1.2.1 顺序结构
[新知初探]
1.流程图的概念
流程图是由一些图框和流程线组成的,其中图框表示各种操作的类型,图框中的文字和符号表示操作的内容,流程线表示操作的先后次序.
2.常见的图框、流程线及各自表示的功能
[点睛]
关于流程图,要注意以下几点
(1)起止框是任何流程图必不可少的,它表明算法的开始和结束.
(2)输入、输出框可用在算法中任何需要输入、输出的位置,需要输入、输出的字母、符号、数据都填在框内.
(3)处理框用于数据处理需要的算式、公式等,另外,对变量进行赋值,也用到了处理框.
(4)流程线是有方向箭头的,不要忘记画箭头,因为它是反映流程图的先后执行顺序的,如不画箭头,就难以判定各框内程序的执行顺序了.
3.顺序结构及形式
[小试身手]
1.下列几个选项中不是流程图符号的是________.
答案:(1)
2.下面三个流程图,不是顺序结构的是________.
答案:(2)
[典例] 下列关于流程图的符号的理解中,正确的有________. ①任何一个流程图都必须有起止框;
②输入框只能在开始框之后,输出框只能在结束框之前; ③判断框是唯一具有超过一个退出点的图形符号; ④判断框内的条件是唯一的.
[解析] 任何一个程序都有开始和结束,因而必须有起止框;输入框和输出框可以放在算法中任何需要输入、输出的位置;判断框内的条件不是唯一的,如条件a >b ,也可写成a ≤b ,故只有①③正确.
[答案] ①③
[活学活用]
下列关于流程线的说法:
①流程线表示算法步骤执行的顺序,用来连接图框; ②流程线只要是上下方向就表示自上向下执行可以不要箭头; ③流程线无论什么方向,总要按箭头的指向执行; ④流程线是带有箭头的线,它可以画成折线. 其中正确的有________. 答案:①③④
[典例] 已知点P (x 0,y 0)和直线l :Ax +By +C =0(A 2
+B 2
≠0),求点P (x 0,y 0)到直线
l 的距离d .设计算法,并画出流程图.
[解] 算法如下:
S1 输入点的坐标x 0,y 0,输入直线方程的系数A ,B ,C ; S2 E 1←Ax 0+By 0+C ; S3 E 2←A 2
+B 2
; S4 d ←|E
1|E 2
;
S5 输出d . 流程图如图所示:
画顺序结构的流程图
利用梯形的面积公式计算上底为2,下底为4,高为5的梯形的面积.设计出该问题的算法及流程图.
解:算法如下: S1 a ←2,b ←4,h ←5; S2 S ←1
2(a +b )h ;
S3 输出S .
该算法的流程图如图所示.
[典例] 如图是为解决某个问题而绘制的流程图,仔细分析各图框内的内容及图框之间的关系,回答下面的问题:
(1)图框①中x ←2的含义是什么? (2)图框②中y 1←ax +b 的含义是什么?
顺序结构流程图的识读
(3)图框④中y 2←ax +b 的含义是什么? (4)该流程图解决的是怎样的一个问题?
(5)若最终输出的结果y 1=3,y 2=-2,当x 取5时,输出的结果5a +b 的值应该是多少?
(6)在(5)的前提下输入的x 值越大,输出的ax +b 的值是不是也越大?为什么? (7)在(5)的前提下,当输入的x 为多大时,输出的结果为0? [解] (1)图框①中x ←2表示把2赋给变量x (即使x =2). (2)图框②中y 1←ax +b 的含义:当x =2时, 计算ax +b 的值,并把这个值赋给y 1.
(3)图框④中y 2←ax +b 的含义:当x =-3时, 计算ax +b 的值,并把这个值赋给y 2.
(4)该流程图解决的是求函数f (x )=ax +b 的函数值的问题,其中输入的是自变量x 的值,输出的是x 对应的函数值.
(5)y 1=3,即2a +b =3;y 2=-2,即-3a +b =-2;从而可得a =1,b =1,故f (x )=
x +1,当x 取5时,5a +b =f (5)=6.
(6)输入的x 值越大,输出的函数值ax +b 越大, 因为f (x )=x +1是(-∞,+∞)上的增函数. (7)令f (x )=x +1=0,得x =-1, 因而当输入值为-1时,输出的函数值为0.
图1是计算图2中阴影部分面积的一个流程图,其中,①中应填________________.
解析:∵一个花瓣形面积为2·e··?? ???
