【摘要】函數(shù)是數(shù)學(xué)最基礎(chǔ)知識,是學(xué)習(xí)極限﹑連續(xù)﹑導(dǎo)數(shù)和積分的基礎(chǔ)。針對??茖用鎸W(xué)生在數(shù)學(xué)素養(yǎng)上的薄弱,利用Matlab軟件繪制函數(shù)圖像,可將抽象性問題變得可視直觀。同時(shí)列舉了函數(shù)繪制的三種主要方法加以示例說明。
【關(guān)鍵詞】函數(shù)圖像 Matlab 大專 教學(xué)方法
【基金項(xiàng)目】湖北中醫(yī)藥高等專科學(xué)??蒲袆?chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究成果。
【中圖分類號】O13 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)04-0136-01
高等數(shù)學(xué)是大專院校理工科專業(yè)最為重要的公共基礎(chǔ)課,該課程培養(yǎng)學(xué)生良好的理解能力以及高度的抽象思維,且是很多專業(yè)課程的基礎(chǔ)。但該課程內(nèi)容抽象,知識點(diǎn)多而計(jì)算復(fù)雜,特別是在??茖用娼虒W(xué)中課時(shí)有限,很多學(xué)生學(xué)起來感覺抽象、枯燥,學(xué)期考試中往往及格率較低。函數(shù)是高等數(shù)學(xué)中最重要的內(nèi)容,是學(xué)習(xí)極限﹑連續(xù)﹑導(dǎo)數(shù)及積分的基礎(chǔ)。而??茖用娴膶W(xué)生在數(shù)學(xué)素養(yǎng)及基礎(chǔ)上薄弱,導(dǎo)致其對函數(shù)理解不透徹,從而影響極限﹑連續(xù)﹑導(dǎo)數(shù)及積分的學(xué)習(xí)乃至整個(gè)高等數(shù)學(xué)。利用Matlab繪制各種圖形,一方面使高等數(shù)學(xué)的抽象性變得可視直觀,而在數(shù)學(xué)教學(xué)中沒有任何教學(xué)方式能比圖形更容易讓學(xué)生直觀理解教學(xué)內(nèi)容,這樣有利于學(xué)生對抽象概念的理解。另一方面可以加深對數(shù)學(xué)定理的理解,借助于Matlab軟件的繪圖功能,只需輸入相關(guān)的命令,就能繪制出函數(shù)的圖像,便于學(xué)生理解和記憶相關(guān)定理。
1.plot函數(shù)繪制顯式或參數(shù)式函數(shù)
(1)繪制函數(shù)y=e-axsinbx在區(qū)間[-5,5]上的圖像,其中a=0.1,b=3。
輸入語句:
>>x=-5:0.1:5;
>>a=0.1;b=3;
>>y=exp(-a*x).*sin(b*x);
>>plot(x,y);
運(yùn)行結(jié)果如圖1所示。
(2)繪制函數(shù)x=asinmt, y=acosnt在區(qū)間[0, 2π]上的圖像,其中a=6,m=3,n=5。
輸入語句:
>>t=0:pi/100:2*pi;
>>a=6;m=3;n=5;
>>y=a*cos(n*t);x=a*sin(m*t);
>>plot(x,y);
運(yùn)行結(jié)果如圖2所示。
2.ezplot函數(shù)繪制隱式函數(shù)
繪制x4+y4-8x2-10y2+16=0所表示的曲線。
輸入語句:
>>syms x y;
>>F=x^4+y^4-8*x^2-10*y^2+16;
>>ezplot(F);
運(yùn)行結(jié)果如圖3所示。
3.polar函數(shù)繪制極坐標(biāo)式函數(shù)
繪制ρ=b-acosθ在區(qū)間[0, 2π]上的圖像,其中a=4,b=6。
輸入語句:
>>theta=0:pi/100:2*pi;
>>a=4;b=6;
>>rho=b-a*cos(theta);
>>polar(theta,rho);
運(yùn)行結(jié)果如圖4所示。
參考文獻(xiàn):
[1]陳省身.中國的數(shù)學(xué)[J].數(shù)學(xué)進(jìn)展,1996,(5).
[2]張賢明.Matlab教材[M].南京:東南大學(xué)出版社,2010.
[3]周德亮,白巖.用Matlab解決高等數(shù)學(xué)中的圖像問題[J].數(shù)學(xué)實(shí)踐與認(rèn)識,2002,32(1).
作者簡介:
陳明(1983-),男,湖北荊州人,碩士學(xué)位?,F(xiàn)為湖北中醫(yī)藥高等專科學(xué)校教師,主要研究方向:應(yīng)用數(shù)學(xué)及計(jì)算機(jī)應(yīng)用。