Исследовательский проект «Визуализированная алгоритмизация тригонометрических уравнений с отбором корней на C#»

С каждым годом информационные технологии всё сильнее проникают в нашу жизнь. Если в 2006 году количество принятых вакансий IT сферы составило всего 41 тысячу, то 2021 это число увеличилось до невообразимых 240 тысяч. То есть за какие-то 15 лет информационные технологии развились настолько, что необходимость квалифицированных специалистов растёт в геометрической прогрессии.

Конечно же, информационный прогресс не может не повлиять на жизнь населения многих стран, в том числе и на детей. Дети нового поколения рождаются в веке информационных технологий, со всех сторон они окружены различными устройствами, которые так или иначе упрощают нашу жизнь. Но как это сказывается на самом поколении? Кто-то скажет, что оно потеряно, и вырастут лишь одни лоботрясы и лентяи, однако на практике подрастающие дети сильно заинтересованы окружающими их технологиями.

В качестве доказательства можно привести рейтинг результатов Единого Государственного Экзамена по предмету «Информатика и ИКТ», напрямую связанного с информационными технологиями. В 2010 его выбрали 62652 человека (≈7% от общего количества сдающих), а в 2020 уже 83610 (≈14% от общего количества сдающих). Несмотря на невысокое численное повышение сдающих, процентное соотношения возросло в целых 2 раза. Объясняется это понижением общего количества подрастающего поколения в 2020 году, из-за чего экзамен в этом году сдавало на 33% меньше выпускников.

Ещё 20-30 лет назад каждый школьник мечтал о собственной ЭВМ, способной в миг решить за них любую задачу из алгебры или геометрии. С массовым внедрением калькуляторов, эти мечты частично осуществились, ведь сейчас каждый школьник может не только ждать и надеяться, что такое устройство появится, но и может запрограммировать его сам. Программирование преподаётся во многих школах России, существует множество курсов и возможностей самому осуществлять собственные мечты в реальность, это и заманивает столько новых людей в IT сферу.

С другой стороны, такие приложения, как например, PhotoMath, способное вычислять примеры, решать уравнения и неравенства практически любой сложности, уже созданы и многие считают, что незачем изобретать уже изобретённый велосипед. Но не стоит забывать, что приложения не всесильны, и даже команда лучших разработчиков и математиков могут упустить некоторые типы заданий, которые не могут быть решены иным приложением.

При использовании PhotoMath, я столкнулся с проблемой отсутствия возможности задавать числовой промежуток при решении тригонометрических уравнений, что не позволяло быстро и точно проверить собственные ответы.

Поэтому мне пришла идея написать собственный «калькулятор», который помог бы студентам и школьникам с решением и проверкой этих уравнений.

Проблема: можно ли запрограммировать решение тригонометрических уравнений с возможностью отбора корней,  и на каком языке программирования это будет лучше всего реализовать.

Объект: программирование и один из разделов математики – тригонометрия.

Предмет исследования: тригонометрические уравнения из ЕГЭ.

Цель: написать программу для решения максимально возможного количества тригонометрических уравнений с возможностью отбора корней.

Задачи:

1. Проанализировать существующие виды тригонометрических уравнений из ЕГЭ за последние 10 лет.
2. Провести сравнительный анализ подходящих языков программирования.
3. Создать оконную оболочку для записи уравнения.
4. Написать универсальный код для решения тригонометрических уравнений

Методы: теоретический анализ и синтез, классификация и обобщение  материала, сравнение наиболее подходящих языков программирования.