4.2数值计算 课件-【上好课】高中信息技术同步备课系列（教科版2019 必修1）

4.2数值计算 第 4 单元 学习目标 4.2数据计算 ★了解生活和学习中利用计算机解决数值类的常用方法（解析法和迭代法） ★能用numpy和matplotlib模块绘制函数图像 复习旧知 数值计算 数值计算指有效使用数字计算机求数学问题近似解的方法与过程。 本节重点 任务一：绘制数学函数曲线 任务二：求解斐波那契数列 绘制数学函数图像 在数学中我们怎么在作业本上去绘制函数图像呢？ 1.建立平面直角坐标系 2.根据数学解析式计算出坐标点并画在坐标系内 3.将这些点依次连接起来 如何借助计算机绘制数学函数曲线？ 利用计算机绘制函数图像---①WPS绘制函数图像 怎么用wps绘制y=x²的函数图象呢？ 第一步：建立WPS表格，完善表格数据 利用计算机绘制函数图像---①WPS绘制函数图像 怎么用wps绘制y=x²的函数图象呢？ 第二步：根据表格数据，插入折线图表 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 怎么用python绘制y=x²的函数图象呢？ 我们使用Python的numpy库以及Matplotlib库进行绘图。 NumPy是 Python 语言的一个扩展程序库，支持大量的维度数组与矩阵运算，此外也针对数组运算提供大量的数学函数库。 Matplotlib 是 Python 的绘图库。 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 怎么用python绘制y=x²的函数图象呢？ 我们使用Python的numpy库以及Matplotlib库进行绘图。 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 import 语句 想使用 Python 源文件，只需在另一个源文件里执行 import 语句，语法如下： import module1[, module2[,... moduleN] from … import 语句 Python 的 from 语句让你从模块中导入一个指定的部分到当前命名空间中，语法如下： from modname import name1[, name2[, ... nameN]] 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 numpy.arange numpy 包中的使用 arange 函数创建数值范围并返回 ndarray 对象，函数格式如下： numpy.arange(start, stop, step, dtype) 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 怎么用python绘制y=x²的函数图象呢？ 我们使用Python的numpy库以及Matplotlib库进行绘图。 导入所需模块 import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt 绘制图像代码 x = np.arange(-10, 10, 0.1) y = x * x plt.xlabel('x') plt.ylabel('y') plt.title("一元二次函数") plt.plot(x, y) plt.show() 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 怎么用python绘制y=x²的函数图象呢？ 我们使用Python的numpy库以及Matplotlib库进行绘图。 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 书本填空题。 import numpy as np 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 书本填空题。 x=np.arrange(0,2*np.pi,0.01) y1=np.sin(x) y3=np.sin(2*x)/2 利用计算机绘制函数图像---②python绘制函数图像 书本填空题。 plt.plot(x,y3) plt.plot(x,y2) 求解裴波那契数列 斐波那契在《计算之书》中提出了一个有趣的兔子问题：假设一对兔子每个月可以生一对小兔子，一对兔子出生后第2个月就开始生小兔子。则一对兔子一年内能繁殖成多少对？10年呢？ 阅读书本用wps求解过程 阅读之后我们发现,借助电子表格软件计算时，只能算到第74个月就会出现错误，而我们需要计算10年即第120个月的兔子数量。 此时，我们需要借助python来解决问题。 求解裴波那契数列 斐波那契在《计算之书》中提出了一个有趣的兔子问题：假设一对兔子每个月可以生一对小兔子，一对兔子出生后第2个月就开始生小兔子。则一对兔子一年内能繁殖成多少对？10年呢？ python解决问题 迭代法 迭代法也称辗转法，是一种不断用变量的旧值递推新值的过程。 迭代法 确定迭代变量 在可以用迭代算法解决的问题中，至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变量就是迭代变量。 建立迭代关系式 所谓迭代关系式，