học sinh còn được rèn luyện lên một mức độ cao hơn đó là rèn tư duy thuật toán- một thao tác tư duy cực kỳ cần thiết cho lập trình viên máy tính PC sau này - thông qua các bài toán về tì[r]
Trang 1ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN I
Bồi dưỡng, phát triển trí tuệ và năng lực hoạt động sáng tạo của học sinh là nhiệm vụ trọng tâm của mỗi nhà trường Sử dụng MTĐT BT để giải toán cũng là một hoạt động phát triển trí tuệ và năng lực sáng tạo của học sinh rất hiệu quả Xuất phát từ những kỹ năng đơn giản
về sử dụng MTĐT BT để tính toán thông thường như tính giá trị của biểu thức số, tìm nghiệm của phương trình bậc 2 – 3, khai phương, hay tìm tỉ số lượng giác của một góc
học sinh còn được rèn luyện lên một mức độ cao hơn đó là rèn tư duy thuật toán- một thao
tác tư duy cực kỳ cần thiết cho lập trình viên máy tính PC sau này - thông qua các bài toán
về tìm số, bài toán về phân tích một số ra thừa số nguyên tố, tìm ƯCLN hay bài toán phân tích đa thức thành nhân tử
Hiện nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học-kỹ thuật (KHKT) nhất là các ngành thuộc lĩnh vực công nghệ thông tin (CNTT), trong đó MTĐT BT là một thành quả của những tiến bộ đó MTĐT BT đã được sử dụng rộng rãi trong các nhà trường với tư cách là một công cụ hỗ trợ việc giảng dạy, học tập hay cả việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hiện đại như hiện nay một cách có hiệu quả Đặc biệt, với nhiều tính năng mạnh như của các máy CASIO Fx-500MS, CASIO Fx-570MS trở lên thì học sinh còn được rèn luyện và phát triển dần tư duy thuật toán một cách hiệu quả
Trong những năm gần đây, các cơ quan quản lý giáo dục cũng như các tổ chức kinh
tế tài trợ thiết bị giáo dục (nhất là các công ty cung cấp thiết bị điện tử và máy văn phòng) rất chú trọng việc tổ chức các cuộc thi giải toán trên MTĐT BT Từ năm 2001, BGD& ĐT
bắt đầu tổ chức cuộc thi “Giải toán trên MTĐT BT”- cho HS THCS - đến cấp khu vực; báo Toán tuổi thơ2 tổ chức thi giải toán bằng MTĐT BT qua thư - cho HS THCS- do tập đoàn CASIO tài trợ, báo Toán học & Tuổi trẻ tổ chức cuộc thi tương tự - cho cả HS
THCS và THPT- do tập đoàn SHARP tài trợ, nhằm góp phần phát huy trí lực của học sinh
và tận dụng những tính năng ưu việt của MTĐT BT để hỗ trợ học tốt các môn học khác nữa như Lý, Hoá, Sinh, Địa
Thực tế, qua 3 năm phụ trách bồi dưỡng HSG giải toán trên MTĐT BT, tôi nhận thấy các em học sinh thực sự say mê tìm tòi, khám phá những công dụng của chiếc MTĐT
BT đơn giản nhưng vô cùng hữu ích này và vận dụng tốt trong quá trình học tập của mình
Từ những lý do trên, tôi mạnh dạn triển khai chuyên đề
“CASIO FX500MS VỚI VIỆC GIẢI TOÁN”
rộng ra toàn trường với mục đích là:
Để tất cả các em học sinh có điều kiện nắm được những chức năng cơ bản
nhất của MTĐT BT CASIO Fx-500MS, từ đó biết cách vận dụng các tính năng đó vào giải các bài toán tính toán thông thường rồi dần đến các bài toán đòi hỏi tư duy thuật toán cao hơn
Tạo không khí thi đua học tập sôi nổi hơn, nhất là giáo dục cho các em ý
thức tự vận dụng kiến thức đã được học vào thực tế công việc của mình và ứng dụng những thành quả của khoa học hiện đại vào đời sống
Tạo nguồn HSG cho các năm tiếp sau
Trang 2NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
I GIỚI THIỆU CƠ BẢN VỀ MÁY FX-500MS.
