Programm
zur grafischen Darstellung von Relationen, zur Differentiation und Integration von Funktionen und zur Simulation von Bewegungen
Festlegung des Koordinatensystems (wählbar)
Hier können Werte für die Variablen a, b, c ... eingetragen werden.
Hier werden Funktionen und Programme eingegeben
Wenn man in Eile
Funktionsgraphen darstellen möchte z.B zu y =x, y= wrz(x), y
=5*asin(0,2*x), y= wrz(-x), dann sind die Terme wie folgt in das
obige Textfeld einzutragen: x; wrz(x); 5*asin(0,2*x); wrz(-x). Es
können maximal vier Funktionsterme dargestellt werden.
Etwa schwieriger wird es,
wenn ein Graph dargestellt werden soll, dessen Verlauf durch
Polarkoordinaten beschrieben wird. Es sei z.B. der Graph zur
Funktionsgleichung r = 0,5* α erwünscht. Ein Punkt
dieses Graphen hat den Abstand 0,01* α vom
Koordinatennullpunkt, wenn seine Verbindungslinie zum Nullpunkt
den Winkel α mit der x-Achse des Koordinatensystems bildet.
Die folgende Zeile ist ein Programm zur Darstellung dieses
Graphen. d steht für den Winkel α im Gradmaß.
cosg(α) und sing(α) sind Kosinus- und Sinuswerte zu
Winkeln im Gradmaß.
d=d+1;
r=0,01*d; x=r*cosg(d); y=r*sing(d)
Mit dieser Programmzeile
entsteht eine Spirale. Wenn als Anfangswert für d im
Variablenfeld der Wert 90 eingetragen ist, dann wird zuerst der
Punkt mit dem Winkel 90° gesetzt. Danach arbeitet der
Rechner wieder nach der gegeben Programmzeile unter Verwendung
der zuletzt errechneten Werte, bestimmt den Punkt -mit dem Winkel
91° und verbindet diesen mit dem zuvor errechneten Punkt.
Dieser Vorgang wird ohne Einschränkung 10000 mal wiederholt.
Eine Einschränkung ist mit den Variablen n und l(L) möglich.
An die angegebene Programmzeile wird ; l = d angehängt und
für n im Variablenfeld z.B. 360 eingetragen. Die
Wiederholung der Berechnungen endet mit l > n, was in diesem
Fall bei 360° geschieht.
Die Gleichungen in dem
Programm sind keine Gleichungen im üblichen Sinn. Es sind
Anweisungen an den Rechner, den links vom Gleichheitszeichen
stehenden Variablen die Wert der rechts vom Gleichheitszeichen
stehenden Terme zu geben. Die Variablen dieser Terme vertreten
die gerade gültigen Zahlen.
Beispiele
Folgende Rechenzeichen sind zu verwenden: ^ , / , * , - , + . Mit „^ “
wird die Hochzahl einer Potenz angezeigt. Die Reihenfolge der angegebenen Rechenzeichen entspricht der Reihenfolge der zugehörigen Rechnungen.
sin(), cos(), sing(), cosg(), tan(), tang(), asin(), acos(), asing(), acosg(), atan(), atang(), exp() (e-Funktion), sinh(), cosh(), lg(), ln(),
wrz() (Wurzel), abs() (Betrag) und int() (Wert vor dem Komma) werden vom Rechner als Funktionsterme erkannt.
Die Terme mit der Endung g beziehen sich auf Winkel in Grad, die Terme ohne g beziehen sich auf Winkel im Bogenmass, lg() steht für einen Logarithmus
mit der Basis 10 und ln() für einen Logarithmus zur Basis e. Der Rechner erkennt pi als die Zahl 3,14......... und e als 2,768... wrz() wird als
Wurzelzeichen erfasst (Beispiel wrz(4) = 2). Mit abs() wird ein Betrag gebildet. Der Rechner erkennt außerdem ein Ausrufezeichen
als Fakultätszeichen. Zu 5! gibt er 120 grafisch an.
Die Wertepaare (u;v), (x;w), (x;y) und (x;z) werden durch Punkte dargestellt,
die miteinander verbunden werden.
Strecken und Streckenzüge zeichnen
Anwendungen Anwendungen im Mathematikunterricht:
1. Quadratische Funktionen
2. Darstellung einer Zykloide
3. Die Sinusfunktion mit ihrer ersten und zweiten Ableitung
4. Funktion, Umkehrfunktion
5. Spiegelung der Sinusfunktion an der Geraden y=x (Funktion, Umkehrfunktion)
6. Integration der e-x2 Funktion
7. Darstellung von Lemniskaten
8. Darstellung der Exponentialfunktion y = ex durch ein
Polynom
9. Berechnung von sin(x) und cos(x) mit Hilfe von Polynomen
10. Ellipse. Hyperbel
11. Multifunktionen
12. Anwendung der für Winkelfunktionen geltenden Additionstheoreme
zur Berechnung von Sin- und Cos-Werten
13. Bestimmung einer Wurzel durch Iteration
14. Binomialverteilung
15. Einführung der e-Funktion
Anwendungen im Physikunterricht:
1. Bewegung unter einer konstanten Normalkraft
2. Schiefer Wurf mit Reibung
3. Die Bewegung eins Planeten um die Sonne
4. Über das Auslaufen einer Badewanne
5. Über das Auslaufen eines Gefäßes mit textilem Boden
6. Fallbewegung in einer Flüssigkeit
7.Schwingungen
8.Kondensatorentladung
9. Stromanstieg in einer Spule mit der Selbstinduktivität L
10. Elektrische Schwingungen
11. Berechnung von Strömen in einem Leiternetz
12. Behandlung einer Schwebung
Mathematikprogramme
Rechner für komplexe Terme und Vektoren
Programm zur Lösung eines Systems von n
linearen Gleichungen
Lösung einer
Gleichung der Form: a0 + a1·x1 + a2·x2 + a3·x3..........
+ a3·xn= 0
Bestimmung eines Polynoms n.
Grades zu n+1 willkürlich gewählten Wertepaaren
Rechenprogramm zur Berechnung
des Mittelwerts von Messdaten +/- Fehler des Mittelwerts
|