Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Математика / Другие методич. материалы / Рабочая тетрадь по математике для студентов специальности 34.02.01 Сестринское дело. Раздел "Развитие понятия о числе"

Рабочая тетрадь по математике для студентов специальности 34.02.01 Сестринское дело. Раздел "Развитие понятия о числе"



Осталось всего 4 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Математика

Поделитесь материалом с коллегами:



РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ




ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ – ТЕХНИКУМ

«ШЕНТАЛИНСКОЕ МЕДИЦИНСКОЕ УЧИЛИЩЕ»





hello_html_m3565b343.jpghello_html_m46e799a8.jpg


Рабочая тетрадь

для организации самостоятельной работы

студентов 1 курса специальности

34.02.02 Сестринское дело


Дисциплина: Математика (ОО.02.2)

Раздел: Развитие понятия о числе







Студент ________________________


Группа___________




ШЕНТАЛА 2014г.





РАССМОТРЕНО

«Общих гуманитарных, социально-экономических,

естественнонаучных и математических дисциплин»


Председатель

_______М.Б.Мутыгуллина


«___»___________2014г.


Протокол № _____




СОСТАВЛЕНО

в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников специальности

34.02.01 «Сестринское дело»


Заместитель директора по УР

___________ Е.В.Курганская


«___»____________ 2014г



Методист

__________ М.В.Бурлягина


«___»___________2014г






Автор: Панина Л.И.












СОДЕРЖАНИЕ

Рекомендации для студентов по работе с рабочей тетрадью

4

Пояснительная записка

5

Тема 1. Целые и рациональные числа.

6

Тема 2. Действительные числа.

13

Тема 3. Приближенные вычисления.

22

Тема 4. Комплексные числа

30

Дополнительные задания

38

Список использованных источников

39

























РЕКОМЕНДАЦИИ

для студентов по работе с рабочей тетрадью


Уважаемые, студенты!


Предлагаемая рабочая тетрадь поможет Вам при выполнении домашних заданий по дисциплине Математика при изучении раздела «Развитие понятия о числе».


Для успешной работы с рабочей тетрадью Вам необходимо:

- внимательно ознакомиться с информационным материалом, который изложен по четырём темам;

- затем приступить к выполнению заданий для самоконтроля, начало которых после информационного материала по каждой теме обозначено знаками

hello_html_4e93975c.png1, hello_html_4e93975c.png2,hello_html_4e93975c.png3, hello_html_4e93975c.png4 соответственно.

Решив верно все дополнительные задания со страницы 38, Вы можете получить оценку «отлично».

При необходимости проконсультируйтесь с преподавателем математики.


Желаю удачи!











4

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Данная рабочая тетрадь составлена в соответствии с учебным планом по специальности 34.02.01 Сестринское дело и рабочей программой по общеобразовательной дисциплине «Математика».

Целями создания рабочей тетради являются:

- повышение эффективности обучения и уровня творческого развития студентов;

- повышение качества самоподготовки студентов, а также оптимизация проведения занятий по дисциплине «Математика»

Внедрение рабочей тетради в практику учебного процесса решает следующие задачи:

- развитие мышления у студентов;

- более прочное усвоение теоретических положений, а также приобретение практических умений и навыков решения не только типовых, но и развивающих, творческих задач;

- овладение алгоритмами решения основополагающих задач;

- контроль за ходом учебного процесса по учебной дисциплине «Математика» и формирование у студентов умений и навыков самоконтроля.

В рабочей тетради предлагаются разнообразные формы заданий:

- выбор ответа из предложенных вариантов;

- ответ на вопрос;

- выполнение арифметических действий;

- задания, проверяющие знание теоретического материала.

Успешное выполнение заданий поможет выработать навыки, которые помогут студентам при сдаче экзаменов и зачетов.






Тема 1. Целые и рациональные числа.


Вам хорошо известны натуральные числа:  1, 2, 3, 4, ... - это числа, которые используются при счёте предметов или обозначения порядка расположения предметов.
Множество всех натуральных чисел обычно обозначают буквой N. 
Если к натуральным числам присоединить число 0 и все целые отрицательные числа:

-1,-2,-3,-4, ..., — то получится множество целых чисел. Это множество обычно обозначают буквой Z. 
Если к множеству целых чисел присоединить все обыкновенные дроби: hello_html_3c872a9d.gif, hello_html_4a29491c.gif  и т. д., — то получится множество рациональных чисел. Это множество обычно обозначают буквой Q. 
Любое целое число m можно записать в виде дроби hello_html_ma04e7ef.gif , поэтому справедливо утверждение о том, что множество Q рациональных чисел — это множество,  состоящее из чисел вида hello_html_m1fa7f56d.gif.
Используя введенные обозначения N, Z, Q, условимся о следующем: 
1. Вместо фразы «n — натуральное число» можно писать hello_html_m289d78ff.gif (читается: «элемент n принадлежит множеству N»), Математический символ hello_html_m289d78ff.gif называют знаком принадлежности. 
2. Вместо фразы «m — целое число» можно писать hello_html_m289d78ff.gif  Z. 
3. Вместо фразы «r — рациональное число» можно писать rhello_html_m289d78ff.gif Q. 
Понятно, что N — часть множества Z, а Z — часть множества Q. Для описания этой ситуации в математике также имеется специальное обозначение:  hello_html_m52c71eb0.gif, hello_html_61cd17d6.gif
Математический символ hello_html_m7e99107b.gif называют знаком включения (одного множества в другое). 
Вообще, в математике запись х hello_html_m289d78ff.gifX означает, что х — один из элементов множества X. Запись hello_html_5dfabb2c.gif означает, что множество А представляет собой часть множества В. Математики чаще говорят так: А — подмножество множества В.