1 Các phím thông thường:
- Có 3 loại phím:
+ Phím màu trắng: bấm trực tiếp
+ Phím màu vàng: bấm sau phím SHIFT
+ Phím màu đỏ: bấm sau phím ALPHA
- Các phím chức năng: (xem trong CATANO giới thiệu máy).
- Cài đặt cho máy:
+ Ấn MODE nhiều lần để chọn các chức năng của máy
+ Ấn MODE 1 : Tính toán thông thường
+ Ấn MODE 2 : Tính toán với bài toán thống kê
+ Ấn MODE MODE 1 2 : Giải hệ phương trình bậc1, 2 ẩn
+ Ấn MODE MODE 1 3 : Giải hệ phương trình bậc1, 3 ẩn
+ Ấn MODE MODE 1 2 : Giải phương trình bậc 2
+ Ấn MODE MODE 1 3 : Giải phương trình bậc 3
+ Ấn SHIFT CLR 1 : Xoá giá trị ở các ô nhớ A,B
+ Ấn SHIFT CLR 2 : Xoá cài đặt trước đó (ô nhớ vẫn còn)
+ Ấn SHIFT CLR 3 : Xoá tất cả cài đặt và các ô nhớ
- Phép gán vào các ô nhớ:
+ 10 SHIFT STO A : Gán 10 vào ô nhớ A
+ 12 SHIFT STO B : Gán 10 vào ô nhớ B
+ 0 SHIFT STO A : Xoá ô nhớ A
+ STO A ( ALPHA A ): Kiểm tra giá trị của ô nhớ A
Chú ý: Các ô nhớ A, B, C, D, E, F, X, Y, M là các biến nhớ mà khi gán giá trị mới
vào thì giá trị mới sẽ thay thế giá trị trước đó Còn riêng ô nhớ M-ngoài chức năng trên-Nó còn là 1 số nhớ độc lập, nghĩa là có thể thêm vào hoặc bớt ra ở ô nhớ này
2 Cách SD phím EXP : Tính toán với các số dạng a.10n
VD: 3.103 + 4.105 = ?
Ấn phím: 3 x EXP 3 4 x EXP 5 (Kết quả là 403 000)
PHÇN II
Trang 33 Cách SD phím Ans :
Kết quả tự động gán vào phím Ans sau mỗi lần ấn phím hoặc SHIFT % hoặc
M SHIFT M SHIFT STO
VD: Tính giá trị của biểu thức:
3
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
Cách ấn phím và ý nghĩa của từng lần ấn như sau:
Nhớ 3 vào phím
Máy thực hiện phép tính được kq là nhớ vào
1 1 a b Ans
s
1 1
An
3
1
Máy thực hiện phép tính được kq là nhớ vào
s
1 1
An
4
3
Máy thực hiện phép tính được kq là nhớ vào
s
1 1
An
7
4
Máy thực hiện phép tính được kq là nhớ vào
s
1 1
An
11
7
Máy thực hiện phép tính được kq là nhớ vào
s
1 1
An
18
11
Kết quả cuối cùng là
18
11 1
Nhận xét: Dòng lệnh 1 1 được máy thực hiện liên tục.Sau mỗi lần ấn dấu thì
Ans
kết quả lại được nhớ vào phím Ans (1 1 → ), cứ ấn dấu một số lần nhất định ta
Ans
sẽ nhận được kết quả của biểu thức
Phím Ans có tác dụng rất hữu hiệu với bài toán tính giá trị của biểu thức dạng phân
số chồng như VD trên
II SỬ DỤNG CASIO FX-500MS ĐỂ GIẢI TOÁN NHƯ THẾ NÀO?
