Введение 3
1 Задачи на построение сечений 4
1.1 Теоретические сведения к разделу «Построение сечений» 4
1.2 Примеры решения задач на построение сечений многогранников 9
1.3 Задачи для самоконтроля 24
2 Элементы линейной алгебры 26
2.1 Матрицы и действия над ними 26
2.2 Работа с матрицами в GeoGebra 28
2.3 Определитель матрицы 30
2.4 Вычисление определителей с помощью GeoGebra 32
2.5 Обратная матрица 33
2.6 Вычисление обратной матрицы методом алгебраических дополнений . . 34
2.7 Создание интерактивной программы для вычисления обратной матрицы 36
3 Элементы аналитической геометрии 40
3.1 Уравнения прямой, заданной в пространстве 40
3.2 Определение угла между прямыми в пространстве 40
3.3 Создание интерактивной программы для вычисления уравнений прямой 41
3.4 Уравнение плоскости, проходящей через три точки 47
3.5 Создание интерактивной программы для вычисления уравнения плоскости, проходящей через три точки 48
3.6 Уравнение плоскости, проходящей через точку и прямую 50
3.7 Создание интерактивной программы для вычисления уравнения плоскости, проходящей через точку и прямую в GeoGebra 51
3.8 Уравнение плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые .... 55
3.9 Создание интерактивной программы для вычисления уравнения плоскости, проходящей через пересекающиеся прямые 56
3.10 Пример интерактивного чертежа для решения типовых задач 59
Заключение 65
Приложение 66
Литература
Целью работы является описание опыта применения программы GeoGebra при преподавании, освоении и самостоятельного контроля изучения отдельных тем элементарной и высшей математики студентам Колледжа Информационных Технологий 2016¬2017 учебного года 1 и 2 курсов, обучающимся по специальностям: компьютерные сети, компьютерные системы и комплексы, программирование в компьютерных системах, информационные системы по отраслям, информационная безопасность автоматизированных систем.
Программа GeoGebra является приложением с открытым исходным кодом, специально разработанным как средство изучения и обучения Геометрии и Алгебре. Программа дает возможность легко управлять ею при помощи приятного интерфейса, в котором вам нужно выбрать какой тип фигуры вы желаете изучать, и продолжить, помещая точки, линии и углы, куда вам нужно. GeoGebra выполняет самые разные действия, которые отображаются на сетке интерфейса, начиная от построения простых отрезков и параллельных линий, вплоть до преобразования любого объекта в вектор. В интерфейсе программы мы можем наглядно представить геометрическую плоскость и что-то еще алгебраически взаимосвязанное так, что если мы будем добавлять элементы к одному или другому, они будут копироваться и отображаться в обоих местах. Будьте уверены, GeoGebra интересный вариант для тех студентов, кому нужно улучшить свои знания предмета наиболее удобным возможным путем. В данной работе разработаны алгоритмы работы программы, инструкции ее применения по следующим темам:
1. Геометрическое тело. Секущая плоскость геометрического тела. Сечение геометрического тела - это программа 1-ого курса Колледжа Информационных Технологий по математике;
2. Тема линейной алгебры - матрица и действия над ними. Эта тема входит в программу 2-ого курса Колледжа Информационных Технологий по элементам высшей математики;
3. Вопросы аналитической геометрии: уравнения прямых и плоскостей в пространстве, их взаимоположение. Решение задач получения этих уравнений по заданным условиям и параметрам. Эта тема входит в программу 2-ого курса Колледжа Ин-формационных Технологий по элементам высшей математики.
В данной работе было подробно рассмотрено применение программы GeoGebra в процессе изучения некоторых тем элементарной и высшей математики. Рассмотрим привлекательность этого применения для каждого раздела этой работы:
1. Построение сечений геометрических тел плоскостью. При решении этих задач приходится рисовать эскизы геометрических тел, выполнять решение задач. Это приходится делать неоднократно, если решение задачи не удается с первого раза. И это занимает коло 50% времени при решении самой проблемы. Программа помогает эффективно использовать время для решения задач. Наглядность геометрических тел на экране, использование цветных маркеров при построении сечений позволяют быстрее и успешней усвоить эту тему в процессе обучения;
2. Тема высшей алгебры «Матрицы и их определители». В данном разделе программа помогает усвоить основные понятия матрицы и ее определители в процессе их задания программе GeoGebra, понятие строки, столбца матрицы, ее порядка и т.д. После усвоения алгоритмов подсчета определителя матрицы, программа освобождает студента от рутинной работы выполнения арифметических операций;
3. При освоении тем, относящихся к сфере « Аналитическая геометрия» студентам приходится решать трудоемкие задачи решения систем трех и более уравнений с тремя и более неизвестными. Технология решения этих задач известна из курса «Высшая алгебра», а программа GeoGebra делает эту рутинную работу менее трудоемкой. Но это, безусловно, возможно только при хорошем усвоении теоретического материала данного предмета и усвоении возможностей программы GeoGebra и методики применения.
Как мне кажется, моя работа доказывает, что применение компьютерных технологий к изучению традиционных тем классической математики усиливает интерес к ее изучению, повышает эффективность обучения и более быстрого освоения этих вопросов.