Обратите внимание: множества в математике обычно обозначают прописными буквами, а элементы множества — строчными буквами. 
И еще на один момент обратите внимание: знаки принадлежности (элемент принадлежит множеству) и включения (одно множество содержится в другом) — различные, соответственно hello_html_m289d78ff.gif и hello_html_m7e99107b.gif.
А как записать, что элемент х не принадлежит множеству X или что множество А не является частью (подмножеством) множества В? Используют те же символы, но перечеркнутые косой чертой: hello_html_1b26e9de.gif, hello_html_c080774.gif
Вот несколько примеров использования введенных математических символов для сокращения записи верных математических утверждений — их называют также истинными высказываниями.


1) hello_html_33e81b8d.gifhello_html_m73286c98.gif, hello_html_4740baa0.gif

2) hello_html_4620cb9b.gifhello_html_m53d4ecad.gifhello_html_m67be8282.gifhello_html_1e87ce45.gif

3) hello_html_m1d68d63c.gifhello_html_m8c86ca0.gif, hello_html_b19d4c9.gif

4) hello_html_6efccc49.gifhello_html_m50c9bab3.gifhello_html_m13acb8c0.gif

5) hello_html_32aef72.gif, hello_html_29bd40a2.gif, hello_html_m7774ab8d.gif

6) hello_html_128a5512.gifhello_html_7d33f164.gif, hello_html_165292a6.gifhello_html_m76a0d462.gif

7) hello_html_52befd4b.gif, hello_html_58d97448.gif, hello_html_7d921639.gif, hello_html_61cb404.gif

К рациональным числам, как мы уже не раз подчеркивали, относятся все те числа, с которыми вы успешно оперировали до тех пор, пока не встретились с квадратными корнями. 
Это были целые числа, обыкновенные дроби, десятичные дроби. 

Для всех этих чисел можно использовать один и тот же способ записи. 
Рассмотрим, например, целое число 7, обыкновенную дробь hello_html_2617f8ce.gif и десятичную дробь 8,377. Целое число 7 можно записать в виде бесконечной десятичной дроби: 7,0000... Десятичную дробь 8,377 также можно записать в виде бесконечной десятичной дроби: 8,377000... . Для числа hello_html_2617f8ce.gif  воспользуемся методом «деления углом»:

hello_html_7e083d5e.jpg

Как видите, начиная со второй цифры после запятой происходит повторение одной и той же группы цифр: 18, 18, 18, ... . Таким образом, hello_html_2617f8ce.gif = 0,3181818... . Короче это записывают так: 0,3(18). Повторяющуюся группу цифр после запятой называют периодом, а саму десятичную дробь — бесконечной десятичной периодической дробью. 
Как же представляется целое число и конечная десятичная дробь в виде бесконечной десятичной периодической дроби?

Для этого надо в периоде записать число 0. Например, 
5 = 5,00000... = 5,(0), 8,377 = 8,377000... = 8,377(0). 
Чтобы все было аккуратно, говорят так: 8,377 — конечная десятичная дробь, а 8,377000... — бесконечная десятичная дробь. 
Таким образом, и число 5, и число hello_html_2617f8ce.gif , и число 8,377 удалось записать в виде бесконечной десятичной периодической дроби. 
Вообще, любое рациональное число можно записать в виде бесконечной десятичной периодической дроби. 
Покажем на примере, как бесконечную десятичную периодическую дробь превращают в обыкновенную дробь. 

Пример. Записать в виде обыкновенной дроби бесконечную десятичную периодическую дробь: а) 1,(23); б) 1,5(23). 

Решение:

а) Положим х = 1,(23), т. е. х = 1,232323... . 
Умножим х на такое число, чтобы запятая передвинулась вправо ровно на один период. Поскольку в периоде содержатся две цифры, нужно, чтобы запятая передвинулась вправо на две цифры, а для этого число х надо умножить на 100.

Получим 

hello_html_m26395348.jpg

б) Положим х = 1,5(23) = 1,5232323... . Сначала умножим х на 10, чтобы в полученном произведении период начинался сразу после запятой: 10х = 15,232323... . Теперь число 10х умножим на 100 — тогда запятая сместится ровно на один период вправо: 1000х - 1523,232323... .



Имеем

hello_html_2590c408.jpg

Вывод: множество Q рациональных чисел можно рассматривать как множество чисел вида hello_html_m5a9831bf.gif, где m — целое число, n — натуральное число, или как множество бесконечных десятичных периодических дробей. 




hello_html_4e93975c.png1


1.1.) Представьте сумму рациональных чисел в виде hello_html_717a1a4b.gif, где а – минимальное целое число, а n- натуральное.


а)

hello_html_m6d0a2d42.gif

hello_html_4ed5e994.gif

hello_html_692685a0.gif

hello_html_1c750f67.gif
































б)

hello_html_519ebdc1.gif

hello_html_4ed5e994.gif

hello_html_33fdf80f.gif

hello_html_1c750f67.gif


















1.2)Представьте сумму (разность) рациональных чисел в виде hello_html_717a1a4b.gif, где а – минимальное целое число, а n- натуральное.


