Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

INVESTIGATION OF SEQUENCES IN THE INTERACTIVE TRAINING DOCUMENT

Inozemtsev S.A. 1 Chasov K.V. 1
1 Armavir Institute of Mechanics and Technology
The article deals with the application of interactive training documents based on the results of a session (lecture or practical) for the study of sequences. The study takes place in an independent mode using the technology of enlarged didactic units, in particular generalized enlarged didactic units, which are characterized by the fact that they include most of the mathematical operations studied in the section or topic. Trainees using the definitions and theorems studied in the classes solve direct and inverse problems on sequences, making decisions in an interactive learning document. The study of the educational material takes place in an active and interactive form in the mode of independent study. As a result, the compilation of an interactive training document for the study of sequences motivates students to engage in research and research as well as research work.
An information educational environment
an interactive training document
a sequence
an enlarged didactic unit
a generalized enlarged didactic unit

Во время изучения сходящихся последовательностей обучающиеся подготавливают после соответствующей лекции по заданию преподавателя интерактивные обучающие документы ([1]). Для качественного изучения учебного материала возникает необходимость в самостоятельном изучении отдельных вопросов темы, не изученных на лекции ([2]).

Для самостоятельного изучения более предпочтительно использование технологии укрупнённых дидактических единиц (УДЕ), в частности обобщённых укрупнённых дидактических единиц (ОУДЕ) ([4], [5]), которые включают в себя большинство математических операций, изучаемых в разделе или теме.

Вся история применения УДЕ убеждает, что во время занятия (будь то лекционное или практическое) наряду с традиционными заданиями необходимо использовать «многокомпонентное задание, образующееся из нескольких логически разнородных, но психологически» ([7], стр.19) собранных в единое целое, состоящих в решении стандартной задачи, составлении и решении обратной задачи, аналогичной для прямой и обратной, обобщённой по некоторым параметрам исходной (стандартной).

Решение приведённого далее примера основывается на ряде теорем, касающихся сходящихся последовательностей – имеет только один предел, ограничена; сумма (разность, произведение, частное, при условии, что предел знаменателя не равен нулю) двух сходящихся последовательностей – сходящаяся последовательность, при этом предел её равен сумме (разности, произведению, частному) пределов. Необходимо отметить, что во время проведения литературного обзора подобных задач и их решений не имеется ни в одном из источников. Тем самым данное исследование имеет научную новизну и, как следствие, практическую значимость для процесса обучения.

Рассмотрим следующую ОУДЕ.

ОУДЕ № 1. Прямая задача.

I. inoz01.wmf, inoz02.wmf.

II. inoz03.wmf, inoz04.wmf, inoz05.wmf, inoz06.wmf, inoz07.wmf, inoz08.wmf.

III. inoz09.wmfinoz11.wmfinoz12.wmf,

inoz13.wmf = inoz14.wmfinoz16.wmfinoz17.wmf.

inoz18.wmf; inoz19.wmf; inoz20.wmf; inoz21.wmf.

Рассмотрим следующую задачу, которая является обратной задачей по сути, но не по содержанию.

Обратная задача

I. inoz22.wmfinoz23.wmf, inoz24.wmfinoz25.wmf.

II. inoz26.wmf.

III. inoz27.wmfinoz28.wmf⇒, inoz30.wmfinoz31.wmfinoz34.wmf, inoz35.wmf, inoz36.wmf, inoz37.wmf,

inoz38.wmf, inoz39.wmf, ⇒inoz41.wmfinoz43.wmf,

inoz44.wmf, ⇒inoz46.wmfinoz48.wmf.

Проанализировав приведённую выше ОУДЕ, обучающиеся самостоятельно приступают к составлению и решению аналогичных задач. Приведём некоторые результаты их опытов. Напомним, что решить ОУДЕ – значит решить прямую задачу, составить обратную и решить также её.

1. Даны последовательности: inoz49.wmf, inoz50.wmf. Вычислить inoz51.wmf, inoz52.wmf, inoz53.wmf, inoz54.wmf, inoz55.wmf, inoz56.wmf. Решить ОУДЕ.

2. Даны значения: inoz57.wmfinoz58.wmf, inoz59.wmf. Записать представление inoz60.wmf. Решить ОУДЕ.

3. Даны последовательности: inoz61.wmf, inoz62.wmf. Вычислить inoz63.wmf, inoz64.wmf, inoz65.wmf, inoz66.wmf, inoz67.wmf, inoz68.wmf. Решить ОУДЕ.

4. Даны значения: inoz69.wmf и inoz70.wmf. Записать представление inoz71.wmf. Решить ОУДЕ.

Рассмотрим ещё несколько примеров, для которых легко составить обратные задачи, которые нужно затем решить.

УДЕ № 2.

I. inoz72.wmf – последовательность, a gt; 1.

II. Доказать, что заданная последовательность бесконечно малая.

III. Пусть некоторое число inoz73.wmf, тогда

inoz74.wmf,

где inoz75.wmf.

Оценим полученный результат:

inoz76.wmf

Следовательно,

inoz77.wmf.

По определению такая последовательность бесконечно малая ч.т.д.

УДЕ № 3.

I. inoz78.wmf – последовательность.

II. Доказать, что inoz79.wmf.

III. inoz80.wmf.

Выберем число inoz81.wmf, рассмотрим

inoz82.wmf,

т.к. inoz83.wmf – предел, то должно (по определению) выполняться следующее неравенство

inoz84.wmf.

Находя обратные величины, получаем:

inoz85.wmf

и, тогда

inoz86.wmf,

при этом правая часть двойного неравенства не может иметь места (inoz87.wmf). Следовательно,

inoz88.wmf

inoz89.wmf.

Результат надо интерпретировать так, что

inoz90.wmf при inoz91.wmf и inoz92.wmf при inoz93.wmf. Это и является ответом.

УДЕ № 4.

I. Последовательности inoz94.wmf и inoz95.wmf.

II. Доказать, что inoz96.wmf и ограничена сверху, inoz97.wmf и ограничена снизу, и имеют общий предел: inoz98.wmf.

III. Отношения inoz99.wmf

inoz100.wmf.

Для их вывода использовалось простое неравенство:

inoz101.wmf.

Из полученных двух отношений следует, что inoz102.wmf, inoz103.wmf, а также

xn lt; yn.

Вычислим разность

inoz104.wmf inoz105.wmf

inoz106.wmf

(полученное равенство называется вторым замечательным пределом).

Решения прямых задач со второй по четвёртую вносятся в интерактивный обучающий документ. Для каждой из них составляется обратная, которые также вводятся в документ.

Наиболее значимым с точки зрения методики является самостоятельность в составлении и решении аналогичных ОУДЕ, включение их в обучающие интерактивные документы доступные всем студентам группы для совместного анализа и обсуждения ([3], [6]), по результатам которых делается обобщённый вывод. В самой структуре УДЕ и ОУДЕ заложена успешность усвоения учебного материала. Занятие, построенное таким образом, проходит в активной и интерактивной форме и, несомненно, мотивирует студентов заниматься учебно-исследовательской, а далее и научно-исследовательской работой.