熊啟明,馬文波,熊瑋(武漢外國語學(xué)校高中部,武漢 430022)
C語言在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用
熊啟明,馬文波,熊瑋
(武漢外國語學(xué)校高中部,武漢430022)
C語言是計算機(jī)編程的入門語言,它具有功能強(qiáng)大、語法簡單等特點(diǎn),特別適合初學(xué)者學(xué)習(xí)和使用。其運(yùn)算符豐富、數(shù)據(jù)類型多樣,可用于高中數(shù)學(xué)的輔助學(xué)習(xí)中,以提高學(xué)習(xí)效率、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣[1]。相比于初中數(shù)學(xué),高中數(shù)學(xué)的知識量劇增,題型變換大,數(shù)學(xué)描述語言更加抽象,解題思路也更加靈活多變,僅靠大量刷題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
針對當(dāng)下高中學(xué)生對信息技術(shù)興趣濃厚的特點(diǎn),考慮將C語言編程和高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)結(jié)合起來,以開拓學(xué)生思維,達(dá)到真正對高中數(shù)學(xué)的知識點(diǎn)融會貫通,從而積極應(yīng)對高考的目的。
C語言有三種基本的控制結(jié)構(gòu)[2]:順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。適合于解高中數(shù)學(xué)中的多元考慮、重復(fù)計算等方面的問題。通過反復(fù)多次執(zhí)行C語言程序,并觀察其輸出,可以測試學(xué)生對具體問題是否考慮周全,是否有遺漏的情況,從而更有利于學(xué)生對相關(guān)知識的把握和理解。只有對一個知識點(diǎn)真正了然于心,才能寫出容錯性好的C語言程序,輸出正確的結(jié)果。從這個角度來看,相當(dāng)于借助C語言的思維,去思考高中數(shù)學(xué)問題,對于幫助學(xué)生歸納、總結(jié)、梳理相關(guān)知識點(diǎn)是大有裨益的。
本文以C語言在解三角形問題及數(shù)列問題中的應(yīng)用[3]為例,探討了C語言在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。通過C語言與高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)相結(jié)合,以訓(xùn)練學(xué)生思維的開放性、靈活性,考慮問題的嚴(yán)密性和邏輯性,并為未來的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
三角形ABC的三個角A、B、C和它們的對邊a,b,c稱為三角形的元素[3],已知三角形的幾個元素求其他元素的過程叫做解三角形。利用正弦定理解三角形是高考常見題型,一般有兩種類型的問題:(1)已知兩角及一邊,求其余兩邊;(2)已知兩邊及其中一邊的對角,求其余兩角及對邊。
解此類問題的關(guān)鍵是分情況討論,可能的結(jié)果有三種:無解、一個解、兩個解。容易出錯的地方就在于(1)用正弦定理求出的結(jié)果,不滿足三角形的三角和為180度的情況;(2)忽視鈍角的情況;(3)求出某角的正弦值大于1的情況。該類問題可用C語言的選擇結(jié)構(gòu)來完成和求解,通過計算機(jī)來幫助我們驗證是否充分考慮了各種可能的情況。
2.1源程序代碼
2.2運(yùn)行結(jié)果
以上程序在VC6.0環(huán)境下編譯通過后生成可執(zhí)行文件,下面是以參考文獻(xiàn)[3]中的例題為例執(zhí)行程序后的運(yùn)行結(jié)果,如圖1所示:
圖1 解三角形
等差數(shù)列也是高頻考點(diǎn)之一,其題型變化靈活多樣。下面以兩個實例為例,探討C語言在等差數(shù)列求解中的應(yīng)用。
3.1實例1:求兩個數(shù)之間能被某個數(shù)整除的整數(shù)的個數(shù)
該問題并沒有顯式包含等差數(shù)列之特點(diǎn)。但通過分析,我們可以發(fā)現(xiàn),其隱含了數(shù)列為等差數(shù)列、公差為除數(shù)這個條件,要求數(shù)列中滿足條件的項數(shù)。實際上是從給定的數(shù)列中反復(fù)取數(shù),并判斷是否滿足條件的問題??捎肅語言的循環(huán)結(jié)構(gòu)來求解。
(1)源代碼
(2)程序運(yùn)行結(jié)果如圖2所示:
圖2 等差數(shù)列求解實例1
3.2實例2:一直等差數(shù)列的某兩項,求數(shù)列其余任意項
該問題就是任意給定等差數(shù)列中的兩項,求解其余項;若數(shù)列的部分項為負(fù)數(shù),還可以判斷數(shù)列從哪一項開始為正數(shù)??梢杂肅語言的順序結(jié)構(gòu)+選擇結(jié)構(gòu)來完成。
(1)源代碼
(2)程序運(yùn)行結(jié)果如圖3所示:
圖3 等差數(shù)列求解實例2
高中數(shù)學(xué)的知識量非常大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止本文所列舉的這些方面。本文通過對高中數(shù)學(xué)中一部分知識點(diǎn)用C語言編程實現(xiàn)的嘗試,提高筆者對該部分知識點(diǎn)的理解。高中數(shù)學(xué)中還有很多的知識點(diǎn),可以通過這種方式來加深理解,真正掌握其內(nèi)涵,拓展其外延,以適應(yīng)其靈活多變性。
[1]劉紅旗.C語言在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,18(3):139-142.
[2]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社,2010,6.
[3]田祥高.考點(diǎn)同步解讀:高中數(shù)學(xué)(5必修)[M].華中師范大學(xué)出版社,2014,11.
馬文波,男,教師,從事領(lǐng)域為數(shù)學(xué)教學(xué)和研究工作
熊瑋,女,教師,從事領(lǐng)域為信息技術(shù)教學(xué)和研究工作
C Language;High-School Mathematics
Application of C Language for High School Mathematics Learning
XIONG Qi-ming,MA Wen-bo,XIONG Wei
(High-School of Wuhan Foreign Languages School,Wuhan 430022)
1007-1423(2015)24-0006-04
10.3969/j.issn.1007-1423.2015.24.002
熊啟明(1999-),男,湖北武漢人,學(xué)生
2015-06-16
2015-07-30
高中數(shù)學(xué)具有知識量大、靈活多變等特點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)效率,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,探討C語言在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。通過幾個具體的實例,給出其C語言的源代碼及其運(yùn)行結(jié)果。該方法對于高中數(shù)學(xué)的輔助學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的實際意義。
C語言;高中數(shù)學(xué)
The knowledge of high-school mathematics has the characteristic of great utility and flexibility.In order to further improve the learning efficiency and stimulate interest in this subject,discusses the application of C language in the high school mathematics learning.Presents the C language source code and its operation result of several specific examples in details.The above method has strong practical significance for the learning of high school mathematics.