（2021新教科版）高中信息技术必修一 4.2数值计算（第1课时）ppt课件.pptx

1、 4.2 数值计算(第1课时） 2019 1.通过求解一元二次方程的解，了解计算机 编程解决数值计算问题的一般流程，并能够 使用解析法解决实际问题。 2.通过绘制一元多次方程函数图像，了解 Python利用numpy和matplotlib两个模块绘制 图像的基本方法。 3 能够利用能够利用numpy和和matplotlib两个模块绘制函数图像。两个模块绘制函数图像。 第二部分 教材 环节一：求解一元二次方程ax2+bx+c=0(a0) 1用数学方法求解方程2x2+x-6=0。 2用WPS表格绘制方程2x2+x-6=0函数图象，求解 方程。 3用Python编程求解ax2+bx+c=0(a0)的

2、解。a,b,c 由程序输入。 方法一： 写出数学方法求解方程2x2+x-6=0。 方程可因式分解为（2x-3）(x+2)=0，因此x=1.5或x=-2。 用求根公式 计算得x=1.5x=-2。 方法二：wps表格画图。（描点法） 借助计算机程序描点，可以达到速度快且精确度高的效果。 方法方法三三：利用利用Python求解求解 import math a=float(input(请输入方程系数a(!=0):) b=float(input(请输入方程系数b:) c=float(input(请输入方程系数c:) d=b*b-4*a*c if d0: x1=(-b+math.sqrt(d)/(2*a)

3、 x2=(-b-math.sqrt(d)/(2*a) print(方程有两个不同的解,x1,x2) elif d=0: x1=-b/(2*a) print(方程有两个相同的解,x1) else: print(方程无解) 环节二环节二：绘制绘制数学函数曲线数学函数曲线 1用WPS表格绘制y=sin(x) 、y=sin(-x)和y= sin(2x) 函数的图像。 2用Python编程绘制y=sin(x) 、y=sin(-x)和y= sin(2x) 函数的图像。 活动一：用活动一：用WPS表格绘制表格绘制y=sin(x) 、y=sin(-x)和和y= sin(2x)函数的图像。函数的图像。 列表法描

4、点法列表法描点法 利用利用WPS绘制的函数图像绘制的函数图像 数据点越多，绘制的正数据点越多，绘制的正 弦函数图像越精细，圆弦函数图像越精细，圆 滑。滑。 活动二：用活动二：用Python编程绘制编程绘制y=sin(x) 、y=sin(-x)和和y= sin(2x) 函数的图像。函数的图像。 本节课的教学重点、难点 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。 Python外置库安装方法: 1、访问网址下载对应的文件 （和你的windows系统及Python版本都要对应） (1)从https:/pypi.python.org/py

5、pi/matplotlib/ (2)从https:/pypi.python.org/pypi/numpy/ 2、把这些文件直接复制到你的Python路径下的Scripts文件夹中 例如C:UsersownerAppDataLocalProgramsPythonPython36Scripts文件夹中； 3、在文件夹中按shift键的同时单击鼠标右键，选择“在此处打开命令窗口”弹出cmd窗口 复制下列代码回车运行： 32位： pip install numpy-1.17.2-cp36-cp36m-win32.whl pip install matplotlib-3.1.1-cp36-cp36m-w

6、in32.whl 64位： pip install numpy-1.17.2-cp36-cp36m-win_amd64.whl pip install matplotlib-3.1.1-cp36-cp36m-win_amd64.whl numpy还支持处理大型矩阵、矢量运算、线性 代数等功能。 #加载numpy模块并取别名为np import matplotlib.pyplot as plt #加载matplotlib.pyplot并取别名为plt #列表x在0到2之间，毎隔0.01取一个点 #求sin(x)对应的列表y1的值 y2=np.sin(-x) #求sin(-x)对立的列表y2的值

7、#求sin(2x)/2对应的列表y3的值 plt.plot(x,y1) #绘制sin(x)的图像 #绘制sin(-x)的图像 #绘制sin(2x)/ 2的图像 plt.title(sin(x) #设置图像标题 plt.xlabel(X) #设置X轴标题 plt.ylabel(Y) #设置Y轴标题 plt.show( ) #将绘制的函数图像窗口显示出来 import numpy as np x=np.arange(0,2*np.pi,0.01) y1=np.sin(x) y3=np.sin(2*x)/2 plt.plot(x,y2) plt.plot(x,y3) 参考上述代码，让我们一起来完善以

8、下参考上述代码，让我们一起来完善以下Python程序，程序， 尝试绘出尝试绘出“sin(x)” “sin(-x)”和和“sin(2x)/2”的图像。的图像。 利用Python程序绘制的函数图像 振幅和周期发生了变化。对比用振幅和周期发生了变化。对比用WPS表格绘制表格绘制y=sin(x) 、y=sin(-x)和和y= sin(2x) /2 函数的图像平滑了很多。函数的图像平滑了很多。 作业：尝试用作业：尝试用Python绘制绘制 y = x2 2x + 1 的图像。的图像。 代码如下： import numpy as np #加载numpy模块并取名为np import matplotlib.pyplot as plt #加载matplotlib.pyplot并取名为plt x=np.arange(-10,12,0.01) y=x*2-2*x+1 plt.plot(x,y) plt.title(一元二次方程) plt.xlabel(X) plt.ylabel(Y) plt.show() THANK YOU 再见！ 2019