4.2 数值计算（第1课时）课件(共25张PPT) 高中信息技术教科版（2019）必修1

(课件网) 4.2 数值计算 高中信息技术 必修1 数据与计算 第一课时 数据的图形化表示 第4单元 计算与问题解决 学习目标 感受数据的图形化表示。 设计解析式或迭代方程，进行数值计算，解决问题。 了解数值类算法在实际问题解决时的应用及常用方法。 4.2 数值计算 项目内容 人们对计算机的最初应用大多是数值计算，主要借助计算机运算速度快，精确度高的特点来解决各种数学问题，如函数计算、方程的求解、数列求和等都属于数值计算。 借助计算机程序，可以解决很多数学方法所描绘的数值计算问题。本节我们将围绕“与数学公式面对面”项目探讨在中学数学领域中常见的数学公式与程序设计的有趣结合。 项目任务： 任务一 绘制数学函数曲线 任务二 求解斐波那契数列 本节任务 4.2 数值计算 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动1 用WPS表格绘制正弦曲线 在数学课上经常需要手工绘制函数图像，今天我们借助计算机来绘制函数图像。 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动1 用WPS表格绘制正弦曲线 利用电子表格软件就能绘制函数图像。方法如下：若以30°为间隔，绘制0-360°之间的正弦函数图像，则首先需要完成下列表格数据的计算。 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动1 用WPS表格绘制正弦曲线 利用电子表格软件就能绘制函数图像。方法如下：若以30°为间隔，绘制0-360°之间的正弦函数图像，则首先需要完成下列表格数据的计算。 x sin(x) sin(-x) sin(2x)/2 1 0 0 0 0 2 30 0.5 -0.5 0.5 3 60 0.866025404 -0.866025404 0.866025404 … … … … … 14 360 0 0 0 上机实践1 4.2 数值计算 知识探究 B2单元格中的公式 =SIN(PI()*A2/180) C2单元格中的公式 =SIN(-PI()*A2/180) D2单元格中的公式 =SIN(2*PI()*A2/180)/2 PI( )即数学常量π，使用此函数可以将π值精确到小数点后14位。 PI( )/180则相当于1度。 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动1 用WPS表格绘制正弦曲线 填表之后，选择相应数据，建立折线图绘制函数图像。 上机实践2 4.2 数值计算 微视频演示———用WPS表格绘制正弦曲线 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动1 用WPS表格绘制正弦曲线 学生自主探究、发现问题： 数据点越多，绘制的正弦函数图像越精细，圆滑。 利用课本上间隔30的数据； 利用间隔1度的数据，绘制正弦函数图像。 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动1 用WPS表格绘制正弦曲线 用WPS表格绘制函数图像还是不太方便，我们还可以用什么样的方法实现函数的绘制呢？ 仔细观察图像，会发现图像的关键点太少，精度不够，图像不光滑。要想提高图像的光滑程度，就要减小角度间隔，但间隔增加，工作量也会随之增加：每隔1°画一个点，数据表上就会增加300多行新数据；如果以0.1°为间隔，将有3000多行数据。 可以借助计算机程序描点绘制函数来达到速度快且精度高的效果。 任务：绘制数学函数曲线 4.2 数值计算 活动2 利用Python绘制正弦曲线 借助计算机程序描点，可以达到速度快且精确度高的效果。下面我们尝试利用Python编写程序绘制正弦曲线。 在Python中，绘制函数图像一般要用到numpy和matplotlib两个模块，这两个模块需要另外安装。 知识探究———模块安装 1、numpy模块和matplotlib模块的安装条件 以Windows 10系统为例，在安装之前要确定已经安装了Python 3.7及以上的版本，同时也安装了pip工具。一般Python 3.7会自动默认安装pip工具，如果没有安装pip工具，请重新运行Python安装程序并选择安装pip工具。 2、numpy模块和matplotlib模块的安装工具 pip工具主要用于Python包的查找、下载、安装、卸载功能，pip工具是从Python Package包管理库查找Python包，大多数流 ... ...