很快,就会在当前工作表中出现我们所希望的函数图象,如图3-5所示.找到交点,答案也出来了.
图3-5
2.利用Excel模拟数学实验
利用Excel软件的函数功能,可以简单方便地模拟数学实验,使学生在直观感受实验过程的同时,加深对所学内容的理解,拓展发散性思维.
例2. 同时抛两枚硬币,观察朝上一面的点数(正面记为1点,反面记为2点),计算两个点数之和,出现各种情况的可能性各是多大?
操作步骤:[3]
(1) 打开一个空白的Excel工作簿,在A1、B1分别输入“硬币1”、“硬币2”,在A2、B2单元格中,输入公式“=FIXED(RAND()*(2-1)+1,0)” ,然后将A2、B2单元格的公式填充到A3至B501单元格,此时相当于抛了500次硬币.
(2) 在C1单元格中,输入“点数和”,在C2单元格中,输入公式“=A2+B2”,计算两枚硬币朝上一面的点数之和,然后将C2单元格的公式填充到C3至C501单元
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格.(图3-6)
图3-6
(3) 在El到Gl各单元格分别输入2到4.
(4) 在E2单元格输入公式“=COUNTIF($C2:$C501,E1)”,并将其填充到F2、G2单元格.
(5) 在E3单元格输入公式“=E2/500”,并将其填充到F3、G3单元格. E3到G3单元格中的数值就是各种情况出现的频率.(图3-7)
图3-7
说明:函数FIXED()可以将数字按指定的小数位数进行取整,如“=FIXED
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(7.23,1)”表示将7.23四舍五入到小数点右边一位,结果为7.函数Rand()可以均匀产生一个大于或等于0而小于1的随机数.因此,“=FIXED(RAND() *(2-1)+1,0)”表示随机产生1至2的整数,用来表示硬币朝上一面的点数.函数COUNTIF()可以计算区域中满足给定条件的单元格的个数.因此, “=COUNTIF($C2:$C501,E1)”表示单元格C2到C501中数字2的个数.
3. Excel求解线性规划
线性规划是高中数学中非常重要的一节内容,目前课本中主要介绍了图解法,根据约束条件,画出可行域.然后将目标函数化成斜截式,考查截距与目标的关系.学生往往能建立数学模型,但感觉求解困难.Excle的加入,打破了传统的教学过程,给数学教学带来了新的活力,让数学课堂变得更加生动、有趣.下面通过必修5第87页的例题来介绍如何利用Excel求解线性规划问题.
例1 某工厂用A,B两种配件生产甲,乙两种产品,,每生产一件甲种产品使用4个A配件耗时1h,,每生产一件乙种产品使用4个B配件耗时2h,,该厂每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配件,按每天工作8小时计算,该厂所有可能的日生产安排是什么? 若生产1件甲种产品获利2万元,生产1 件乙种产品获利3万元,采用哪种生产安排利润最大?
把问题的有关数据列表表示如下(表3-1):
表3-1
A种配件 B种配件 所需时间 利润(万元) 产品甲(1件) 4 0 1 2 产品乙(1件) 0 4 2 3 资源限额 16 12 8 [4]
问题:求利润2x+3y的最大值.
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解:设甲,乙两种产品分别生产x,y件,根据题意得数学模型的约束条件为:
?x?2y?8?4x?16???4y?12?x?0???y?0 首先,如下如所示,在Excel工作表内输入目标函数的系数、约束方程的系数、右端常数项.(图3-8)
图3-8
其次,选定目标函数单元、可变单元、约束函数单元,定义目标函数、约束函数.其中,A种配件的约束函数的定义公式是“=MMULT(B3:C3, F6:F7)”, B种配件的约束函数的定义公式是“=MMULT(B4:C4, F6:F7)”,所需时间的约束函数的定义公式是“=MMULT(B5:C5, F6:F7)”.(图3-9)
图3-9
注:函数MMULT(B3:C3, F6:F7)的意义是:单元区B3:C3表示的行向量与单元区
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F6:F7表示的列向量的内积.这一要特别注意的是,第一格单元区必须是行,第二格单元区必须是列,并且两个单元区所含的单元格个数必须相等.
最后,打开规划求解参数设定对话框设定模型
(1)目标函数的约束函数的定义公式是“=MMULT(B6:C6, F6:F7)”,可变单元的设定很简单,在此就不再赘述.
(2)打开规划求解对话框,设定约束条件.
?x?2y?8(2.1)约束条件? 的设定(如图3-10).
?4x?16?4y?12?图3-10
图3-11
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