а)

hello_html_m7dcabeda.gif

hello_html_4ed5e994.gif

hello_html_48181043.gif

hello_html_1c750f67.gif












б)

hello_html_m4f5fd2a1.gif

-

hello_html_22c5bf64.gif

hello_html_1c750f67.gif












в)

hello_html_7be296f5.gif

-

hello_html_m51e40177.gif

hello_html_1c750f67.gif












г)

hello_html_m64983a0a.gif

-

hello_html_2f93f580.gif

hello_html_1c750f67.gif














1.3) Запишите числа в виде бесконечной десятичной дроби.



7


=





4, 244


=




hello_html_18fa0607.gif


=




1.4) Запишите бесконечную десятичную периодическую дробь в виде обыкновенной дроби:



0,2(7)


=


-------



0,(02)


=


-------



1.5) Выполните тестовые задания (обведите правильный ответ или правильные ответы).


1.Числа, которые используются при счёте предметов или обозначения порядка расположения предметов, называются:

а) рациональными,

б) натуральными,

в) целыми.


2. Какое высказывание является верным?

а) любое рациональное число можно записать в виде бесконечной десятичной периодической дроби,

б) любое рациональное число можно записать в виде бесконечной десятичной непериодической дроби,

в) любое рациональное число можно записать в виде конечной десятичной дроби.


3.Запись hello_html_5dfabb2c.gif означает, что множество А:

а) представляет собой часть множества В,

б) является подмножеством множества В,

в) принадлежит множеству В.


4. Понятно, что N — часть множества Z, а Z — часть множества Q. Для описания этой ситуации в математике также имеется специальное обозначение: 

а) hello_html_259e681f.gif,

б) hello_html_5a729401.gif,

в) hello_html_m1edcb16d.gif.


5. Как коротко можно записать следующую бесконечную десятичную периодическую дробь 1,347474747… ?


а) 1, (347),

б) 1, 34(7),

в) 1,3(47).


Тема 2. Действительные числа.


Действительное число (также его часто называют вещественным) — это любое положительное число, отрицательное число или число ноль. Обозначается множество действительных чисел латинской буквой R. Любое действительное число можно отложить на числовой прямой.

Множество действительных чисел разделяется на множества рациональных и иррациональных чисел. Иррациональным называется число, которое не может быть представлено в виде дроби hello_html_m5a9831bf.gif, где m и n — натуральные числа.

Есть  простое правило: рациональные числа, если их записать десятичной дробью, обязательно дадут конечную или бесконечную периодическую дробь. Иррациональные же числа, записанные в виде десятичной дроби, оказываются представленными бесконечной непериодической дробью.

Примеры иррациональных чисел: hello_html_m1ec0e420.gif=1,41421… ,

hello_html_m264c0141.gif= 3,14159… , 0,10100100010000100… .

У этих чисел нет последней цифры и нет периодического повторения групп цифр в «хвосте».
Итак, примерами действительных чисел являются: -100; -1,25686; 0; 1,7272727…; 7/8; 3,14…; 100500; 1,41421… ; 3,14159…; 0,10100100010000100… .

Что такое целая часть действительного числа? Покажем это на примере:

4,12156 — целой частью является число 4,
8,01245 — целой частью является число 8,
0,1 — целой частью является число 0,
101 — целой частью является число 101,
hello_html_5281662a.gif— целой частью является число 6 (hello_html_m67b1100e.gif).


Модуль действительного числа и его свойства
Модуль действительного числа — это абсолютная величина этого числа. Попросту говоря, при взятии модуля нужно отбросить от числа его знак. Модуль числа a обозначается |a|. Модуль числа всегда неотрицателен: |a|≥ 0.

Модулем действительного число называется расстояние от начала отсчёта до точки, соответствующей данному числу (заметьте, расстояние не может быть отрицательным — поэтому это самое удачное определение модуля).

Определение. Модулем неотрицательного действительного числа х называют само это число: | х | = х;

модулем отрицательного действительного числа х называют противоположное число: | х | = - х. 
Короче это записывают

hello_html_m21b753ad.gif

Например,

hello_html_m5ed0f15d.gifhello_html_790bb4d4.gifhello_html_m7b6376ea.gif

hello_html_m3a6127df.gif (hello_html_41d9351.gif);

hello_html_44e7591c.gif (hello_html_m46ba6e0b.gif).

На практике используют различные свойства модулей,

например: 
1. hello_html_11242c3c.gif
2. hello_html_377fb108.gif,

3. hello_html_m4ea72a99.gif.

4.hello_html_1694f509.gif,

5. hello_html_19c050e0.gif
6.hello_html_2101bf27.gif

Геометрический смысл модуля действительного числа

Вернемся к множеству R действительных чисел и его геометрической модели — числовой прямой. Отметим на числовой прямой две точки а и b (два действительных числа а и b), обозначим через hello_html_60ed3282.gif(a, b) расстояние между точками а и b (hello_html_60ed3282.gif — буква греческого алфавита «ро»). Это расстояние равно b - а, если b > а (рис. 101), оно равно а - b, если а > b (рис. 102), наконец, оно равно нулю, если а = b. 

hello_html_7bbcf014.jpg
Все три случая охватываются одной формулой: 

hello_html_m2d69c119.gif

Пример. Решить уравнения: 
а) | х - 2| = 3;

б) | х + 3,2| = 2;

в) | х | = 2,7;

г) hello_html_6fbf5785.gif= 0;

д) | 4х + 1 | = - 2
Решение:

а) Переведем аналитическую модель |х - 2| = 3 на геометрический язык: нам нужно найти на координатной прямой такие точки х, которые удовлетворяют условию

hello_html_60ed3282.gif(х, 2) = 3, т. е. удалены от точки 2 на расстояние, равное 3. Это — точки - 1 и 5 (рис. 103). Следовательно, уравнение имеет два корня: - 1 и 5.

