发现问题:利用Excel电子表格帮忙,构造公式,很快就计算出
a?1,a12aaa,,?,. ?0.618026(如图2-4)?0.666667?0.5aaa23133414图2-4
学生眼前一亮,“0.618”多么熟悉的数字——“黄金分割比”,猜测
a5?1.
?a2nn?1提出问题: 让计算机再次帮忙,计算出
a5?1,?,5?1,a??a2a21223a5?1.发现这个数列的中a5?1=0.381966,??a2a2n1n?12a5?1=-0.1180339,a5?1=0.048632,??a2a22334a5?1=-0.0180339,?,各项组成一个摆动数列,且它们的绝对值单调递减?a245 6
并逐项趋向于0,猜测随着n的增大越来越趋近于0(如图2-5).
图2-5
已知,数列满足
a?a?an?2n,问:能否证明n?1a5?1.
?a2nn?1解决问题(分析法推导): 若
a5?1,则2an?a2nn?1?5a?an?12n?1,
(2a?a)?5a2nn?12n?1,
2n?1应有
2a?a?a?annn?12.
利用计算机计算得到:
a?a?a?a?1
1122a?a?a?a??1
223322a?a?a?a?1
334422a?a?a?a??1
445522?
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结论:
a5?1,但当n趋近无穷大是,数值非常接近.
?a2nn?1图2-6
4、拓宽学生获取数学知识的渠道,培养求异思维
数学课中,我们可以从同一道题中开拓多种思维渠道, 使学生从不同的思维路子达到同一思维目的;也可以从不同的知识体系寻求新的解题方法,挑起学生解题策略性的认知冲突,以此来打破学生的思维定势,引导学生尝试从不同角度、不同层面进行辨证式的求异分析,循序渐进地去寻求解决这类数学问题的新策略,从而形成思维的求异意识.
例4 某中学对学生进行身体健康状况评估,并统计高中某班女同学身高、体重状况,现得到数据如表2-1所示,
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表2-1
求根据一名女同学的身高来预测其体重的回归方程,并预测一名身高为167cm的同学的体重.
解法1(常规求解)通过采用常规的线性回归模型来建立身高体重的关系式,如下式所示:
其中a、b为模型的系数,为随机误差,身高与体重的关系可用函数表示.根据二元函数的最小二乘估计公式:
记
,则
所以,把表中对应的x、y数据代入公式就直接计算得出回归系数估计值到回归直线方程:
.
得
由上面解答可以看出,解决问题方法步骤比较繁琐,且极容易出现错误,这将给教学和同学们的理解带来了极大困难.
求线性回归方程是统计学中非常重要的知识,求解通过寻找变量之间的相关关
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系,根据变量之间的关系作出散点图,然后回归直线方程.这部分内容对作图的要求比较高、且运算量大、公式难记,是学生学习的难点.借助Excel的作图和数据处理工具会让此类问题简单化、形象化,学生容易掌握,使知识的获取渠道多元化.
解法2(Excle辅助求解)
下面用Excel求体重与身高的相关关系的线性回归方程,具体的步骤如下: 1.在Excel中选定表示体重与身高的相关关系的散点图,在菜单中选定“图表”中的“添加趋势线”选项,弹出“添加趋势线”的对话框.
2.单击“类型”标签,选定“趋势预测/回归分析类型”中的“线性”选项,单击“确定”按钮,得到回归直线.
3.双击回归直线,弹出“趋势线格式”对话框.单击“选项”标签,选定“显示公式”,最后单击“确定”按钮,得到回归直线方程.(如图2-7)
图2-7
程序运行后,a=0.9736,b=116.2,由此我们得到回归方程如下:
y?0.9736x?116.2
由此,可算出身高为167cm女生的体重为:52.18kg.
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