1a21a a 44222=2? ????a
2
16π-18a 2=14a 2·π-22,
∴图中阴影部分面积应为π-22a 2
,
故①处应填S ←π-22
a 2
.
答案:S ←π-22
a 2
[层级一 学业水平达标]
1.下列几个选项中,不是流程图的符号的是________.(填序号)
答案:(2)(3)(4)
2.如图表示的算法结构是________. 答案:顺序结构
3.要解决下面的四个问题,只用顺序结构画不 出其流程图的是________.
①当n =10时,利用公式1+2+3+…+n =n n +
2
,计算1+2+3+ (10)
②当圆的面积已知时,求圆的半径;
③给定一个数x ,求函数f (x )=?
??
??
1,x >0,
-1,x ≤0的值;
④当x =5时,求函数f (x )=x 2
-3x -5的函数值. 答案:③
4.阅读下列流程图:
若输出结果为15,则①处的执行框内应填的是________.
解析:先确定①处的执行框是给x 赋值,然后倒着推,b =15时,2a -3=15,a =9,当a =9时,2x
+1=9,x =3.
答案:x ←3
5.某学生五门功课成绩为80,95,78,87,65.写出平均成绩的算法,画出流程图.解:算法如下:
S1 S←80;
S2 S←S+95;
S3 S←S+78;
S4 S←S+87;
S5 S←S+65;
S6 A←S/5;
S7 输出A.
流程图:
[层级二应试能力达标]
1.如图所示的流程图解决的数学问题是________.
答案:计算半径为2的圆的面积
2.阅读如图所示流程图,其输出的结果是________.
答案:4
3.下面四个流程图中不是顺序结构的是________.
答案:(3)
4.如图所示的流程图最终输出的结果是________.
解析:由题意y=(22-1)2-1=8.
答案:8
5.下列流程图表示的算法最后运行的结果为________.
解析:无论a ,b 输入什么数值,程序执行到第二、三步重新对a ,b 进行赋值,a =4,
b =2,所以T =8.
答案:8
6.如图所示的流程图的输出结果是________.
解析:执行过程为x =1,y =2,z =3,
x =y =2,y =x =2,z =y =2.
答案:2
7.如图是解方程组?
??
??
2x -y =1 ①
4x +3y =7 ②的一个流程图,则对应的算法为:
S1 _________________________________________________________; S2 _________________________________________________________; S3 _________________________________________________________. 答案:将方程②中x 的系数除以方程①中x 的系数得商数m =4÷2=2
方程②减去m 乘以方程①的积消去方程②中的x 得到?
??
??
2x -y =1,
5y =5
将上面的方程组自下而上回代求解得到y =1,x =1
8.要求底面边长为4,侧棱长为5的正四棱锥的侧面积及体积.甲、乙二同学分别设计了一个算法并画出了相应的流程图如下,其中正确的是________.
答案:甲、乙
9.如图所示是一个流程图,根据该图和下列各小题的条件回答问题.
(1)该流程图解决的是一个什么问题?
(2)若输入的a 值为0和4时,输出的值相等,则当输入的a 的值为3时,输出的值为多少?
(3)在(2)的条件下,要想使输出的值最大,输入的a 值应为多大?
解:(1)该流程图解决的是求二次函数f (x )=-x 2
+mx 的函数值的问题. (2)若输入的a 值为0和4时,输出的值相等,即f (0)=f (4). ∵f (0)=0,f (4)=-16+4m ,∴-16+4m =0. ∴m =4,∴f (x )=-x 2
+4x . ∵f (3)=-32
+4×3=3,
∴当输入的a 的值为3时,输出的值为3.
(3)∵f (x )=-x 2
+4x =-(x -2)2
+4,当x =2时,f (x )max =4,∴要想使输出的值最大,输入的a 的值应为2.
10.阅读下列两个求三角形面积的流程图,回答问题.
(1)图①的流程图输出结果S 是多少?图②中若输入a =4,h =3,输出的结果是多少? (2)对比一下两个流程图,你有什么发现?
解:(1)图①运行后,S =1
2×4×3=6,故图①输出结果为6.图②当a =4,h =3时输出
的结果也为6.
(2)通过对比,图①只能求底边长为4、高为3的三角形的面积.图②由于底边长和高要求输入,故可求任意三角形的面积.可见一个好的算法,不仅可以解决某个问题,更可以解决某一类问题,也就是说,设计算法时,我们应尽量“优化”.