли вы помочь Васе? Сейчас проверим!

2. Актуализация знаний учащихся.

1) Устно ответить на вопросы.

  • Что такое электронная таблица?
  • Какие основные элементы электронной таблицы вам известны?
  • Как задается имя ячейки (строки, столбца) в электронной таблице?
  • Что может быть содержимым ячейки?
  • Число 1 находится в столбце . в строке . в ячейке с адресом .
  • Число 4 находится в ячейке с адресом .
  • Каковы правила записи формул в ячейках?
  • Чему равно значение, вычисляемое по формуле, в ячейке С1?
  • Чему равно значение, вычисляемое по формуле, в ячейке D2?

2) Какой результат будет получен в ячейках с формулами?

  • Что означает запись =СУММ(В1:D3)?
  • Сколько элементов содержит блок В1:D3? Ответ: 9.
  • Содержимое ячейки D3? Ответ: 5+2+1+6+8+3+8+3+4= 40

3) Проверка домашнего задания

Результаты соревнований по плаванию

Один ученик рассказывает, как он выполнил домашнее задание (через проектор).

  • Среднее время для каждого спортсмена находится как среднее арифметическое трех его заплывов.
  • В ячейку "Лучшее время" записывается минимальный результат из 3 заплывов.
  • В ячейку "Лучший результат соревнований" записывается минимальное время из столбца.
  • В столбец "Отклонение" записывается разность между лучшим временем спортсмена и лучшим результатом соревнований.
  • В ячейку "Максимальное отклонение" записывается максимальное значение столбца.

4) Решение простых задач.

Маленький великан Вася решил отремонтировать забор вокруг своего огорода и вскопать его под посадку овощей (наступила очередная весна), разметить грядки прямоугольной формы. Для работы ему потребовалось найти длину забора и площадь участка. Но ведь в школе он никогда не учился. Поможем Васе.

№ 1. Вычислить периметр и площадь прямоугольника со сторонами:

а) 3 и 5; б) 6 и 8; в) 10 и 7.

  • Как оформить таблицу?
  • Какие формулы использовать?
  • Как использовать уже записанные формулы для следующего прямоугольника?

Оформление таблицы – на доске и в тетрадях.

В то же время другой ученик самостоятельно решает следующую задачу и представляет свое решение учащимся (через проектор).

№ 2. Маленький великан Вася решил подсчитать, через сколько дней в его копилке будет 100 руб., если ежедневно он стал класть туда на 5 руб. больше, чем в предыдущий день. Помогите Васе. Сейчас в его копилке 2,02 руб.

Обсудив решение задачи № 2, переходим к решению следующей.

Один ученик показывает, как работать с формулами, другой – как использовать функцию суммирования, числовой формат (общий, денежный) и т.д. (Таблица уже готова, ученикам предстоит ввести формулы, использовать суммирование и получить ответ).

№ 3. Посчитайте, используя ЭТ, хватит ли Васе 150 рублей, чтобы купить все продукты, которые ему заказала мама, и хватит ли на чипсы за 10 рублей? Сдачу мама разрешила положить в копилку. Сколько рублей попадет в копилку?

5) Самостоятельное решение задачи.

Маленький великан Вася часто бывал в гостях у жителей Цветочного города.

Решение различных математических задач, используя надстройки «Подбор параметра» и «Поиск решения» в MS Excel .

Цель работы. Изучить:

надстройку «Подбор параметра» для нахождения корней нелинейных уравнений;

надстройку «Поиск решения» для нахождения корней систем уравнений.

Пользуясь приемами выполнения простейших расчетов и построения графиков функций в Excel , можно находить решение различных математических задач. Рассмотрим это на примере наиболее часто встречающихся задач нахождения корней нелинейных уравнений и решения систем линейных уравнений. Указанные математические задачи легко решаются с помощью надстроек Excel Поиск решения и Подбор параметра.

