Ngày nay, tin học đang trởnên phổbiến và là một nhu cầu rất cần thiết trong
đời sống xã hội. Với các chương trình ứng dụng, tin học đã giúp chúng ta rất
nhiều trong công việc cũng nhưcác hoạt động hàng ngày chẳng hạn khi viết
một bản báo cáo, một lá đơn, chúng ta có thểsửdụng các trình soạn thảo văn
bản đểcho ra các tài liệu một cách dễdàng, chính xác, đẹp và mang tính
chuyên nghiệp cao, ngoài ra các chương trình này còn cung cấp cho chúng ta
một hệthống giao diện thân thiện và các công cụlàm việc trong tầm tay, chúng
ta có thểchỉnh sửa mà không cần phải bôi xóa, canh lề, viết hoa, chỉnh màu,
chỉbằng một động tác bấm chuột. Chính vì vậy, xu hướng tin học hóa đã và
đang được xem xét, thực hiện một cách nghiêm túc trên nhiều lĩnh vực và hoạt
động như: thương mại điện tử, đào tạo dạy học từxa, điện hoa, voice chat,
thậm chí còn có các dịch vụtìm bạn hay bạn đời qua mạng internet
150 trang |
Chia sẻ: luyenbuizn | Lượt xem: 1169 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Phân mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM
***
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
PHẦN MỀM HỖ TRỢ GIẢI TOÁN
BẤT ĐẲNG THỨC
GVHD : thầy Nguyễn Tiến Huy
SVTH : Lê Thu Thuỷ 9912700
Nguyễn Bạch Thuỷ Tiên 9912706
Tp Hồ Chí Minh
7-2003
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, chúng em đã được sự trợ giúp rất nhiều của thầy cô,
bạn bè và gia đình.
Chúng em xin cảm ơn các thầy cô đã tận tình giảng dạy chúng em trong suốt 4
năm đại học.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn thầy Nguyễn Tiến Huy, người đã tận tình hướng
dẫn cho chúng em trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài “Xây dựng phần
mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức “ .
Một lần nữa, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả những người đã tạo điều
kiện tốt nhất để chúng em có thể hoàn thành đề tài.
TP. Hồ Chí Minh,
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
3
MỤC LỤC
PHẦN I : MỞ ĐẦU......................................................................................................................................10
I GIỚI THIỆU............................................................................................................................................10
II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN ...............................................................................................................11
PHẦN II : HIỆN TRẠNG VÀ YÊU CẦU ...................................................................................................12
I KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG ....................................................................................................................12
1 Hiện trạng tổ chức .............................................................................................................................12
2 Hiện trạng tin học ..............................................................................................................................14
2.1 Phần mềm MathBook....................................................................................................................................14
2.2 Phần mềm Matlab..........................................................................................................................................14
2.3 Phần mềm Mathematica ................................................................................................................................14
II XÁC ĐỊNH YÊU CẦU ...........................................................................................................................15
1 Bảng trách nhiệm cho các yêu cầu.....................................................................................................17
2 Danh sách các biểu mẫu ....................................................................................................................19
3 Phạm vi của đề tài..............................................................................................................................21
III PHƯƠNG ÁN THỰC HIỆN PHẦN MỀM .............................................................................................24
PHẦN III : MÔ HÌNH HÓA..........................................................................................................................25
I SƠ ĐỒ SỬ DỤNG...................................................................................................................................26
1 Sơ đồ sử dụng tổng thể .......................................................................................................................26
2 Sơ đồ sử dụng cho từng yêu cầu cụ thể ..............................................................................................27
2.1 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu giải bài tập .........................................................................................................28
2.2 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu xem lại bài giải ..................................................................................................29
2.3 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu xem đáp án.........................................................................................................29
2.4 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu xem tóm tắt lý thuyết .........................................................................................30
2.5 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu chấm điểm bài giải.............................................................................................30
2.6 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu soạn tóm tắt lý thuyết.........................................................................................31
2.7 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu soạn đề bài tập ...................................................................................................31
2.8 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu phát sinh đề bài tập ............................................................................................32
2.9 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu soạn đáp án ........................................................................................................32
2.10 Sơ đồ sử dụng cho yêu cầu soạn quy định chấm điểm.............................................................................33
II SƠ ĐỒ LỚP.............................................................................................................................................33
1 Danh sách các lớp đối tượng .............................................................................................................33
2 Sơ đồ lớp đối tượng............................................................................................................................35
3 Cấu trúc của biểu thức.......................................................................................................................36
4 Cấu trúc của bước giải.......................................................................................................................37
III MÔ Tả CHI TIếT CÁC LớP ĐốI TƯợNG CHÍNH................................................................................................38
PHẦN IV : THIẾT KẾ PHẦN MỀM............................................................................................................41
I THIẾT KẾ TỔNG THỂ...........................................................................................................................41
1 Thành phần xử lý................................................................................................................................41
2 Tổ chức dữ liệu...................................................................................................................................47
II THIẾT KẾ CHI TIẾT ..............................................................................................................................51
1 Diễn giải chi tiết theo từng màn hình.................................................................................................51
1.1 MH_HeHocSinh............................................................................................................................................51
1.2 MH_GiaiBT ..................................................................................................................................................55
1.3 MH_XemBaiGiai ..........................................................................................................................................60
1.4 MH_XemDapAn ...........................................................................................................................................62
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
4
1.5 MH_XemLyThuyet .......................................................................................................................................63
1.6 MH_HeGiaoVien ..........................................................................................................................................65
1.7 MH_SoanLyThuyet.......................................................................................................................................68
1.8 MH_SoanBaiTap...........................................................................................................................................70
1.9 MH_SoanDapAn...........................................................................................................................................72
1.10 MH_SoanQDCD .....................................................................................................................................75
1.11 MH_ThemSachBT...................................................................................................................................77
2 Hệ thống hàm của các lớp đối tượng .................................................................................................78
2.1 Các lớp dùng chung.......................................................................................................................................78
2.2 Phân hệ học sinh............................................................................................................................................87
2.3 Phân hệ giáo viên ..........................................................................................................................................94
3 Sơ đồ hoạt động chi tiết và thuật giải một số xử lí ...........................................................................106
3.1 Kiểm tra bước giải đúng..............................................................................................................................107
3.2 Xử lý biến cố nhấn Enter khi giải bài tập ....................................................................................................116
3.3 Kiểm tra bước giải mới của bài giải ............................................................................................................117
3.4 Xử lý biến cố chọn chức năng giải bài tập ..................................................................................................118
3.5 Xử lý biến cố đổi chế độ giải.......................................................................................................................119
3.6 Lưu bài giải .................................................................................................................................................120
3.7 Lưu lý thuyết ...............................................................................................................................................121
3.8 Lưu bài tập ..................................................................................................................................................122
3.9 Lưu đáp án...................................................................................................................................................123
3.10 Chấm điểm ............................................................................................................................................124
PHẦN V : THỰC HIỆN VÀ KIỂM TRA .................................................................................................126
I TÓM TẮT KẾT QUẢ THỰC HIỆN .....................................................................................................126
II DỮ LIỆU THỬ NGHIỆM VÀ KIỂM TRA...........................................................................................127
PHẦN VI : TỔNG KẾT ...............................................................................................................................132
PHẦN VII : PHỤ LỤC...................................................................................................................................134
I PHỤ LỤC 1: BẢNG MÔ TẢ CÁC KÍ HIỆU BIỂU DIỄN CÚ PHÁP...................................................134
II PHỤ LỤC 2: BẢNG PHÂN LOẠI BƯỚC GIẢI ...................................................................................134
III PHỤ LỤC 3: BẢNG TỪ KHÓA CHO BƯỚC GIẢI ............................................................................137
IV PHỤ LỤC 4: BẢNG DANH SÁCH ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÁC BẤT ĐẲNG THỨC HIỂN NHIÊN ĐÚNG
138
V PHỤ LỤC 5: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN CÁC CÚ PHÁP ..............................................................................139
1 Các sơ đồ biểu điễn cú pháp bước giải ............................................................................................139
2 Các sơ đồ biểu diễn cú pháp biểu thức, bất đẳng thức ....................................................................147
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
5
DANH MỤC HÌNH
HÌNH 1: SƠ ĐỒ GIAO TIẾP GIỮA HAI PHÂN HỆ ..................................................................................24
HÌNH 2: SƠ ĐỒ SỬ DỤNG PHẦN MỀM MƯC TỔNG THỂ ....................................................................26
HÌNH 3: SƠ ĐỒ SỬ DỤNG YÊU CẦU GIẢI BÀI TẬP ..............................................................................28
HÌNH 4: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU XEM BÀI GIẢI .............................................................................29
HÌNH 5: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU XEM ĐÁP ÁN ...............................................................................29
HÌNH 6: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU XEM LÝ THUYẾT.......................................................................30
HÌNH 7: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU CHẤM ĐIỂM................................................................................30
HÌNH 8: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU SOẠN LÝ THUYẾT.....................................................................31
HÌNH 9: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU SOẠN BÀI TẬP ............................................................................31
HÌNH 10: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU PHÁT SINH B ÀI TẬP ...........................................................32
HÌNH 11: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU SOẠN ĐÁP ÁN ........................................................................32
HÌNH 12: SƠ ĐÒ SỬ DỤNG YÊU CẦU SOẠN QUY ĐỊNH CHẤM ĐIỂM..........................................33
HÌNH 13: SƠ ĐỒ LỚP.................................................................................................................................35
HÌNH 14: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN CẤU TRÚC BIỂU THỨC .......................................................................36
HÌNH 15: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN CẤU TRÚC BƯỚC GIẢI........................................................................37
HÌNH 16: MÔ HÌNH BA LỚP CỦA PHẦN MỀM ...................................................................................42
HÌNH 17: SƠ ĐỒ PHỐI HỢP TỔNG THỂ PHÂN HỆ HỌC SINH........................................................45
HÌNH 18: SƠ ĐỒ PHỐI HỢP TỔNG THỂ PHÂN HỆ GIÁO VIÊN......................................................46
HÌNH 19: SƠ ĐỒ LOGIC............................................................................................................................47
HÌNH 20: MÀN HÌNH CHÍNH HỆ HỌC SINH .......................................................................................53
HÌNH 21: MÀN HÌNH GIẢI BÀI TẬP ......................................................................................................57
HÌNH 22: MÀN HÌNH XEM BÀI GIẢI .....................................................................................................61
HÌNH 23: MÀN HÌNH XEM ĐÁP ÁN .......................................................................................................62
HÌNH 24: MÀN HÌNH XEM LÝ THUYẾT...............................................................................................64
HÌNH 25: MÀN HÌNH CHÍNH HỆ GIÁO VIÊN......................................................................................67
HÌNH 26: MÀN HÌNH SOẠN LÝ THUYẾT.............................................................................................69
HÌNH 27: MÀN HÌNH SOẠN BÀI TẬP ....................................................................................................71
HÌNH 28: MÀN HÌNH SOẠN ĐÁP ÁN .....................................................................................................73
HÌNH 29: MÀN HÌNH SOẠN QUY ĐịNH CHẤM ĐIỂM .......................................................................76
HÌNH 30: MÀN HÌNH THÊM SÁCH BÀI TẬP .......................................................................................77
HÌNH 31: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 1.............................107
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
6
HÌNH 32: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 4.............................109
HÌNH 33: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 5.............................110
HÌNH 34: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 6.............................111
HÌNH 35: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 7.............................112
HÌNH 36: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 8.............................113
HÌNH 37: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 9............................114
HÌNH 38: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN KIỂM TRA BƯỚC GIẢI LOẠI 12...........................115
HÌNH 39: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN XỬ LÝ BIẾNCỐ NHẤN ENTER KHI GIẢI BÀI TẬP
....................................................................................................................................................116
HÌNH 40: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN XỬ LÝ BIẾN CỐ CHỌN CHƯC NĂNG GIẢI BÀI
TẬP ............................................................................................................................................118
HÌNH 41: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN XỬ LÝ BIẾNCỐ ĐỔI CHẾ ĐỘ GIẢI......................119
HÌNH 42: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN LƯU BÀI GIẢI ...........................................................120
HÌNH 43: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN LƯU LÝ THUYẾT.....................................................121
HÌNH 44: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN LƯU BÀI TẬP SOẠN ................................................122
HÌNH 45: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN LƯU ĐÁP ÁN .............................................................123
HÌNH 46: SƠ ĐỒ BIỂU DIỄN THUẬT TOÁN CHẤM ĐIỂM..............................................................124
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
7
DANH MỤC BẢNG
BảNG 1: BẢNG DANH SÁCH YÊU CẦU CỦA GIÁO VIÊN ....................................................................16
BảNG 2: BẢNG DANH SÁCH YÊU CẦU CỦA HỌC SINH ......................................................................17
BảNG 3: BẢNG TRÁCH NHIỆM CHO YÊU CẦU CỦA GIÁO VIÊN.....................................................17
BảNG 4: BẢNG TRÁCH NHIỆM CHO YÊU CẦU CỦA HỌC SINH.......................................................18
BảNG 5: BẢNG DANH SÁCH CÁC LỚP ĐỐI TƯỢNG CHÍNH..............................................................33
BảNG 6: BẢNG DANH SÁCH CÁC LỚP ĐỐI TƯỢNG CỦA CHƯƠNG TRÌNH..................................42
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
8
CÁC KÍ HIỆU
*
* *
tác nhân
khối xử lý
bộ nhớ
luồng dữ liệu (thông tin)
lớp đối tượng
mối quan hệ một - nhiều
mối quan hệ nhiều - nhiều
mối quan hệ kế thừa
luồng xử lý
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
9
TÓM TẮT
Đề tài: Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
Nội dung của luận văn có thể chia thành các phần như sau:
Phần 1 - Phần mở đầu
Phần 2 - Hiện trạng và yêu cầu : trình bày về hiện trạng và phác thảo các yêu
cầu của bài toán
Phần 3 - Mô hình hóa : mô hình hóa các yêu cầu của bài toán
Phần 4 - Thiết kế phần mềm: trình bày về các lớp đối tượng của chương trình
và sự phối hợp hoạt động giữa chúng
Phần 5 - Thực hiện và kiểm tra : trình bày tổng quát về môi trường thực hiện
và các bộ dữ liệu kiểm tra
Phần 6 - Phần tổng kết: đánh giá về các kết quả đã thực hiện trong luận văn và
đưa ra hướng phát triển.
Phần 7 - Phần phụ lục
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
10
PHẦN I : MỞ ĐẦU
I GIỚI THIỆU
Ngày nay, tin học đang trở nên phổ biến và là một nhu cầu rất cần thiết trong
đời sống xã hội. Với các chương trình ứng dụng, tin học đã giúp chúng ta rất
nhiều trong công việc cũng như các hoạt động hàng ngày chẳng hạn khi viết
một bản báo cáo, một lá đơn, chúng ta có thể sử dụng các trình soạn thảo văn
bản để cho ra các tài liệu một cách dễ dàng, chính xác, đẹp và mang tính
chuyên nghiệp cao, ngoài ra các chương trình này còn cung cấp cho chúng ta
một hệ thống giao diện thân thiện và các công cụ làm việc trong tầm tay, chúng
ta có thể chỉnh sửa mà không cần phải bôi xóa, canh lề, viết hoa, chỉnh màu, …
chỉ bằng một động tác bấm chuột. Chính vì vậy, xu hướng tin học hóa đã và
đang được xem xét, thực hiện một cách nghiêm túc trên nhiều lĩnh vực và hoạt
động như : thương mại điện tử, đào tạo dạy học từ xa, điện hoa, voice chat,
thậm chí còn có các dịch vụ tìm bạn hay bạn đời qua mạng internet.
Trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo, hãy xem xét một công việc mà các học
sinh phổ thông phải thực hiện hàng ngày đó là làm bài tập về nhà. Khi giải một
bài toán bằng tay trên giấy học sinh sẽ phải sử dụng nhiều công cụ như tập vở,
giấy nháp, tài liệu hướng dẫn,bút, máy tính, thước, … các công cụ này chiếm
một diện tích đáng kể trên bàn học và dễ dẫn tới tình trạng lộn xộn, lầm lẫn.
Khi cần chỉnh sửa hay làm lại các bài tập học sinh phải bôi xóa, hay đôi khi
phải vứt bỏ các giấy tờ làm bài tập cũ điều này dẫn tới một sự lãng phí không
nhỏ. Hơn nữa, đối với việc làm bài tập ở nhà, khi gặp khó khăn, không tìm
được lời giải cho một bài toán học sinh sẽ dễ dàng choáng ngợp trước nhiều
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
11
cuốn sách hướng dẫn, phải mất nhiều thời gian để tra cứu và tìm ra một bài giải
phù hợp. Trong trường hợp vẫn không giải được bài toán học sinh lại phải chờ
đến giờ lên lớp hoặc tìm ra một cách liên lạc với giáo viên hoặc bè bạn. Vì
những khó khăn đó, việc thực hiện được một chương trình trên máy tính hỗ trợ
công việc giải bài tập về nhà của học sinh là một nhu cầu có thật và cần thiết
II MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN
Đứng trước thực trạng như vậy luận văn hướng tới việc xây dựng và phát triển
một chương trình ứng dụng trên máy tính hỗ trợ cho việc dạy và học của giáo
viên và học sinh ngoài những giờ lên lớp. Tuy nhiên xây dựng một chương
trình hỗ trợ được tất cả các môn học là một lĩnh vực lớn, đòi hỏi nhiều thời
gian, trong luận văn này chúng tôi chỉ tập trung vào xây dựng chương trình hỗ
trợ cho một môn học . Mục tiêu của luận văn được đề ra như sau :
Xây dựng một chương trình cung cấp các công cụ hỗ trợ cho việc dạy và học
của giáo viên và học sinh trong môn bất đẳng thức, chương trình sẽ mô phỏng
việc dạy, trong đó :
Giáo viên có thể soạn bài giảng và bài tập cùng với đáp án của bài tập
ngay trên máy. Nếu muốn, giáo viên có thể gửi ngay bài giảng đến cho
học sinh. Giáo viên cũng có thể in bài giảng của mình ra giấy
Học sinh trong thời gian tự học ở nhà có thể tra cứu các phần lý thuyết
nhanh hơn. Trong lúc giải bài tập học sinh có thể được sự hỗ trợ để kiểm
tra bài giải của mình, có thể xem lại bài giải nhanh chóng thay vì phải
tìm lại trong tập.
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
12
PHẦN II : HIỆN TRẠNG VÀ YÊU CẦU
I KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG
1 Hiện trạng tổ chức
Đây là một dạng của phần mềm hỗ trợ giảng dạy, do đó, chúng ta sẽ khảo sát
hiện trạng trên 2 nhóm đối tượng có liên quan trực tiếp đến quan hệ giảng dạy
là giáo viên và học sinh.
Đối với giáo viên
¾ Soạn trước bài giảng ở nhà
¾ Lên lớp, giảng bài cho học sinh, cho học sinh làm bài tập áp dụng, giao
bài tập về nhà cho học sinh
¾ Vào tiết sửa bài, cho học sinh lên bảng làm bài và sửa bài làm của học
sinh
¾ Cho học sinh làm các bài kiểm tra định kỳ và chấm điểm bài làm của
học sinh
Đối với học sinh
¾ Ở lớp, nghe giáo viên giảng bài. Nêu lên thắc mắc ( nếu có)
¾ Về nhà, làm các bài tập giáo viên giao cho
¾ Làm các bài kiểm tra vào các tiết kiểm tra môn học
KH
OA
C
NT
T –
Đ
H
KH
TN
Phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức
13
Nhận xét
Việc dạy toán học nói chung và dạy phần bất đẳng thức nói riêng thì không
khác lắm so với dạy các môn học khác. Do đó một số điểm chức năng của
chương trình hoàn toàn có thể áp dụng cho các phần mềm hỗ trợ giảng dạy
khác. Điểm khác biệt ở đ
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 99127009912706.pdf