1 Quy trình lặp cơ bản của máy FX-500MS.
Dòng lệnh 1
Dòng lệnh 2
Dòng lệnh 9
(Gọi các dòng lệnh để đưa vào quy trình) 8
IFT
SH
(Máy thực hiện dòng lệnh 1 lần thứ nhất)
(Máy thực hiện dòng lệnh 2 lần thứ nhất)
(Máy thực hiện dòng lệnh 9 lần thứ nhất)
Trang 4(Máy thực hiện dòng lệnh 1 lần thứ hai)
(Máy thực hiện dòng lệnh 2 lần thứ hai)
(Máy thực hiện dòng lệnh 9 lần thứ hai)
(Máy thực hiện dòng lệnh 1 lần thứ ba)
(Máy thực hiện dòng lệnh 2 lần thứ ba)
(Máy thực hiện dòng lệnh 9 lần thứ ba)
(Máy thực hiện dòng lệnh 1 lần thứ tư)
VD1:
Dòng lệnh 1
Dòng lệnh 2
Dòng lệnh 3
Dòng lệnh 4
8
IFT
SH
10 1
10 2
10 3
10 4
3
IFT
SH
# # # #
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 1)
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 2)
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 3)
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 4)
Lần thứ nhất
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 1)
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 2)
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 3)
(máy thực hiện dòng lệnh 10 + 4)
Lần thứ hai
VD2:
100 SHIFT STO B
DL1: ALPHA A 1 SHIFT STO A (A tăng thêm 1, được 11 và 11 nhớ vào A) DL2: ALPHA B 1 SHIFT STO B (B tăng thêm 1, được 101 và 101 nhớ vào B)
Trang 5Lặp: # SHIFT #
(A tăng thêm 1, được 12 và 12 nhớ vào A)
(B tăng thêm 1, được 102 và 102 nhớ vào B)
(A tăng thêm 1, được 13 và 13 nhớ vào A)
(B tăng thêm 1, được 103 và 103 nhớ vào B)
* Chú ý:
sau này kí hiệu là A+1→ A
ALPHA A 1 SHIFT STO A
sau này kí hiệu là B+1→ B
ALPHA B 1 SHIFT STO B
VD3:
100 SHIFT STO B
1000 SHIFT STO C
DL1: ALPHA A 1 SHIFT STO A (A tăng thêm 1, được 11 và 11 nhớ vào A) DL2: ALPHA B 1 SHIFT STO B (B tăng thêm 1, được 101 và 101 nhớ vào B) DL3: ALPHA C 1 SHIFT STO C (C tăng thêm 1, được 1001 và 1001 nhớ vào C)
(A tăng thêm 1, được 12 và 12 nhớ vào A)
(B tăng thêm 1, được 102 và 102 nhớ vào B)
(C tăng thêm 1, được 1002 và 1002 nhớ vào C)
(A tăng thêm 1, được 13 và 13 nhớ vào A)
(B tăng thêm 1, được 103 và 103 nhớ vào B)
(C tăng thêm 1, được 1003 và 1003 nhớ vào C)
2 DẠNG I: Tính toán cơ bản trên dãy các phép tính cồng kềnh.
Kiến thức bổ sung cần nhớ:
Cách chuyển đổi số thập phân vô hạn tuần hoàn sang phân số
Nhận xét:
1 0,(1) 9
1 0,(01) 99
1 0,(001) 999
Ta có:
Trang 61 3 1 0,(3) 3.0,(1) 3.
9 9 3
2,(3) 2 0,(3) 2 3.0,(1) 2 3 2
2,5(3) 25,(3) 25 0,(3) 25 2
2,(53) 2 0,(53) 2 0,(01).53 2 2
99 99
VD1: Tính giá trị của biểu thức (Tính chính xác đến 0,000001)
5
4 : ) 5 , 0 2 , 1 ( 17
2 2 ).
4
1 3 9
5 6 (
7
4 : ) 25
2 08 , 1 ( 25
1 64 , 0
) 25 , 1 5
4 ( : 8 , 0
1 2 3
1 1
11 0,8(5) 11
315
VD2: Tìm x (Tính chính xác đến 0,0001)
4 : 0,003 0,3 1
1
2 20 2 : 62 17,81: 0,0137 1301
3 2,65 4 : 1,88 2
x
3 DẠNG II: Tính giá trị của biểu thức đại số.
VD1: Tính giá trị của biểu thức: 20x 2 -11x – 2006 tại
a) x = 1;
b) x = -2;
c) x = ;
2
1
d) x = ;
23456 , 1
12345 , 0
Cách làm:
*Gán 1 vào ô nhớ X: 1 SHIFT STO X
Nhập biểu thức đã cho vào máy: 20 ALPHA X x2 11 ALPHA X 2006
(Ghi kết quả là -1 997)
*Sau đó gán giá trị thứ hai vào ô nhớ X: 2 SHIFT STO X
Trang 7Rồi dùng phím # để tìm lại biểu thức, ấn để nhận kết quả.
(Ghi kết quả là -1 904)
Làm tương tự với các trường hợp khác ta sẽ thu được kết quả một cách nhanh chóng, chính xác (ĐS c) 19951; d) -2006,899966).
2
VD2: Tính giá trị của biểu thức: x 3 - 3xy 2 – 2x 2 y - y 3 tại:
3 2
a) x = 2; y = -3
b) x = ; y = -2
4
3
7 3
5
7
2
69 , 2
35 , 2
Cách làm:
Gán 2 vào ô nhớ X: 2 SHIFT STO X
Gán -3 vào ô nhớ Y: 3 SHIFT STO Y
Nhập biểu thức đã cho vào máy như sau:
ALPHA X ^ 3 3 ALPHA X ALPHA Y x2 2 ALPHA X x2 ALPHA Y 2 a b
(Ghi kết quả là - 4 )
Sau đó gán giá trị thứ hai vào ô nhớ X:
3 4
IFT
3 2 7
SHIFT STO Y
Rồi dùng phím # # để tìm lại biểu thức, ấn để nhận kết quả
(Ghi kết quả là 25,12975279)
Làm tương tự với trường hợp c)
(Ghi kết quả là -2,736023521)
Nhận xét: Sau mỗi lần ấn dấu ta phải nhớ ấn tổ hợp phím SHIFT a b để đổi kết quả ra phân số (nếu được).
4 DẠNG III: Tính giá trị của biểu thức số có quy luật.
VD1:Tính giá trị của các biểu thức sau:
a) A = 1+2+3+ +49+50.
Nhận xét: Ta thấy tổng trên là tổng các số tự nhiên liên tiếp từ 1 đến 50, có quy luật
là số sau lớn hơn số liền trước 1 đơn vị Ta phải lập một quy trình cho máy để sau một số lần ấn dấu ta thu được kết quả của biểu thức
Trang 81 → A
2 → B
A + B → A
B + 1 → B
Gán 1 vào ô nhớ A (A là biến chứa).
Gán 2 vào ô nhớ B (B là biến chạy).
Dòng lệnh 1 Dòng lệnh 2
# SHIFT # Đưa 2 DL vào quy trình lặp rồi ấn dấu đến khi
B + 1 → B có giá trị là 50 thì ấn và đọc kq :(1 275)
b) B = 1 1 1 1 1 ?
1 2 3 49 50
Nhận xét: Ta thấy tổng trên là tổng các phân số với tử số không đổi, mẫu là các số
tự nhiên tăng dần từ 1 đến 50 Ta cũng phải lập một quy trình cho máy để sau một số lần
ấn dấu ta thu được kết quả của biểu thức
1 → A
2 → B
A + → A
B
1
B + 1 → B
Gán 1 vào ô nhớ A Gán 2 vào ô nhớ B Dòng lệnh 1
Dòng lệnh 2
# SHIFT #
Đưa 2 DL vào quy trình lặp rồi ấn dấu đến khi
B + 1 → B có giá trị là 50 thì ấn và đọc kết quả
(KQ: 4,499205338)
1 2 3 4 48 49 50
Nhận xét: Ta thấy biểu thức trên là một dãy các phép toán + và - xen kẽ các phân số
với tử số không đổi, mẫu là các căn bậc hai của các số tự nhiên tăng dần từ 1 đến 50 Nếu mẫu là CBH của STN lẻ thì dấu là +, còn mẫu là CBH của STN chẵn thì dấu là - Ta cũng phải lập một quy trình cho máy để sau một số lần ấn dấu ta thu được kết quả của biểu thức
Cách lập tương tự như VD2, song ta phải chú ý đến dấu của từng số hạng
1 → A
2 → B
A + (-1)B+1 → A
B
1
B + 1 → B
Gán 1 vào ô nhớ A Gán 2 vào ô nhớ B Dòng lệnh 1
Dòng lệnh 2
# SHIFT #
Đưa 2 DL vào quy trình lặp rồi ấn dấu đến khi
B + 1 → B có giá trị là 50 thì ấn và đọc kết quả
(KQ:0,534541474)
Trang 95 DẠNG IV: Bài toán về số.
5.1- Tìm số hạng thứ n của dãy số?
VD1: Cho U1 = 8; U2 = 13; Un+2 = Un+1+Un (n 2)
a) Lập quy trình bấm phím liên tục để tính Un? b) Áp dụng quy trình trên để tính U13, U17?
Cách làm:
8 → A
13 → B
B+A → A
A +B→ B
Gán 8 vào ô nhớ A (U1) Gán 13 vào ô nhớ B (U2) Dòng lệnh 1 (U3)
Dòng lệnh 2 (U4)
# SHIFT # Đưa 2 DL vào quy trình lặp rồi ấn dấu n – 4 lần và
đọc kết quả (U 13 = 2 584; U 17 = 17 711)
VD2: Cho U1 = 1; U2 = 2; Un+2 = 2Un+1- 4Un (n 2)
a) Lập quy trình bấm phím liên tục để tính Un? b) Áp dụng quy trình trên để tính U15,U16, U17?
Cách làm:
1 → A
2 → B
2B - 4A → A
2A - 4B → B
Gán 1 vào ô nhớ A (U1) Gán 2 vào ô nhớ B (U2) Dòng lệnh 1 (U3)
Dòng lệnh 2 (U4)
# SHIFT # Đưa 2 DL vào quy trình lặp rồi ấn dấu n – 4 lần và
đọc kết quả (U 15 = 0; U 16 = -32 768; U 17 = - 65 536)
VD3: Cho U1 = 1; U2 = 2; U3 = 3; Un+3 = 2Un+2 - 3Un+1 +2Un (n 2)
a) Lập quy trình bấm phím liên tục để tính Un? b) Áp dụng quy trình trên để tính U19,U20, U66, U67, U68? c) Tính tổng 20 số hạng đầu tiên của dãy (S20)?
Cách làm:Câua+b)
Trang 102 → B
3 → C
2C – 3B + 2A → A
2A – 3C + 2B → B
2B – 3A + 2C → C
Gán 2 vào ô nhớ B (U2) Gán 3 vào ô nhớ C (U3) DL1:U4 = 2U3 - 3U2 +2U1 DL2:U5 = 2U4 - 3U3 +2U2 DL3:U6 = 2U5 - 3U4 +2U3
# # SHIFT #
Đưa 3 DL vào quy trình lặp rồi ấn dấu n – 6
lần và đọc kết quả (U 19 = 315; U 20 = -142;
U 66 = 2 777 450 630; U 67 = -3 447965 925;
U 68 = -9 002 867 128 )
c) Đặt Sn = U1+U2+U3+U4+ +Un
Và từ công thức Un+3 = 2Un+2 - 3Un+1 +2Un → Un = 2Un-1 - 3Un-2 +2Un-3
Theo CT truy hồi đó thì ta có:
+
U4 = 2U3 - 3U2 +2U1
U5 = 2U4 - 3U3 +2U2
U6 = 2U5 - 3U4 +2U3
Un = 2Un-1 - 3Un-2 +2Un-3
U4+U5+U6+ +Un = 2(U3+U4+U5+ +Un-1)-3(U2+U3+U4+ +Un-2)
+2(U1+U2+U3+ +Un-3)
↔ Sn-(U1+U2+U3)= 2[Sn-(U1+U2+Un)] - 3[Sn-(U1+Un-1+Un)] +2[Sn-(Un-2+Un-1+Un)] Rút gọn đi ta được công thức truy hồi mới:
Làm tương tự trên với CT truy hồi mới này ta được:
+
U4 =U3- 2U2 + 3
U5 =U4- 2U3 + 3
U6 =U5- 2U4 + 3
Un =Un-1- 2Un-2 + 3
U4+U5+U6+ +Un = (U3+U4+U5+ +Un-1)-2(U2+U3+U4+ +Un-2) + (n-4).3
↔ Sn-(U1+U2+U3)= [Sn-(U1+U2+Un)] - 2[Sn-(U1+Un-1+Un)] +3(n-4)
Rút gọn và thay các giá trị đã biết của U1; U2; U3 vào ta được:
1
2
n n n
S
Áp dụng CT trên với n = 20 ta có được kq 20 19
20
272 2
U n =U n-1 - 2U n-2 + 3
Trang 115.2- Tìm số dư của phép chia a cho b (a,b Z, b ≠ 0)?
Cách làm:
a SHIFT STO A
b SHIFT STO B
Lập biểu thức: A : B =
Lấy phần nguyên c (số nguyên lớn nhất không vượt quá số đó) của kết quả thì đó chính là
thương của phép chia A cho B
Sau đó lập bt: A – c.B =
Kết quả này là số dư của phép chia
VD: Tìm thương và dư của phép chia (3 20 +1) cho (2 15 +1)?
Cách làm:
(106 404,9682) → thương là 106 404.
ALPHA A ALPHA B
ALPHA A 106404 ALPHA B
5.3-Tìm ước của một số?
Cơ sở: Chia a cho các số không vượt quá a
Quy trình:
1 → A
a A → B
A + 1 → A
Gán 1 vào ô nhớ A
Dòng lệnh 1 B là một biến chứa
Dòng lệnh 2 A là một biến chạy
# SHIFT # Lặp 2 DL trên, ấn dấu và quan sát rồi
chọn các kết quả nguyên – đó là Ước
VD: Tìm tất cả các ước của 60?
1 → A
60 A → B
A + 1 → A Được 60 là một ước.
# SHIFT #
Được 30 là một ước
Được 20 là một ước
Được 15 là một ước
Được 12 là một ước
Được 10 là một ước
Được 6 là một ước
Được 5 là một ước
Trang 12
Được 4 là một ước
Được 3 là một ước
Được 2 là một ước
Được 1 là một ước
Bấm đến khi A = 60 thì dừng lại
Hoặc có thể đọc kết quả như sau:
1 → A
60 A → B
A + 1 → A
Được 60 và 1 là 2 ước
# SHIFT #
Được 30 và 2 là 2 ước
Được 20 và 3 là 2 ước
Được 15 và 4 là 2 ước
Được 12 và 5 là 2 ước
Được 10 và 6 là 2 ước
(các dấu ở đây là của các kết quả nguyên)
Vậy Ư(60) = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 10; 12; 15; 20; 30; 60
5.4-Tìm ƯCLN của các số? (Ta sử dụng thuật toán Ơclide)
Nhận xét:
Nếu a không chia hết cho b, giả sử a = b.q + r
gọi d là ƯCLN của a và b, thế thì ta có a = d.a’; b = d.b’
thay vào (1) ta được d.a’= d.b’.q + r
hay d.a’ = d.(b’.q) + r
theo tính chất chia hết của một tổng thì r cũng chia hết cho d
thế nên ƯCLN (a;b) = ƯCLN(b;r)
Dựa vào nhận xét trên ta lập quy trình tìm ƯCLN(a;b) như sau:
a SHIFT STO A
b SHIFT STO B ALPHA A a b ALPHA B SHIFT a b
-Nếu kết quả là phân số thì B:n = (được kết quả là ƯCLN(a,b))m
n
-Nếu kết quả là số thập phân thì ta đi tìm số dư bằng cách
Lấy phần nguyên c của kết quả rồi lập biểu thức A – c.B → D
Bài toán trở về tìm ƯCLN(B,D)
Ta nhập vào máy biểu thức:
ALPHA B a b ALPHA D SHIFT a b
-Nếu kết quả là phân số thì D:q = (được kết quả là ƯCLN(a,b))p
q
-Nếu kết quả là số thập phân thì ta đi tìm số dư bằng cách