б) Уравнение | х + 3,2 | = 2 перепишем в виде | х - (-3,2) | = 2 и далее  hello_html_60ed3282.gif(х, - 3,2) = 2. На координатной прямой есть две точки, которые удалены от точки - 3,2 на расстояние, равное 2. Это — точки - 5,2 и - 1,2 (рис. 104). Значит, уравнение имеет два корня: -5,2 и - 1,2. 



hello_html_7afb0c27.jpg
в) Уравнение |x| = 2,7 перепишем в виде |х - 0| = 2,7, или, что то же самое, hello_html_60ed3282.gif(х, 0) = 2,7. На координатной прямой имеются две точки, которые удалены от точки О на расстояние, равное 2,7. Это — точки - 2,7 и 2,7. Таким образом, уравнение имеет два корня: - 2,7 и 2,7'

г) Для уравнения hello_html_6fbf5785.gif= 0 можно обойтись без геометрической иллюстрации, ведь если | а | = 0, то а = 0.

Поэтому х - hello_html_m1ec0e420.gif= 0, т. е. х = hello_html_m1ec0e420.gif.

д) Для уравнения  | 4х + 1 | = - 2 никаких преобразований делать не нужно. Оно явно не имеет корней, поскольку в левой его части содержится неотрицательное выражение, а в правой — отрицательное число.













hello_html_4e93975c.png2



2.1.) Решите уравнения: 
а) |2х - 6| = 8;









































































































б) |5x + 2| = - 11;

















































































в) hello_html_6d0e03e1.gif



















































































2.2.) Пользуясь определением модуля, запишите значения выражений.

hello_html_m53605eae.gif

=





hello_html_6509eaf1.gif

=



hello_html_m2b7acd4d.gif

=





hello_html_m65af45bc.gif

=



hello_html_m3ee36197.gif

=





hello_html_m4baf3aab.gif

=





2.3.) Выполните тестовые задания (обведите правильный ответ или правильные ответы).

1. Целой частью числа 6,01243 является:

а) 0,

б) 6,

в) 1.

2. Рациональные числа, если их записать десятичной дробью, обязательно дадут конечную или бесконечную … дробь.

а) периодическую,

б) непериодическую,

в) смешанную.


3. Числа, записанные в виде десятичной дроби, представленные бесконечной непериодической дробью являются:

а) рациональными,

б) иррациональными,

в) смешанными.

4. Какие числа будут иррациональными?

а) hello_html_m1ec0e420.gif,

б) 2,718281828459045...

в) 0, 3333….

5. Модулем действительного число называется:

а) абсолютная величина этого числа,

б) целая часть этого числа,

в) расстояние от начала отсчёта до точки, соответствующей данному числу.


6. Какое высказывание является неверным?

а) Любое действительное число можно отложить на числовой прямой.

б) Множество действительных чисел разделяется на множества рациональных и иррациональных чисел.

в) Модулем неотрицательного действительного числа х называют противоположное число: | х | = - х. 


2.4.) Ответьте на вопросы.

1. В чём заключается геометрический смысл модуля действительного числа?

_____________________________________________________

_____________________________________________________

____________________________________________________

2. Приведите примеры иррациональных чисел.

_____________________________________________________

____________________________________________________

3. Перечислите свойства модулей.














































Тема 3. Приближенные вычисления.

Вычисления, производимые над числами, которые известны нам с определённой точностью, например, полученными в эксперименте называются приближёнными вычислениями.

Выполняя вычисления, всегда необходимо помнить о той точности, которую нужно или которую можно получить. Недопустимо вести вычисления с большой точностью, если данные задачи не допускают или не требуют этого. И наоборот.

Пусть х точное значение некоторой величины и а - наилучшее из известных ее приближенных значений.

Модуль разности между точным числом x и его приближенным значением a называется абсолютной погрешностью приближённого значения числа х и обозначается через hello_html_7c17c22b.gif, т.е. hello_html_ma661a3c.gif.

Число а называется приближённым значением точного числа х с точностью до hello_html_m4c344a2d.gif, если абсолютная погрешность приближённого значения а не превышает hello_html_m4c344a2d.gif, т.е. hello_html_m67b330a.gif.

Число hello_html_m4c344a2d.gif называется границей абсолютной погрешности приближённого числа а. Существует бесконечное множество чисел hello_html_m4c344a2d.gif, удовлетворяющих данному определению. Поэтому на практике стараются подобрать возможно меньшее и простое по записи число hello_html_m4c344a2d.gif.

По известной границе абсолютной погрешности hello_html_m4c344a2d.gif находятся границы, в которых заключено точное значение числа х:

hello_html_110fd661.gif. Это означает, что неизвестная величина х удовлетворяет следующим неравенствам: hello_html_m39dbc074.gif.

При этом hello_html_m4c344a2d.gifрекомендуется подбирать так, чтобы

а) в записи hello_html_m4c344a2d.gifбыло не более 1-2 значащих цифр;

б) младшие разряды в записи чисел а и hello_html_m4c344a2d.gifсоответствовали друг другу.

Примеры: 23,4±0,2 ; 2,730±0,017 ; -6,970,10.


Если в числе а=5,83 все цифры верны в строгом смысле, то а=0,005. Запись b=3,2 подразумевает, что b=0,1. А по записи c=3,200 мы можем заключить, что c=0,001. Таким образом, записи 3,2 и 3,200 в теории приближенных вычислений означают не одно и то же.

Отношение hello_html_e81dde5.gif называется относительной погрешностью. Относительную погрешность часто выражают в процентах.

Пример. Число 3,14 является приближенным значением числа hello_html_m264c0141.gif, погрешность его равна 0,00159..., абсолютную погрешность hello_html_mbb37af6.gif можно считать равной 0,0016, а относительную погрешность hello_html_4dbadc5a.gifравной hello_html_9d1104.gif = 0,00051 = 0,051%.

Все цифры числа, начиная с 1-й слева, отличной от нуля, до последней, за правильность которой можно ручаться, называются значащими цифрами числа.

Значащими цифрами в записи числа называются все цифры в его десятичном изображении, отличные от нуля, и нули, если они расположены между значащими цифрами или стоят в конце для выражения верных знаков.

Приближенные числа следует записывать, сохраняя только верные знаки.

Пример. Если, например, абсолютная погрешность числа 52438 равна 100, то это число должно быть записано, например, в виде 524 .102  или 0,524 .105.

Оценить погрешность приближенного числа можно, указав, сколько верных значащих цифр оно содержит.

Цифра числа называется верной (в широком смысле), если ее абсолютная погрешность не превосходит единицы разряда, в котором стоит эта цифра.

Цифра числа называется верной (в строгом смысле), если ее абсолютная погрешность не превосходит половины разряда, в котором стоит эта цифра.


Пример. Если а = 6,328 и hello_html_2e85d6ba.gifа = 0,0007. Получаем

hello_html_2e85d6ba.gifа < 0 ,001. Следовательно, цифра 8-верная.

Цифры в записи приближенного числа, о которых нам неизвестно, верны они или нет, называются сомнительными. Сомнительные цифры (одну-две) оставляют в за­писи чисел промежуточных результатов для сохранения точности вычислений. В окончательном результате сомнительные цифры отбрасываются.


Пример. Если число a = 47,542 получено в результате действий над приближенными числами и известно, что hello_html_4dbadc5a.gifa = 0,1%, то a имеет 3 верных знака, т.е. а = 47,5.

Правила округления чисел

Если приближенное число содержит лишние (или неверные) знаки, то его следует округлить.

В приближенных вычислениях часто приходится округлять числа, как приближенные, так и точные, т. е. отбрасывать одну или несколько последних цифр. Чтобы обеспечить наибольшую близость округленного числа к округляемому, соблюдаются следующие правила.

Правило 1. Если первая из отбрасываемых цифр больше чем 5, то последняя из сохраняемых цифр усиливается, т. е. увеличивается на единицу. Усиление совершается и тогда, когда первая из отбрасываемых цифр равна 5, а за ней есть одна или несколько значащих цифр. (Случай, когда за отбрасываемой пятеркой нет цифр, рассматривает правило 3.)

Пример. Округляя число 27,874 до трех значащих цифр, пишем 27,9. Третья цифра 8 усилена до 9, так как первая отбрасываемая цифра 7 больше чем 5. Число 27,9 ближе к данному, чем неусиленное округленное число 27,8.

Пример. Округляя число 36,251 до первого десятичного знака, пишем 36,3. Цифра десятых 2 усилена до 3, так как первая отбрасываемая цифра равна 5, а за ней есть значащая цифра 1. Число 36,3 ближе к данному (хотя и незначительно), чем неусиленное число 36,2.

Правило 2. Если первая из отбрасываемых цифр меньше чем 5, то усиления не делается.



Пример. Округляя число 27,48 до единиц, пишем 27. Это число ближе к данному, чем 28.

Правило 3. Если отбрасывается цифра 5, а за ней нет значащих цифр, то округление производится
на ближайшее четное число, т. е. последняя сохраняемая цифра оставляется неизменной, если она четная, и усиливается, если она нечетная. (Почему применяется это правило, сказано ниже в замечании)

Пример. Округляя число 0,0465 до третьего десятичного знака, пишем 0,046. Усиления не делаем, так как последняя сохраняемая цифра 6 — четная. Число 0,046 столь же близко к данному, как 0,047.

Пример. Округляя число 0,935 до второго десятичного знака, пишем 0,94. Последняя сохраняемая цифра 3 усиливается, так как она нечетная.

Пример. Округляя числа 6,527; 0,456; 2,195; 1,450; 0,950; 4,851; 0,850; 0,05 до первого десятичного знака, получаем:

 6,5; 0,5; 2,2; 1,4; 1,0; 4,9; 0,8; 0,0.

Замечание. Применяя правило 3 к округлению одного числа, мы не увеличиваем точность округления. Но при многочисленных округлениях избыточные числа будут встречаться примерно столь же часто, как недостаточные. Взаимная компенсация погрешностей обеспечит наибольшую точность результата.

Правило 3 можно изменить и применять всегда округление на ближайшее нечетное число. Точность будет та же, но четные цифры удобнее, чем нечетные.

При округлении числа, записанного в форме х±х, его предельная абсолютная погрешность увеличивается с учетом погрешности округления.

Пример. Округлим до сотых число 4,5371±0,0482. Неправильно было бы записать 4,54±0,05, так как погрешность округленного числа складывается из погрешности исходного числа и погрешности округления. В данном слу­чае она равна 0,0482 + 0,0029 = 0,0511. Округлять погрешности все­гда следует с избытком, поэтому окончательный ответ: 4,54±0,06.


Пример. Пусть в приближенном значении а = 16,395 все циф­ры верны в широком смысле. Округлим а до сотых: a1 = 16,40. Погрешность округления hello_html_7d828e41.gif Для нахождения полной погрешности hello_html_m55be86a7.gif, нужно сложить hello_html_m43a052e6.gifc погрешностью исходного значения а1 которая в данном случае может быть найдена из условия, что все цифры в записи а верны: hello_html_m3528d028.gif= 0,001. Таким образом, hello_html_m5a396429.gif. Отсюда следует, что в значении a1 = 16,40 цифра 0 не верна в строгом смысле.

Действия над приближёнными числами

Результат действий над приближёнными числами представляет собой также приближённое число.

Сложение и вычитание приближённых значений чисел

Граница абсолютной погрешности суммы и разности приближённых значений чисел равна сумме абсолютных погрешностей этих чисел: hello_html_3d3de67.gif.

Пример. Найти сумму S приближённых значений чисел hello_html_38b9d763.gif, hello_html_m337b27d3.gif, hello_html_m2f6c527f.gif

hello_html_m7daf1789.gif; hello_html_223d8487.gif

Граница абсолютной погрешности заключена в пределах

hello_html_m5d3b9fda.gif. В приближённом значении суммы верными являются две цифры (в разрядах десятков и единиц, т.к 0,5 – половина единицы). Полученный результат округлим до единиц: hello_html_720b053d.gif.

При сложении и вычитании приближённых чисел в результате следует сохранять столько десятичных знаков, сколько их в приближённом данном с наименьшим числом десятичных знаков. Другими словами, результат сложения или вычитания приближенных чисел не должен оканчиваться значащими цифрами в тех разрядах, которые отсутствуют хотя в одном из данных чисел. Если такие цифры получились, их следует отбросить посредством округления.


Пример.

124,72 + 5,1243 = 129,8443hello_html_26258274.gif129,84.

518,7-71,32 = 447,38hello_html_26258274.gif447,4.


При умножении и делении приближённых чисел в результате следует сохранять столько значащих цифр, сколько их имеет приближённое данное с наименьшим числом значащих цифр. Другими словами, результат умножения, а также деления приближенных чисел не должен заключать больше значащих цифр, чем имеется их в более коротком данном. Лишние цифры заменяют нолями.


Пример. hello_html_7007566e.gif; hello_html_420b381c.gif.

При возведении приближенных чисел в квадрат, и куб в результате сохраняется столько значащих цифр, сколько их в основании.


Пример. hello_html_5c3288a6.gif; hello_html_5c959563.gif






















hello_html_4e93975c.png3

3.1.) Выполните тестовые задания


1.Вычисления, производимые над числами, которые известны нам с определённой точностью, например, полученными в эксперименте называются … вычислениями.


а) точными,

б) приближёнными,

в) экспериментальными.


2. Как называется разница между точным значением x и его приближенным значением a?


а)  Погрешностью данного приближенного числа.

б) Приближением числа а.

в) Отклонением от точного значения.


3. Округлять погрешности все­гда следует:

а) с недостатком,

б) с избытком,

в) по правилу 3.


4. Цифры в записи приближенного числа, о которых нам неизвестно, верны они или нет, называются:

а) сомнительными,

б) верными,

в) значащими.


5. Все цифры числа, начиная с 1-й слева, отличной от нуля, до последней, за правильность которой можно ручаться, называются … цифрами числа.

а) сомнительными,

б) верными,

в) значащими.

3.2.) Установите соответствие между числами и количествами значащих цифр в них.


0,068

1

4


0,50210

2

5


9340

3

2

3.3) Ответьте на вопросы.

  1. Сколько значащих цифр следует сохранять в результате умножения и деления приближённых чисел 0,834 и 4,51?

____________________________________________________


  1. Является ли верной цифра 6 в записи числа, если

а = 15,216 и hello_html_2e85d6ba.gifа = 0,0008? Почему?

__________________________________________________

___________________________________________________

  1. Сколько верных знаков имеет число a = 47,542 , если оно получено в результате действий над приближенными числами и известно, что hello_html_4dbadc5a.gifa = 0,01%? Запишите, чему равняется a.

____________________________________________________

____________________________________________________



3.4) Округлите числа до первого и второго десятичного знака.

6,527

=















0,456

=















2,195

=















1,450

=















0,950

=















4,851

=















0,850

=















5,387

=















7,008

=















9,032

=

















3.5.) Округлите до сотых число 3,3381±0,0436.











































































3.6.) Найдите сумму S приближённых значений чисел hello_html_m10ec701b.gif, hello_html_m7415a6a1.gif, hello_html_m3a278ceb.gif















































































































3.7.) Найдите сумму и разность приближённых чисел

4,53 и 0,642 .





























































































3.8.) Найдите произведение и частное приближённых чисел

14,23 и 1,7196.











































































3.9.) Возведите в квадрат и куб приближённое число 3,9.

























































3.10.)Округлите числа до предпоследнего десятичного знака, считая слева направо.