Подбор параметра

Надстройка Microsoft Excel Подбор параметра служит для нахождения оптимального желаемого решения за счет изменения одного из параметров. С формальной точки зрения такие задачи описываются уравнением с одной переменной, которое в общем случае можно представить в следующем каноническом виде:

F ( x ) = 0,

где функция F ( x ) определена и непрерывна на интервале [ a , b ]. Таким образом, можно сказать, что инструмент Подбор параметра служит для нахождения корня уравнения x . В этой надстройке реализован алгоритм метода половинного деления.

Пример 1. Решим уравнение x 2 – 3 = 0, используя надстройку Подбор параметра.

В ячейку А1 вводится начальное приближение для поиска одного из корней уравнения. Лучше найти его графически, хотя можно подставить и произвольное значение (например, ноль). В ячейку В2 записывается в виде формулы левая часть решаемого уравнения. Диалоговое окно данного инструмента вызывается через меню Данные / Что-если / Подбор параметра и имеет следующий вид (рис. 2.7.1, 2.7.2):

hello_html_m5b646cc5.jpg

Рис. 2.7.1. Надстройка Подбор параметра

В поле Установить в ячейке вводится ссылка на ячейку, содержащую левую часть уравнения. В поле Значение непосредственно (т.е. без ссылок на ячейки) вводится правая часть уравнения. Причем правая часть уравнения должна обязательно представлять собой конкретное числовое значение. Если правая часть уравнения содержит переменную или какое-либо выражение, то такое уравнение должно быть предварительно преобразовано к равносильному виду (в общем случае, к каноническому виду F ( x ) = 0). Нажав кнопку ОК, получаем в ячейке А1 значение искомого корня: 1,731856.

hello_html_m6797730f.jpg

Рис. 2.7.2. Надстройка Подбор параметра

Поиск решения

Нелинейные уравнения также можно решать, используя надстройку Поиск решения. Для того чтобы ее подключить, следует в меню Office (рис. 2.7.3) выбрать пункт Параметры Excel (рис. 2.7.4) и в раскрывшемся списке войти в меню Надстройки, далее активировать Поиск решения, установив флажок против пункта Поиск решения (рис. 2.7.5).

hello_html_m34a396b4.jpg

Рис . 2.7 .3 Кнопка Office

hello_html_136c57db.jpg

Рис . 2.7 .4. Меню Office

hello_html_m1c7bb1b4.jpg

Рис. 2.7.5. Надстройки

После нажатия кнопки ОК соответствующий значок появится во вкладке Данные (рис. 2.7.6).

hello_html_m66b2fe7b.jpg

Рис. 2.7.6. з начок Поиск решения

Пример 2. Решим уравнение x 2 – 3 = 0, используя надстройку Поиск решения.

В ячейку А1 заносится начальное приближение корня, в ячейку В1 – левая часть уравнения в виде формулы. Для предыдущего примера она имеет вид =А1*А1-3.

Далее из вкладки меню Данные запускается надстройка Поиск решения.

В открывшемся диалоговом окне Поиск решения устанавливается целевая ячейка $ B $1, равная нулевому значению. В текстовом поле Изменяя ячейки устанавливается адрес $А$1 и нажимается кнопка Выполнить (рис. 2.7.7).

hello_html_m1b3d3828.jpg

Рис. 2.7.7. Надстройка Поиск решения

В ячейке А1 получается значение корня 1,732051 (рис. 2.7.8).

hello_html_6b50a5b0.jpg

Рис. 2.7.8. Результаты работы надстройки Поиск решения

Как видим, оно совпало с точностью до 0,001 с найденным ранее значением.

Обращает на себя внимание неточность решения. Мы получаем очень близко приближающиеся к точным, но все же неточные корни уравнения. Это происходит потому, что решение уравнений на вычислительной технике происходит не аналитическими методами, как это делает человек, а специально разработанными методами, получившими название численных. В отличие от аналитических (точных) методов численные методы обладают определенной погрешностью. В Excel с целью повышения точности решения пользователь может уменьшить погрешность вычислений, но при этом может потребоваться увеличение количества итераций. При этом надо помнить, что тем самым увеличивается время на поиск решения. Установленные по умолчанию значения подходят для большинства практических задач, относительная погрешность вычислений составляет 0,001 (рис. 2.7.9).

hello_html_m7990dc99.jpg

Рис. 2.7.9. Изменение погрешности

Следует отметить, что найден только один из двух корней данного уравнения. Для нахождения второго корня, следует в ячейку А1 ввести новое приближение, близкое ко второму корню, и повторить поиск решения.

Пример 3. Решим систему уравнений, используя надстройку Поиск решения.

Для того, чтобы использовать рассматриваемую надстройку Поиск решения для нахождения решения системы линейных алгебраических уравнений, следует ввести в столбец А начальное приближение для значений всех неизвестных. Пусть это будут нули. В столбец В ввести формулы, описывающие левые части уравнений. В столбец С вводят значения правых частей уравнений. Курсор ставят на ячейку В1 и запускают надстройку Поиск решения. Значение целевой ячейки $ B $1устанавливают равным значению ячейки С1. Изменяют значения ячеек столбца А. К ограничениям добавляют все уравнения, кроме первого. Для системы уравнений:

настроенный на показ формул лист Excel с диалоговым окном Поиск решения будут выглядеть так, как это показано на рисунках 2.7.10, 2.7.11.

hello_html_72871e0.jpg

Рис. 2.7.10. д обавление ограничения

hello_html_6e3d679b.jpg

Рис. 2.7.11. Поиск решения системы уравнений

Нажав кнопку Выполнить, получается в столбце А значение неизвестных (рис. 2.7.12):

Как видно, надстройка Поиск решения очень удобна для решения рассмотренных задач. Однако следует помнить, что алгоритмы, реализованные в ней, предназначались не для них, а для решения задач оптимизации. Поэтому возможны сбои в работе надстройки, и к полученным результатам необходимо подходить критически.

hello_html_4410898d.jpg

Рис. 2.7.12. Результаты работы с надстройкой Поиск решения

Задания для выполнения

Варианты заданий для работы приведены в таблице 2.7.1, 2.7.2.

Используя надстройку «Подбор параметра», найти все корни уравнения (по вариантам) на отрезке [-2; +2] (табл. 2.7.1).

Составитель: учитель информатики и математики Абдуллина О.Р.

с. Верхние Киги – 2017 г.

1. Условие задачи

Найти корни уравнения x 3 – 2x 2 – 4x = –7 на отрезке [–3, 3].

2. Постановка задачи

Определение корней уравнения разбивается на два этапа. Во-первых, этап отделения корня, то есть выделения достаточно малого промежутка, содержащего единственный корень. Приведя уравнение к виду f(x) = 0, воспользуемся одним из способов отделения корней – проанализируем таблицу значений функции f(x), построенной с достаточно малым шагом. Очевидно, что на границе окрестности, содержащей один корень, функция f(x) меняет свой знак.

Второй этап – это уточнение корня, то есть определение значения корня с заданной степенью точности. Для этого используем команду Подбор параметра… меню Сервис. Относительную погрешность можно задать на вкладке Вычисления команды Параметры… меню Сервис. По умолчанию эта величина составляет значение 0,001.

3. Решение задачи

В начале определим, сколько корней имеет уравнение на данном отрезке. Для чего построим таблицу значений функции y=x 3 – 2x 2 –4x + 7 с шагом 0,3, как показано на рис. 1. Из таблицы следует, что уравнение имеет 3 корня: первый – на отрезке [–2,1; –1.8], второй – на отрезке [1,2; 1,5], а третий – на отрезке [2,4; 2,7].

Рис 1. Таблица для отделения корней уравнения

Для нахождения более точного значения первого корня, введем в ячейку E5 середину первого найденного интервала изоляции корня – 1,95, в ячейку F5 поместим функцию f(x). Выделив ячейку F5, вызовем команду Подбор параметра меню Сервис. В диалоговом окне (рис. 2) адрес $ F $5 появится автоматически.

Рис. 2. Диалоговое окно подбора параметра

В поле Значение: введем 0, а в поле Изменяя значение ячейки: ссылку на $E$5, щелкнув на ней мышью. Нажав ОК, получим в ячейке $E$5 искомое значение корня. Аналогичные действия необходимо проделать и для нахождения других корней. Результаты расчетов приведены на рис. 3.

Рис. 3. Фрагмент таблицы со значениями корней

Варианты заданий представлены в табл. 1.

1. Условие задачи

Протабулировать функцию, т.е. для каждого значения x из предложенного интервала найти значение функции:

2. Постановка задачи

На интервале табуляции, где функция определена и непрерывна, можно использовать традиционный способ задания переменной как дискретной величины.

3. Решение задачи

Аргумент изменяется с постоянным шагом, что можно использовать для быстрого ввода значений этого ряда. Введем в ячейку А3 число 0, в А4 – число 0,1. Выделим эти ячейки и маркером автозаполнения сформируем весь ряд изменения аргумента. Теперь в ячейку B3 введем формулу, имеющую вид

=1,5*A3+ КОРЕНЬ (EXP(–A3+1)+5*SIN(A3–1,34)^2) .

Далее скопируем формулу в другие ячейки столбца B . Отформатируем данные первого столбца, указав один знак в дробной части, для второго столбца назначим в дробную часть 3 знака. В окончательном виде таблица значений аргумента x и соответствующих им значений функции y(x) показана на рис. 4.

Рис. 4. Табулирование функции

Для большей наглядности построим график значений этой функции (рис. 5). В окне первого шага Мастера диаграмм на закладке Стандартные выберем тип График. В окне второго шага укажем диапазон вычисленных данных и расположение рядов – в столбцах. На вкладке Ряд укажем столбец аргументов в строке Подписи оси X:. Далее внесем название графика, а на закладке Линии сетки активизируем опции основные линии по обеим осям.

Рис. 5 . График функции y(x)

Варианты заданий представлены в табл. 2.

1. Условие задачи

Вычислить значение функции в зависимости от условия. Использовать встроенную функцию ЕСЛИ

2. Постановка задачи

Задана функция y(x), имеющая разрывы в точках – 1 и 1. Для вычисления ее значений удобно использовать встроенную функцию ЕСЛИ, позволяющую наряду с единственным условием в качестве аргумента использовать другие функции, в том числе функцию ЕСЛИ. Такая вложенная структура позволяет учесть все точки разрыва.

3. Решение задачи

В одном из столбцов (рис. 6) располагают значения аргумента.

В данном случае – в виде прогрессии с постоянным шагом, что вовсе не обязательно. Весь диапазон пунктом Вставить… команды Имя меню Вставка назван вполне понятным именем x . Соседний столбец заполнен с помощью маркера автозаполнения одной формулой:

В формуле используется вложенная функция ЕСЛИ, которая и вычисляет значение Y ( x ) в зависимости от значения самого аргумента x .

Рис. 6. Вычисление значений функции по условию

Варианты заданий представлены в табл. 3.

1. Условие задачи

Вычислить методами прямоугольников и трапеций определенный интеграл

2. Постановка задачи

Как известно, определенный интеграл

представляет собой площадь фигуры, образуемой кривой подынтегральной функции , отрезком оси абсцисс, ограниченным нижним ( a ) и верхним ( b ) пределами интегрирования, и перпендикулярами, восстановленными из концов интервала интегрирования до пересечения с кривой функции . Вид подынтегральной функции определяет геометрическую форму образующейся фигуры.

Площадь такой фигуры в силу разнообразия видов подынтегральных функций, как правило, не может быть точно вычислена по известным аналитическим зависимостям. Поэтому фигуру разбивают на простые геометрические формы, для нахождения площади которых, имеются аналитические зависимости. Это могут быть, например, прямоугольники или трапеции. Подсчитанные площади простых фигур затем суммируются. В рамках погрешности метода эта сумма принимается за значение определенного интеграла.

Метод прямоугольников

Интервал интегрирования [ a , b ] разбивается на N равных отрезков, длина каждого из которых

Величина Н называется шагом интегрирования.

В результате разбиения получаем на оси абсцисс ряд равноудаленных друг от друга точек X0, X1, Х2, . Х n . Точки Х0 и Х n совпадают соответственно с нижним ( a ) и верхним ( b ) пределами интегрирования. Восстанавливаем из точек разбиения перпендикуляры до пересечения с кривой подынтегральной функции и завершаем построение прямоугольников (рис. 7).

Площадь каждого прямоугольника S i выражается как произведение основания, равного шагу разбиения Н, на высоту, равную значению подынтегральной функции Y ( X ) в точке:

Просуммируя площади и вынеся за знак суммы значение шага Н получим итерационную формулу:

Рис. 7. Геометрическая интерпретация метода

Метод трапеций

Интервал интегрирования также разбивается на N отрезков, а искомая фигура заменяется совокупностью прямоугольных трапеций (рис. 8).

Рис. 8. Геометрическая интерпретация метода

Площадь трапеции, как известно, определяется произведением полусуммы оснований на высоту. В нашем случае имеем

Просуммировав площади элементарных фигур и проведя элеентарные преобразования, можно записать формулу для приближенного вычисления интеграла:

3. Решение задачи

Создадим макет таблицы и подготовим исходные данные для расчета (рис. 9). Для этого впишем значения нижнего (ячейка А3) и верхнего (ячейка В3) пределов интегрирования в соответствии с заданным интегралом (1); зададим количество отрезков N (ячейка С3) и рассчитаем величину шага Н по формуле (2).

Далее в ячейке А5 зададим начальное значение аргумента X, равное нижнему пределу интегрирования (=А3); в ячейку А6 запишем формулу расчета приращения аргумента (=А5+$D$3), указав абсолютную адресацию для ячейки, в которой записана величина шага и скопируем формулу из ячейки А6 в нижележащие ячейки вплоть до ячейки А25, в которой значение аргумента станет равным 6, т. е. верхнему пределу интегрирования заданного интеграла. Столбец со значениями аргумента подготовлен.

Рис. 9. Подготовка таблицы

Теперь заполним столбец со значениями функции. В ячейку В5 запишем выражение для подынтегральной функции (=А5^2) и скопируем его в нижележащие ячейки.

Переходим к составлению расчетной формулы метода прямоугольников. Знак суммы в выражении (5) для Excel непонятен, поэтому выражение надо записать иначе и для накопления суммы использовать рекуррентную зависимость:

Здесь каждое последующее значение суммы Si+1 рассчитывается на основании предыдущего Si плюс следующий член последовательности HY(Xi). Обратите внимание, что значение аргумента берется от предыдущего шага Xi. Чтобы не произошло накопление ошибки, первоначальную сумму надо обнулить, поэтому в ячейку С5 запишем ноль. Саму рекуррентную зависимость, выраженную в адресах, запишем в ячейку С6 (=C5+B5*$D$3). Затем скопируем формулу из ячейки С6 в ячейки диапазона С7:С25. Получим ряд промежуточных сумм, а в ячейке С25 будет представлен окончательный результат (рис. 10). Он равен 66,69.

Для реализации метода трапеций также организуем накопление площадей, используя рекуррентную зависимость:

Это означает, что на каждом шаге к сумме, накопленной за предыдущие шаги, добавляется площадь очередной трапеции. В ячейку D6 запишем выражение для суммы площадей на втором шаге (= D 5+( B 5+ B 6)*$ D $3/2). Скопируем выражение в ячейки диапазона D 7: D 25. Результат представлен на рис. 10.

Интересно сравнить результаты, полученные методом прямоугольников (66,69) и трапеций (72,09), с точным решением определенного интеграла (72), а так же исследовать влияние на точность вычислений числа отрезков N , на которые разбивается интервал интегрирования [ a , b ].

Любому человеку в ходе практической деятельности приходится совершать операции над количественными данными, которые осуществляются в соответствии с математическими законами. Поэтому для человека, который не свяжет дальнейшую жизнь с математикой, наиболее важным является практический аспект математики. Для него это прикладная наука, близкая к технологии. Здесь наиболее важным является умение провести необходимые вычисления. Математическая теория изменяется сравнительно медленно, однако технология применения математических методов претерпела значительно более су­щественные изменения. Буквально за последние десятилетия пройден путь от расчетов в уме и на бумаге к применению счетов, арифмометров, калькуляторов и далее — к расчетам на компьютере. Поэтому в настоящее время специалист, даже хорошо знающий математику, но не умеющий применять математические методы на компьютере, не может считаться специалистом современного уровня.

Использование компьютера при проведении расчетов сдвигает акценты в математической подготовке специалиста. Если раньше основное внимание было сосредоточено на математических методах, которые предусматривали проведение расчетов вручную, то теперь, с появлением специализированных математических программ, необходимо научиться проводить требуемые вычисления на компьютере.

Для решения задач на компьютерах чаще всего применяется метод решения «в лоб», опирающийся на основное определение и использующий самый общий подход. Снижается значение частных случаев, различных свойств описываемых математических объектов, ориентированных на облегчение решений вручную.

Например, при решении вручную квадратного уравнения ax 2 + bx + c =0 помимо общего

решения требовалось знать решения для частых случаев: когда квадратное уравнение разлагается на множители, когда b —четное, когда а = 1, по формулам Виета. При этом было принято считать, что решение «рационально», если для него используется, подходящая частная формула. В настоящее время при применении компьютера, по-видимому, рациональным следует считать решение с использованием общих подходов, по общей формуле. В то же время традиционное преподавание классической математики все еще ориентировано на дальнейшую работу с карандашом и бумагой.

Наиболее важной отличительной особенностью предлагаемого материала должно являться рассмотрение основных разделов курса математики не в традиционном изложении, а с перспективой дальнейшего применения компьютера. Причем, в отличие от курсов, информатики, изложение материала должно вестись не «от пакетов программ и их возможностей», а «от математических задач к способам их решения на компьютере». При этом основное внимание должно быть сосредоточено на реализации способов решения математических задач, на том, как решать типовые задачи.

Компьютерный математический анализ данных предполагает некоторое математическое преобразование данных с помощью определенных программных средств. Следовательно, необходимо иметь представление как о математических методах обработки данных, так и о соответствующих программных средствах, то есть необходимо опираться на определенный программный пакет.

Существует значительное количество специализированных математических пакетов, таких как MatLab , MatbCad , Math , Mathematica , Maple и др. Все они охватывают основные разделы математики и позволяют производить подавляющее большинство необходимых. математических расчетов. Однако освоение этих пакетов самостоятельно - достаточно трудоемкая задача. В то же время в курс информатики в большинстве вузов включено изучение электронной таблицы Excel . Поэтому представляется оправданным реализовать в старших классах подход, основанный на применении математических методов именно с помощью пакета Excel . Конечно, Excel сильно уступает специализированным математическим пакетам. Тем не менее большое количество математических задач может быть решено с его помощью.

Изложение учебного материала в 10 - 11-х классах может осуществляться в следующей последовательности (из расчета 1час в неделю – факультативный или элективный курс) 1. Основные операции в Excel - 12 часов

2. Построение графиков функций 4 часа

Линейная, квадратичная, кубическая, обратная пропорциональность, со знаком корня, модуля, дробно-рациональная, тригонометрическая, логарифмическая, показательная функции.

3. Построение кривых 2 порядка - 2 часа

Построение окружности, эллипса.

4. Графическое решение систем уравнений - 2 часа

5 Построение плоскости - 1 час

6. Построение поверхностей второго порядка в пространстве-3 часа

Построение эллипсоида, гиперболоида, параболоида, конуса.

7. Решение уравнений с одним неизвестным —2 часа

8. Элементы линейной алгебры - 10 часов

Операции с матрицами, решение систем линейных уравнений.

9 Элементы математического анализа - 8 часов

Производная, определенный интеграл, числовые и функциональные ряды.

10 Элементы теории вероятности 10 часов

Понятие случайного событии, вероятности события, условная вероятность, перестановка, сочетания, размещение

11. Элементы статистики - 10 часов

Понятие математической статистики, выборочный метод, выборочная функция распределения, выборочная характеристика, проверка статистических гипотез.

В социально-гуманитарном классе можно осуществлять в следующей последовательности (из расчета 1час в неделю во 2 половине 10 класса и в 1 половине 11 класса – факультативный или элективный курс)

1. Основные операции в Excel - 12 часов

2. Построение графиков функций 4 часа

Линейная, квадратичная, кубическая, обратная пропорциональность, со знаком корня, модуля, дробно-рациональная, тригонометрическая, логарифмическая, показательная функции.

3. Построение кривых 2 порядка - 2 часа

Построение окружности, эллипса.

4. Элементы теории вероятности 10 часов

Понятие случайного событии, вероятности события, условная вероятность, перестановка, сочетания, размещение

5. Элементы статистики - 10 часов

Понятие математической статистики, выборочный метод, выборочная функция распределения, выборочная характеристика, проверка статистических гипотез.

К этому курсу имеется приложение, где подробно описаны разделы 2 – 6. Для лучшего восприятия материала, все названия клавиш, кнопок, диалоговых окон и их полей, команды меню в приложении выделены специальным стилем.

Построение графика линейной функции.

Рассмотрим построение прямой в Ехсеl на примере у = 2х +1. Пусть необходимо построить отрезок прямой, лежащий в I квадранте € [0; 3] ) с шагом Δ = 0,25.

Решение. Задача построения прямой (как и любой диаграммы в Ехсе l ) обычно разби­вается на несколько этапов. Пусть после запуска пакета открыт чистый рабочий лист.

Этап 1. Ввод данных. Прежде чем строить прямую необходимо составить таблицу данных и у) для значениями х, а второй соответствующими показателями у. Для этого в ячейку А1 вводим слово Аргумент, а в ячейку В1 ее построения в рабочем окне таблицы Ехсе l . Для этого значе­ния х и у следует представить в виде таблицы, где столбцами являются соответ­ствующие показатели. Пусть в рассматриваемом примере первый столбец будет— слово Прямая.

Начнем с введения значений аргумента. В ячейку А2 вводится первое значение аргумента — левая граница диапазона (0). В ячейку АЗ вводится второе значение аргумента — левая граница диапазона плюс шаг построения (0,25). Затем, выде­лив блок ячеек А2:АЗ, автозаполнением получаем все значения аргумента (за пра­вый нижний угол блока протягиваем до ячейки А14).

Далее вводим значения прямой. В ячейку В2 вводим ее уравнение: =2*А2 + 1, предварительно переключившись на английский язык (Аlt+ Shift ). Обращаем вни­мание, что уравнение прямой должно быть преобразовано к виду уравнения с угловым коэффициентом. Затем автозаполнением копируем эту формулу в диа­пазон В2:В14.

В результате должна быть получена следующая таблица (рис. 1.1-а).

Этап 2. Выбор типа диаграммы. На панели инструментов Стандартная необходимо нажать кнопку Мастер диаграмм (обычно четвертая-пятая справа). В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип диаграммы указать тип диаграммы.

В диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип диаграммы слева приведен спи­сок типов диаграмм, справа дается вид вариантов подтипов. Для указания типа диаграммы необходимо вначале выбрать тип в левом списке (с помощью указате­ля мыши и щелчка левой кнопкой), а затем выбрать подтип диаграммы в правом окне (щелчком левой кнопки мыши на выбранном подтипе).

В рассматриваемом примере выберем тип — График, вид — График с маркерами (ле­вую среднюю диаграмму в правом окне). После чего нажимаем кнопку Далее в ди­алоговом окне.

Этап З. Указание диапазона. В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диаграммы необходимо выбрать вкладку Диапазон дан­ных и в поле Диапазон указать, интервал данных, то есть ввести ссылку на ячейки, содержащие данные, которые необходимо представить на диаграмме.

Определение диапазона (интервала) данных является самым ответственным мо­ментом построения диаграммы. Здесь необходимо указать только те данные, кото­рые должны быть изображены на диаграмме (в нашем примере — значения точек прямой). Кроме того, для введения поясняющих надписей (легенды), они также должны быть включены в диапазон (в примере — Прямая).

Для этого с помощью клавиши Delete необходимо очистить рабочее поле Диапазон и, убедившись, что в нем остался только мигающий курсор, навести указатель мыши на левую верхнюю ячейку данных (В1), нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней ячейке, содержащей выносимые на диаграмму данные (В14), затем отпустить левую кнопку мыши. В рабочем поле должна появиться запись: =Лист1!$В$1:$В$14. Здесь наиболее важным для нас является указание диапазона В1:В14, что подтверждает правильное введение ин­тервала данных Если с первого раза не удалось получить требуемую запись в поле Диапазон, дей­ствия необходимо повторить.

Если диалоговое окно закрывает столбцы с данными, его можно отодвинуть, дотя­нув за строку заголовка указателем мыши (при нажатой левой кнопке).

Далее необходимо указать в строках или столбцах расположены ряды данных. В примере значения точек прямой расположены в столбце, поэтому переключатель Ряды в с помощью указателя мыши следует установить в положение столбцах (черная точка должна стоять около слова столбцах).

Этап 4. Ввод подписей по оси Х (горизонтальной). В диалоговом окне Мастер диа­грамм (шаг 2 из 4); источник данных диаграммы необходимо выбрать вкладку Ряд (щелк­нув на ней указателем мыши) и в поле Подписи оси Х указать диапазон подписей (в при­мере — Аргумент). Для этого следует активизировать поле Подписи оси X, щелкнув в нем указателем мыши, и, наведя его на левую верхнюю ячейку подписей (А2), на­жать левую кнопку мыши, затем, не отпуская ее, протянуть указатель мыши к правой нижней ячейке, содержащей выносимые на ось Х подписи (А14), затем отпустить ле­вую кнопку мыши. В рабочем поле должна появиться запись: =Лист1!$А$2:$А$14. Здесь, как и для данных, наиболее важным для нас является указание диапазона A2: A 14, что подтверждает правильное введение интервала подписей .

После появления требуемой записи диапазона необходимо нажать кнопку Далее

Этап 5. Введение заголовков. В третьем окне Мастер диаграмм (шаг 3 из 4): параметры диаграммы требуется ввести заголовок диаграммы и названия осей. Для этого необ­ходимо выбрать вкладку Заголовки, щелкнув на ней указателем мыши. Щелкнув в рабочем поле Название диаграммы указателем мыши, ввести с клавиатуры в поле на­звание: Прямая. Затем аналогичным образом ввести в рабочие поля Ось Х (категорий) Ось У (значений) соответствующие названия: Аргумент и Значения .

Далее в данном окне необходимо выбрать вкладку Легенда и указать необходима ли Легенда (расшифровка кривых). Щелчком мыши устанавливаем флажок в поле Добавить легенду.

После чего нажать кнопку Далее.

Этап 6. Выбор места размещения. В четвертом окне Мастер диаграмм (шаг 4 из 4): раз­мещение диаграммы необходимо указать место размещения диаграммы. Для этого пе­реключатель Поместить диаграмму на листе установить в нужное положение (на отдель­ном или текущем листе). В примере устанавливаем переключатель в положение имеющемся (щелчком указателя мыши черную точку устанавливаем слева от слова имеющемся).

Читайте также: