Luận văn Tìm hiểu phần mềm hỗ trợ giải toán bất đẳng thức

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