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UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE TECNOLOGÍA

Calculadora Grafica Universitario: Cristhian Wilson Carrizales Ramos CU: 26-1919 Carrera: Informática Materia: Taller II

Sucre -Bolivia

ÍNDICE ÍNDICE ................................................................................................................................................ i INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 1 SITUACIÓN PROBLEMICA............................................................................................................. 2 PROBLEMA ....................................................................................................................................... 2 OBJETO DE ESTUDIO...................................................................................................................... 2 CAMPO DE ACCIÓN ........................................................................................................................ 2 OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 3 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................................. 3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................................... 3 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................... 3 CAPITULO I....................................................................................................................................... 4 MARCO TEÓRICO Y MARCO CONCEPTUAL ......................................................................... 4 CAPITULO II: DIAGNOSTICO ........................................................................................................ 5 Recoleccion de datos por medio de encuestas................................................................................. 5 Resultados ....................................................................................................................................... 6 CAPITULO III: PROPUESTA ........................................................................................................... 9 CONCLUSIONES ............................................................................................................................ 12 BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................... 12 GLOSARIO DE TÉRMINOS ............................................................ Error! Bookmark not defined.

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INTRODUCCIÓN

En la Facultad de Tecnología existe la necesidad de interpretar gráficamente las ecuaciones desarrolladas en materias como Calculo I (MAT-101), para ello se tienen calculadoras graficas de bolsillo, entre algunas tenemos: HP 50g, HP PRIME, Texas Instrumental, Voyage 200, Titanum 89, Casio Class Pad 330, de igual forma se cuentan con software como ser: MATLAB, MathCAD, POLIMATH. Los mismos tienen una gama de funciones y una gran potencia de cálculo para el ámbito de ingeniería, siendo una herramienta útil. Sin embargo su uso y entorno grafico son bastante complejos para estudiantes en materias básicas, dificultando su aprendizaje práctico.

Debido a los inconvenientes de las calculadoras de bolsillo y los Software existentes se propone el diseño de una Calculadora grafica interactiva para Windows por medio de la plataforma Visual Studio y el lenguaje de programación C-Sharp. Con la cual se realizaran operaciones aritméticas, trigonométricas y la representación gráfica en 2D de funciones introducidas por el usuario, con un entorno grafico interactivo para un aprendizaje didáctico.

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SITUACIÓN PROBLEMICA

En la Facultad de Tecnología existe la necesidad de interpretar gráficamente las ecuaciones en diversas materias básicas, para ello se cuenta con software como ser: MATLAB, MathCAD, POLIMATH. Los mismos tienen una gama de funciones y una gran potencia de cálculo para el ámbito de ingeniería, siendo una herramienta útil. Sin embargo su uso y entorno grafico son bastante complejos para estudiantes en materias básicas, dificultando su aprendizaje práctico.

PROBLEMA

¿Es Posible el diseño de una calculadora grafica para la mejor interpretación de las ecuaciones desarrolladas en materias básicas?

OBJETO DE ESTUDIO

Debido a la gran demanda de aplicaciones y la facilidad en su desarrollo, se propone el diseño de una aplicación gráfica, que posea un entorno amigable al usuario y fácil manipulación.

CAMPO DE ACCIÓN

Se diseñara una Calculadora grafica interactiva para Windows por medio de la plataforma Visual Studio y el lenguaje de programación C-Sharp. Con la cual se realizaran operaciones aritméticas, trigonométricas y la representación gráfica en 2D de funciones introducidas por el usuario, con un entorno grafico interactivo para un aprendizaje didáctico

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Diseñar el software de calculadora Grafica basada en Visual Studio y lenguaje C-Sharp dirigido a las materias básicas de la Facultad de Tecnología.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Desarrollar el modelo matemático para una calculadora grafica



Diseñar el Algoritmo de solución para el modelo propuesto



Diseñar las funciones y métodos necesarias para el modelo



Implementar el algoritmo propuesto en una aplicación de Software por medio de la plataforma visual studio y el Lenguaje C-Sharp



Validar el software desarrollado, comparando los resultados con obtenidos con otras calculadoras gráficas.



Proponer recomendaciones y sugerencias en base a los resultados obtenidos.

JUSTIFICACIÓN

En la Facultad de Tecnología existe la necesidad de interpretar gráficamente las ecuaciones desarrolladas en materias básicas, debido a eso se propone el diseño de una aplicación gráfica, que posea un entorno amigable al usuario y fácil manipulación.

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CAPITULO I

MARCO TEÓRICO Y MARCO CONCEPTUAL

En

Algunas

Aplicaciones

tenemos

Microsoft

Mathematics o Microsoft

Matemáticas (antes conocida como Microsoft Math) es un software educativo, diseñado para Microsoft Windows, que permite a los usuarios resolver problemas matemáticos y científicos. Desarrollado y operado por Microsoft, está concebido principalmente como una herramienta educativa para los estudiantes.

MATLAB (abreviatura de MATrix LABoratory, "laboratorio de matrices") es una herramienta

de

software

matemático

que

ofrece

un entorno

de

desarrollo

integrado (IDE) con un lenguaje de programación propio (lenguaje M). Está disponible para las plataformas Unix, Windows, Mac OS X y GNU/Linux . Existen muchas aplicaciones para el campo de la ingeniería, siendo su mayor inconveniente la interfaz de desarrollo, la misma que imposibilita su fácil manejo.

Mathcad es un software de computadora diseñado principalmente para la verificación, validación, documentación y re-uso de cálculos de ingeniería. Se introdujo al mercado en 1986 en DOS, fue el primero en introducir edición en vivo de la notación matemática combinada con computación automática. Siendo uno de los software más didácticos entre sus mayores inconvenientes esta la dificultad al enlazar las funciones con el entorno grafico de funciones.

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CAPITULO II: DIAGNOSTICO Recolección de datos por medio de encuestas

Fig. 1 Encuesta

5

Resultados Tabla 1. Resultados Semestre vs Cantidad Semestre 1ro 2do 3ro 4to

Cantidad 30 10 5 5

Semestre vs Cantidad 35

Cantidad

30 25

20 15 10 5 0 1ro

2do

3ro

4to

Semestre

Fig. 2. Grafica Semestre vs Cantidad

Tabla 2. Resultados Genero vs Cantidad Genero M F

Cantidad 15 35

Cantidad

Genero vs Cantidad 40 35 30 25 20 15 10 5 0 M

F

Genero

Fig. 2. Grafica Semestre vs Cantidad 6

Tabla 3. Resultados Programas vs Cantidad Programas Ninguno MathLab Polimath MathCAD Microsoft Matemáticas

Cantidad 35 5 5 4 1

Programa vs Cantidad 40 35

Cantidad

30 25

20 15 10 5 0 Ninguno

MathLab

Polimath

MathCAD

Microsoft Matemáticas

Programas

Fig. 3. Grafica Programa vs Cantidad

Dificultad en Calculo I

SI

NO

Fig. 4. Grafica ¿Tienes oh tuviste dificultades con la asignatura de cálculo I? 7

Necesidad del uso de programas para graficar ecuaciones

SI

NO

Fig. 5. Grafica ¿Crees que es necesario el uso de programas para graficar ecuaciones en la asignatura de cálculo I?

Los programas son de facil uso

SI

NO

Fig. 6. Grafica ¿Los Programas de calculadoras graficas son de fácil uso?

8

Necesidad de un programa de facil uso

SI

NO

Fig. 7. Grafica ¿Te gustaría un programa de calculadora grafica de fácil uso para?

CAPITULO III: PROPUESTA Al ingresar al software se puede apreciar la pantalla principal de la calculadora gráfica.

Fig. 8. Pantalla principal de la aplicación. (Autoría Propia)

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En la pestaña Operación podemos apreciar dos opciones 

Calculadora



Graficadora

Fig. 9. Menú Operación. (Autoría Propia) La opción Calculadora muestra el siguiente entorno gráfico

Fig. 9. Entorno de la calculadora (Autoría Propia)

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Al Seleccionar la opción Graficadora nos muestra una caja de texto en el cual se ingresa la ecuación despejada f(x)=0

Fig. 10. Entorno para introducir de una ecuación para ser graficada (Autoría Propia)

Al presionar Graficar se despliega la gráfica en la siguiente pantalla con su respectivo eje de coordenada.

Fig. 11. Entorno grafico para las ecuaciones (Autoría Propia)

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CONCLUSIONES Como me pudo apreciar en los resultados obtenidos en la encuesta, los estudiantes de primeros semestres, en particular los alumnos de la Asignatura Calculo I presentan dificultades en la interpretación grafica de las ecuaciones planteadas en el transcurso de la asignatura, por lo cual se propone el diseño de un software de calculadora grafica de fácil uso para la eficiente interpretación y cálculos de las ecuaciones propuestas.

De acuerdo al diagnóstico se desconoce de muchos programas graficadores, y los pocos que se conoce les dificultan el uso debido al entorno IDE con una gama de opciones que soy innecesarias en asignaturas básicas.

Con la Propuesta de diseño se pudo obtener una buena aceptación por los estudiantes en función al entorno, facilidad en el ingreso de las ecuaciones y la resolución de operaciones básicas de una forma rápida y accesible.

BIBLIOGRAFÍA

Ceballos, J., (2013) Enciclopedia de Microsoft® Visual C#TM , Interfaces gráficas y aplicaciones para Internet con Windows Forms y ASP.NET. Cuarta edición, España, RAMA Editorial.

Bell, D.; Parr, M., (2010) C# para estudiantes. Primera edición, México, Editorial Pearson Educación.

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