4,44685

=













0,0345

=













2,0075

=













3,999955

=













48,35

=













8,25

=













10,3315

=













0,22265

=



















Тема 4. Комплексные числа

Комплексным числом z называется число вида hello_html_m38d0bb90.gif,

где a  и  b – действительные числа,  i – так называемая мнимая единица. Её особенностью является то, что hello_html_m2038571.gif. Число a называется действительной частью (hello_html_m2039977.gif) комплексного числа z, число b называется мнимой частью (hello_html_132d39c5.gif) комплексного числа z.

hello_html_m38d0bb90.gif,  – это единое число, а не сложение. Действительную и мнимую части комплексного числа, в принципе, можно переставить местами: hello_html_m7ce42749.gif или переставить мнимую единицу: hello_html_36fa3712.gif – от этого комплексное число не изменится. Но стандартно комплексное число принято записывать именно в таком порядкеhello_html_m38d0bb90.gif.

Комплексные числа изображаются на комплексной плоскости:
hello_html_7aa44384.png
Как упоминалось выше, буквой R  принято обозначать множество действительных чисел. Множество же комплексных чисел принято обозначать «жирной» или утолщенной буквой C. Поэтому на чертеже следует поставить букву  C, обозначая тот факт, что у нас комплексная плоскость.

Комплексная плоскость состоит из двух осей:
hello_html_m48419eac.png – действительная ось
hello_html_2eb82b19.png – мнимая ось

Правила оформления чертежа практически такие же, как и для чертежа в декартовой системе координат. По осям нужно задать размерность, отмечаем:

  • ноль;

  • единицу по действительной оси;

  • мнимую единицу i по мнимой оси.

Построим на комплексной плоскости следующие комплексные числа:
hello_html_m5c918a19.pnghello_html_36fbd77c.pnghello_html_322e0cec.png
hello_html_m500c1cca.pnghello_html_m6479e6e1.pnghello_html_m63117e1b.png
hello_html_m6d1dc65d.pnghello_html_m4bc081ac.pnghello_html_m412654b0.pnghello_html_3ac87bcb.png

hello_html_2ac08e70.png

Комплексные числа отмечают точно так же, как мы отмечали точки еще в в школе на уроках геометрии.

Рассмотрим следующие комплексные числа: hello_html_m27fab614.gif hello_html_6d12613f.gif, hello_html_73988dc5.gif. Вы скажете, да это же обыкновенные действительные числа! И будете почти правы. Действительные числа – это частный случай комплексных чисел. Действительная ось   hello_html_m2039977.gif обозначает в точности множество действительных чисел R , то есть на оси hello_html_m2039977.gif сидят все наши «обычные» числа. Более строго утверждение можно сформулировать так: Множество действительных чисел R  является подмножеством множества комплексных чисел C.

Числa hello_html_m27fab614.gif hello_html_6d12613f.gif, hello_html_73988dc5.gif. – это комплексные числа с нулевой мнимой частью.

Числа hello_html_20a65de4.gif, hello_html_1f8ebeba.gif, hello_html_2ff3fb91.gif – это, наоборот, чисто мнимые числа, т.е. числа с нулевой действительной частью. Они располагаются строго на мнимой оси  hello_html_132d39c5.gif.

В числахhello_html_mcc3111b.gif,  hello_html_3cc4e3d9.gifhello_html_3beb47c2.gifhello_html_m712d628f.gif  и действительная и мнимая части не равны нулю. Такие числа тоже обозначаются точками на комплексной плоскости, при этом, к ним принято проводить радиус-векторы из начала координат (обозначены cтрелками на чертеже). Радиус-векторы к числам, которые располагаются на осях, обычно не  чертят, потому что они сливаются с осями.


Алгебраическая форма комплексного числа.
Сложение, вычитание, умножение и деление комплексных чисел

С алгебраической формой комплексного числа мы уже познакомились, hello_html_m38d0bb90.gif  – это и есть алгебраическая форма комплексного числа.

Действия с комплексными числами не представляют особых сложностей и мало чем отличаются от обычной алгебры.



Сложение комплексных чисел

Пример.

Сложить два комплексных числа hello_html_5a57263.gif hello_html_m14ea3dbb.gif.

Для того чтобы сложить два комплексных числа нужно сложить их действительные и мнимые части:
hello_html_m4000c1bb.png

Таким нехитрым способом можно найти сумму любого количества слагаемых: просуммировать действительные части и просуммировать мнимые части.

Для комплексных чисел справедливо равенство:hello_html_m642908c9.gif– от перестановки слагаемых сумма не меняется.

Вычитание комплексных чисел

Пример.

Найти разности комплексных чисел hello_html_3db8435f.gif и hello_html_m50020be4.gif, если hello_html_5fa8f7aa.gif,hello_html_m61443837.gif.

Действие аналогично сложению, единственная особенность состоит в том, что вычитаемое нужно взять в скобки, а затем – стандартно раскрыть эти скобки со сменой знака:

hello_html_55df9640.png

Результат не должен смущать, у полученного числа две, а не три части. Просто действительная часть – составная:hello_html_m4966d711.gif . Для наглядности ответ можно переписать так: hello_html_m3128a69a.gif.

Рассчитаем вторую разность:
hello_html_m28f2f66d.png
Здесь действительная часть тоже составная: hello_html_63b63c26.gif .

Умножение комплексных чисел

При умножении комплексных чисел пользуемся знаменитым равенством: hello_html_m2038571.gif


Пример. Найти произведение комплексных чисел hello_html_39a4071f.gif, hello_html_30c666c2.gif.

Очевидно, что произведение следует записать так:
hello_html_145b21e5.png

Чтобы умножить многочлен на многочлен нужно каждый член одного многочлена умножить на каждый член другого многочлена.

Распишем подробно:
hello_html_3c4347c9.png

hello_html_63940571.png

Как и сумма, произведение комплексных чисел перестановочно, то есть справедливо равенство: hello_html_d71a352.gif.

Деление комплексных чисел

Пример. Даны комплексные числа hello_html_m75880f38.gif, hello_html_m50f53ff1.gif. Найти частное hello_html_39ef2a76.gif.

Составим частное:
hello_html_61195a33.png

Деление чисел осуществляется методом умножения знаменателя и числителя на сопряженное знаменателю выражение.

Вспоминаем формулу  hello_html_m47f27ea0.gif и смотрим на наш знаменатель: hello_html_m7570200f.gif. В знаменателе уже есть hello_html_5cfb11f.gif, поэтому сопряженным выражением в данном случае является hello_html_m95f41bb.gif, то есть hello_html_m60c95623.gif.

Согласно правилу, знаменатель нужно умножить наhello_html_m60c95623.gif, и, чтобы ничего не изменилось, домножить числитель на то же самое число hello_html_m60c95623.gif:
hello_html_2c7d6199.png

Далее в числителе нужно раскрыть скобки (перемножить два числа по правилу, рассмотренному в предыдущем пункте). А в знаменателе воспользоваться формулойhello_html_m47f27ea0.gif  (помним, что hello_html_m2038571.gif и не путаемся в знаках!).

Распишем подробно:
hello_html_7094d002.png

В ряде случаев перед делением дробь целесообразно упростить, например, рассмотрим частное чисел:

 hello_html_mf8f6879.png.

Перед делением избавляемся от лишних минусов: в числителе и в знаменателе выносим минусы за скобки и сокращаем эти минусы: 

hello_html_m993d24e.png.

Ответ: i

Возведение комплексных чисел в степень

Пример.

Возвести в квадрат комплексное число hello_html_29ace415.gif.

Здесь можно пойти двумя путями, первый способ это переписать степень как произведение множителей hello_html_m6b8afb39.gif и перемножить числа по правилу умножения многочленов.

Второй способ состоит в применение известной школьной формулы сокращенного умножения 

hello_html_m72ebd71f.png:
hello_html_43825b92.png

Пример.

Возвести в степень комплексные числа hello_html_m57a987cc.gif .

Здесь тоже всё просто, главное, помнить знаменитое равенство hello_html_m2038571.gif.

Если мнимая единица возводится в четную степень, то техника решения такова:
hello_html_5247821d.png

Если мнимая единица возводится в нечетную степень, то «отщипываем» одно «и»,  получая четную степень:
hello_html_m7fb30bde.png

Если есть минус (или любой действительный коэффициент), то его необходимо предварительно отделить:
hello_html_7d30993c.png



hello_html_4e93975c.png4

4.1.) Даны два комплексных числа hello_html_79b3d2e1.gif и hello_html_m79005331.gif, Найдите их сумму, разность, произведение и частное.

hello_html_m478386cb.gif

hello_html_4ed5e994.gif

hello_html_m7dd48e79.gif

=





















































hello_html_m478386cb.gif

_

hello_html_m7dd48e79.gif

=





















































hello_html_m478386cb.gif

.

hello_html_m7dd48e79.gif

=





















































hello_html_m478386cb.gif

:

hello_html_m7dd48e79.gif

=







































































4.2.) Возведите в квадрат комплексное число hello_html_m46d7001d.gif

hello_html_m240d32a1.gif

=























































4.3.) Выполните действия

а)

hello_html_6c54cb80.gif

=



































б)

hello_html_5aa7968b.gif

=













































































Дополнительные задания.





  1. Запишите бесконечную периодическую дробь 0,( 43 ) в виде обыкновенной дроби.

  2. Представьте обыкновенные дроби в виде десятичных периодических дробей:

hello_html_m429a4ef6.gifhello_html_5eb3d082.gifhello_html_m22dfc306.gif.

  1. Упростите выражение hello_html_m124c6af2.gif, если: 
    а)
    а - 1 > 0; б) а - 1 < 0. 

  2. Упростите выражение hello_html_mb426b61.gif, если а < 0. 

  3. Вычислитеhello_html_7e443400.gif.

  4. Выпишите верные утверждения: hello_html_m47526acf.gif; hello_html_19b71458.gif; hello_html_2111ed3a.gif.

  5. Выполните действия.

hello_html_2e55f06e.gif; hello_html_40ffcd62.gif; hello_html_m1d57c166.gif.

8. Чему равно hello_html_m64051e5e.gif?
















Использованная литература

1 Богомолов Н.В. Практические занятия по математике: Учеб. Пособие для средних спец. учеб. заведений/ Н.В.Богомолов. – 6-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2003. – 495 с.

2.Гилярова М.Г. Математика для медицинских колледжей. — Изд. 2-е, дополн. и перераб. — Ростовн/Д : Феникс, 2013. — 442, [1]с. — (Медицина).



Интернет-ресурсы

  1. http://num-meth.srcc.msu.su/.

  2. http://www.mathedu.ru/e-journal/.

  3. http://www.kvant.info/.

  4. http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library.htm

  5. http://www.mathprofi.ru/











38








4

37






5

36






6

35





7

34





8

33





9

32





10

31



11

30








12

29





13

28





14

27





15

26



16

25






17

24








18

23





19

22





20

21




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 03.10.2015
Раздел Математика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров319
Номер материала ДВ-028656
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх