Оптимизация самообразования средствами коммуникативных и информационных технологий. Монография
.pdfдукции всех отраслей на производство этой отрасли [100, c. 49-50].
Второй этап работы над проектом заключался в решении поставленной задачи.
1. Уравнение перепишем в виде (A − E)X = 0, значит
−0,8 |
0,3 |
0,5 x1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
−8 |
3 |
5 x1 |
|
|
0 |
||||||
|
0,4 |
−0,6 |
0,3 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
4 |
6 |
3 |
|
|
|
0 |
|
|
· x2 |
|
= |
|
|
· x2 |
|
= |
. |
|||||||||||||
|
0,4 |
0,3 |
−0,8 |
x |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
4 |
3 |
−8 |
x |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
Запишем расширенную матрицу: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
−8 |
3 |
|
5 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
6 |
|
3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
4 |
3 |
|
−8 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Заменим строки 1 и 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
4 |
6 |
|
3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
5 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
−8 |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
4 |
3 |
|
−8 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
–К строке 2 прибавить строку 1, умноженную на 2.
–Из строки 2 вычесть строку 1.
4 |
6 |
3 |
|
0 |
|
|
|
||||||
|
0 |
−9 |
11 |
|
0 |
|
|
|
. |
||||
|
0 |
9 |
−11 |
|
0 |
|
|
|
|
||||
– К строке 3 прибавим строку 2.
4 |
6 |
3 |
|
0 |
|
|
|
||||||
|
0 |
−9 |
11 |
|
0 |
|
|
|
. |
||||
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
||||
141
Получаем систему
4x − 6x + 3x = 0 |
. |
|||
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
−9x2 + 11x3 = 0 |
|
|
Пусть x3 = 9t поставим в последнее полученное уравне-
ние:
−9x2 + 11 9t = 0 → x2 = 11t.
Поставим x2 = 11t; x3 = 9t впервое полученноеуравнение:
4x1 − 6 (11t) + 3 (9t) = 0
|
|
x = 39t . |
|
|
|
|||||
|
|
|
1 |
4 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39t |
|
|
|
|
|
||
x |
|
|
4 |
|
|
t |
|
39 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
x2 |
= |
11t |
= |
|
|
44 |
. |
|||
4 |
||||||||||
x |
|
|
9t |
|
|
|
36 |
|
||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итак, сбалансированность торговли этих стран достигается приусловии, что ихбюджеты находятсявсоотношении:
x1 : x2 : x3 = 39 : 44 : 36.
1. a) |
|
0,8 |
−0,4 |
|
E − A = |
−0,6 |
0,7 |
. |
|
|
|
|
142
|
При ad − bc ≠ 0 обратная матрица матрицы |
a |
b |
|||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
d |
−b |
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
d |
|
есть |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ad − bc −c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Следовательно, |
(E − A) |
−1 |
= |
1 |
|
0,7 |
0,4 |
|
> 0. |
|
|
||
|
|
|
|
0,6 |
0,8 |
|
|
|
||||||
|
|
0,32 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Поэтому матрица A продуктивна. Аналогично б) является; в) нет; г) является.
x1 |
|
1,125 |
0,125 |
80 |
|
100 |
|
||
1. X = |
|
= B·Y = |
0,125 |
1,125 |
· |
80 |
|
= |
. |
x2 |
|
|
|
|
100 |
|
|||
y1 |
|
0,1 |
0,5 |
800 |
|
|
530 |
|
||
2. Y = |
|
= A·X = |
0, 2 |
0,3 |
· |
900 |
|
= |
430 |
. |
y2 |
|
|
|
|
|
|
||||
3. Пусть ежедневно фабрика выпускает x1 пар сапог, x2 пар кроссовок, x3 пар ботинок. Тогда в соответствии с расходом сырья каждого вида имеем систему:
5x1 + 3x2 + 4x3 = 2700
2x1 + x2 + x3 = 900 .
3x1 + 2x2 + 2x3 = 1600
Решим методом Гаусса. Запишем расширеннуюматрицу:
|
5 |
3 |
4 |
|
2700 |
|
|
||||||
|
2 |
1 |
1 |
|
900 |
|
|
|
. |
||||
|
3 |
2 |
2 |
|
1600 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
143
Заменим строки 2 и 1
|
2 |
1 |
1 |
|
900 |
|
|
||||||
|
5 |
3 |
4 |
|
2700 |
|
|
|
. |
||||
|
3 |
2 |
2 |
|
1600 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
–Из строки 2 вычесть строку 1, умноженную на 2.
–Из строки 3 вычесть строку 1:
|
2 |
1 |
1 |
|
900 |
|
|
||||||
|
1 |
1 |
2 |
|
900 |
|
|
|
. |
||||
|
1 |
1 |
1 |
|
700 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Заменим строки 2 и 1
|
1 |
1 |
2 |
|
900 |
|
|
||||||
|
2 |
1 |
1 |
|
900 |
|
|
|
. |
||||
|
1 |
1 |
1 |
|
700 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
–Из строки 2 вычесть строку 1, умноженную на 2.
–Из строки 3 вычесть строку 1:
|
1 |
1 |
2 |
|
900 |
|
|
||||||
|
0 |
−1 |
−3 |
|
−900 |
|
|
|
. |
||||
|
0 |
0 |
−1 |
|
−200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Делим строку 2 на –1, строку 3 на –1:
|
1 |
1 |
2 |
|
900 |
|
|
||||||
|
0 |
1 |
3 |
|
900 |
|
|
|
. |
||||
|
0 |
0 |
1 |
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
144
– Из строки 2 вычесть строку 3, умноженную на 3:
|
1 |
1 |
2 |
|
900 |
|
|
||||||
|
0 |
1 |
0 |
|
300 |
|
|
|
. |
||||
|
0 |
0 |
1 |
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
–Из строки 1 вычесть строку 3, умноженную на 2,
ивычесть строку 2:
|
1 |
0 |
0 |
|
200 |
|
|
||||||
|
0 |
1 |
0 |
|
300 |
|
|
|
. |
||||
|
0 |
0 |
1 |
|
200 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Итак, данная система равносильна:
x1 = 200x2 = 300 .
x3 = 200
На третьем этапе происходит обобщение полученных результатов в виде подготовки презентации в MS PowerPoint, OpenOffice Impress и выступление с докладом о решении поставленной экономической задачи.
Анализ результатов и оценка работы студентов над проектом «Применение систем линейных уравнений в экономике» рассмотрим с точки зрения формирования проектной деятельности обучающихся.
Критерии оценки работы над данным проектом:
– Наличие развитой познавательной мотивации обучаемых, ценностного отношения к математическим и экономическим знаниям и умениям, обусловленным профессиональными интересами.
145
–Владение фундаментальными и прикладными математическими и экономическими знаниями, необходимыми
вбудущей профессиональной деятельности.
–Готовность к самостоятельному применению сформированных знаний, умений, навыков, опыта деятельности для решения проектных задач.
–Сформированность творческого мышления, способность к самостоятельной деятельности при выполнении проектных заданий.
–Владение навыками рефлексии, способность к анализу результатов собственной деятельности и самооценке.
Итак, проектная деятельность способствует развитию следующих приемов самообразования студентов: анализ научной и специальной литературы, выбор методов решения поставленной задачи, планирование собственной деятельности, выбор формы представления полученных результатов, обобщение полученной информации и формулирование выводов [130, c. 175]. Использование метода проектов в процессе обучения студентов математике будет способствовать развитию самообразования.
V этап. Рефлексия самообразовательной деятельно-
сти. Наибольшее внимание при разработке этого этапа было уделено обучению различным умениям самообразовательной деятельности, а именно:
–умение анализировать литературу;
–умение организовать самостоятельную работу;
–умениеиспользоватьразличныеисточникиинформации; − умение выделять главную идею в тексте; − умение организовать самостоятельную умственную
работу; − умение вести конспект.
С целью развития вышеизложенных умений были предложены различные формы организации занятий факультативного курса: лекции, практические, семинар, зачет, консультация.
146
В ходе проведения факультативного курса выявилось, что наибольшие трудности у студентов в первое время вызывало умение правильно вести конспект, а также самостоятельное решение заданий дома после прочитанного лекционного материала. Эти трудности были вызваны тем, что учебная деятельность студентов в аудиторных занятиях и вне аудитории часто носит лишь репродуктивный характер.
Овладение в той или иной степени данными умениями поможет студентам при организации самообразовательной деятельности.
Вопросы и задания для самостоятельной работы
1. Какой размер имеет матрица системы линейных алгебраических уравнений:
2x − 3y − z = 4
2x + y + z = 3
3x + 2 y − 2z = 3 ;2 y − 6z + 5 = 0
a) 3 × 3; б) 3 × 4; в) 4 × 3; г) 4 × 4. 1. Дополните
а) Если система линейных алгебраических уравнений имеет два различных решения, то ее множество реше-
ний………………..........................
б) Если система линейных квадратных алгебраических уравнений имеет определитель ее матрицы, различающий нуль, то ее множество решений………………..................
2. Дана система двух линейных алгебраических уравнений:
a1x + b1 y = c1 .a2 x + b2 y = c2
147
Установите соответствие:
|
a1 |
|
b1 |
|
c1 |
|||||
а) Если |
|
|
|
|
= b |
= |
|
|
. |
|
a |
|
|
c |
|||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
б) Если |
a1 |
|
= b1 |
≠ |
c1 |
. |
||||
|
|
|
|
|||||||
|
a |
2 |
|
|
b |
|
c |
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||
в) Если |
a1 |
|
|
≠ b1 . |
|
|
|
|
|
|
|
a |
2 |
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
–то система имеет единственное решение;
–то система имеет бесконечное множество решений;
–то система несовместна.
3. Даны следующие системы и их соответственные матрицы. Установите соответствие:
2x + 3y − z + t = 1
1.4x + 4z − 2t = −3 ;3x + 4 y − z = 6
x − 2 y + z + 3t = 2
2x + 3y − z + t = 1
3.4x + y + z − 2t = −3
3x + 4 y − z + 2t = 6 .
x − 2 y + 3z + 3t = 2
2x + 3y − z + t = 1
2.4x + 4 y − 2t = −3 ;3x + 4z − t = 6
x − 2 y + z + 3t = 2
2 |
3 |
−1 1 |
|
2 |
3 |
−1 |
1 |
|
2 |
3 |
−1 |
1 |
|||||||
|
4 |
4 |
0 |
−2 |
|
|
|
4 |
1 |
1 |
−2 |
|
|
|
4 |
0 |
4 |
−2 |
|
а) |
|
; |
б) |
|
; |
в) |
. |
||||||||||||
|
3 |
4 |
0 |
−1 |
|
|
|
3 |
4 |
−1 |
2 |
|
|
|
3 |
4 |
−1 |
0 |
|
|
1 |
−2 |
1 |
3 |
|
|
|
1 |
−2 |
3 |
3 |
|
|
|
1 |
−2 |
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
148
4. Система трех линейных алгебраических уравнений:
5x − 4 y + 3z = 1
x + 2 y − z = 3
3x + y + 2z = 4
имеет единственное решение:
а) (x = 1; y = 0; z = 1); б) (x = 0; y = 1; z = 1); в) (x = 1; y = 1; z = 1); г) (x = 1; y = 1; z = 0).
5. Вычислить определитель:
1 |
3 |
10 |
2 |
2 |
1 |
3 |
|
−1 |
1 |
0 |
0 |
3 |
2 |
1 |
|
5 |
5 |
−2 |
1 |
1 |
2 |
7 |
|
17 |
−3 |
4 |
2 |
1 |
12 |
0 |
. |
−4 |
2 |
4 |
5 |
1 |
0 |
1 |
|
−2 |
2 |
0 |
0 |
6 |
4 |
2 |
|
1 |
3 |
2 |
4 |
−4 |
1 |
6 |
|
149
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Вступление человечества в третье тысячелетие ознаменовалось периодом развития цивилизации, который характеризуется переходом от индустриального к информационному обществу. Сущность этого нового, безусловно, поворотного в истории человечества этапа общественного разделения труда, характеризуется переносом центра тяжести из области материального производства в область информационных процессов и технологий. Это привело к тому, что данный этап развития общества это еще и период становления во многом новой системы образования. Новое понимание целей и ценностей образования подталкивает систему образования во всем мире к поиску новых путей своего развития.
В настоящее время необходимо организовать процесс познания, основанный на информационных и коммуникативных технологиях обучения, изменяя принятую еще в XIX в. парадигму образования: учитель – учебник – ученик, т.е. преподнесения готовых знаний. Сегодня не так важна сумма приобретаемых знаний в той или иной области, так как эти знания постоянно изменяются и устаревают подчас раньше, чем обучающиеся успевают их усвоить. Важнее, чтобы специалист в любой профессиональной области умел самостоятельно учиться, работать с информацией, совершенствовать свои знания и умения, приобретая, если необходимо, новые знания, профессии, потому что именно этим ему придется заниматься в течение всей жизни. Современное общество заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно и активно действовать, принимать решения, быстро адаптироваться к изменяющимся условиям
150
