12. évfolyam
Trapéz és téglány módszer összehasonlítása 1
Szükséges előismeret
Határozott integrál, alsó összeg, felső összeg
Módszertani célkitűzés
Célunk bemutatni, hogy a trapézösszeg gyorsabban konvergál az integrálhoz, mint az alsó vagy felső összeg.
Az alkalmazás nehézségi szintje, tanárként
Könnyű, de érdemes kipróbálni függvényeinket előre, némelyik működése lassabb lehet.
Felhasználói leírás
Vizsgáld meg valamelyik téglány és a trapéz összegeket! Melyik konvergál gyorsabban az integrálhoz?
Tanácsok az interaktív alkalmazás használatához
A függvényt a bal felső beviteli mezőben adhatjuk meg. A jelölőnégyzetekkel választhatjuk ki, hogy melyik összeg jelenjen meg. Alsó és felső összeg közül egyszerre csak az egyik jelenhet meg, mert egyszerre nehezen áttekinthetőek lennének. A határokat a csúszkákkal, beviteli mezőkkel és az x tengely két pontjával is beállíthatjuk a [–10; 10] intervallumon. A határokat nem tudjuk felcserélni. A felosztást a csúszkán változtathatjuk. Lehetőségünk van a különböző felosztásokhoz tartozó területek megjelenítésére is a Sorozatok jelölőnégyzettel. A választott függvény nagyban befolyásolhatja az alkalmazás sebességét.
Beállításainkat változatlanul hagyva mozgathatjuk, nagyíthatjuk a rajzlapokat. A felső rajzlap gombja olyan pozícióba helyezi a felső rajzlapot, hogy a [–10; 10] intervallum kiférjen rajta. Az alsó rajzlap gombja (attól függően, hogy alsó vagy felső téglalapokat választottunk) úgy mozgatja a rajzlapot, hogy a sorozatok mind a 100 felbontás esetén kiférjenek. Ha alsó összegről felsőre váltunk, vagy fordítva, célszerű ezt a gombot újra megnyomni. Mivel a függvénytől függően a sorozatok messze is kerülhetnek az tengelytől, ezért az tengely nem látszik.
Feladatok
- Jelenítsd meg a téglalapokat és a trapézokat!
- Mit figyelsz meg, ha ugyanezen [a; b] intervallumon más, finomabb felosztást adsz meg?
Érdemes n-et duplázni, mert az alkalmazás az intervallumot egyenletesen osztja n egyenlő részre.
- Észrevételeid ellenőrizd! Válaszd ki valamelyik téglány összeget egy nem túl nagy felosztás esetén. Pipáld be a Sorozatok jelölőnégyzetet az alkalmazás bal alsó részén, és láthatod a különböző felosztásokhoz tartozó területeket. A pontos értéket egy vízszintes egyenes jelzi. Mennyire közelítik ezt a pontok? Mi a helyzet a felosztás finomítása esetén? Vizsgáld meg ugyanezt a trapézösszegre is!
- Vizsgáld meg egyszerre is a trapéz- és téglány összegeket az alkalmazás alsó részén!
- Figyeld meg, hogy mekkora felosztás kell ahhoz, hogy a téglány összeg ugyanolyan közel kerüljön a pontos értékhez, mint egy kiszemelt felosztáshoz tartozó trapézösszeg!