人教版高中数学全套教案导学案1.1.1 算法的概念(教、学案)
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人教A版高中数学必修三1.1.1《算法的概念》导学案2 第一章算法初步§1.1.1 算法的概念授课时间第周星期第节课型新授课主备课人学习目标 1.了解算法的含义,体会算法的思想;能够用自然语言表达算法;掌握正确的算法应满足的要求。
2.通过例题分析,体会算法的根本思路。
重点难点重点:算法的含义及应用。
难点:写出解决一类问题的算法。
学习过程与方法自主学习: 认真自学课本P2-5, 完成以下问题.] 算法作为一个名词,我们虽然没有接触过它的概念,但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。
如,做四那么运算要先乘除后加减,从里往外脱括弧,竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体表达。
广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序。
菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。
在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。
1.解二元一次方程组: ??x?2y??1?2x?y?1①②分析:解二元一次方程组的主要思想是消元的思想,有代入消元和加减消元两种消元的方法,请用加减消元法写出它的求解过程.解:第一步:;第二步:;第三步:。
探究:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?评析:此题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。
下面写出求方程组的解的算法: 2.试写出求方程组??a1x?b1y?c1?a2x?b2y?c2①②?a1b2?a2b1?0?的解的算法.解:第一步:;第二步:;第三步: . 提炼:一、算法概念:在数学中,算法通常是指按照一定规那么解决某一类问题的明确和有限的步骤. 现在, 算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题. 二、算法的特点:(1)有限性:一个算法的步骤序列是有限的,必须在有限操作之后停止,不能是无限的. (2)确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可(3)顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为假设干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.(4)不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法 (5)普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.合作探究:例1、任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数做出判断. 分析:〔1〕质数是只能被1和自身整除的大于1的整数.〔2〕要判断一个大于1的整数n是否为质数,只要根据质数的定义,用比这个整数小的数去除n,如果它只能被1和本身整除,而不能被其它整数整除,那么这个数便是质数. 解:说明:本算法是用自然语言的形式描述的.设计算法一定要做到以下要求:〔1〕写出的算法必须能解决一类问题,并且能够重复使用. 〔2〕要使算法尽量简单、步骤尽量少. 〔3〕要保证算法正确,且计算机能够执行. 阅读课本3-4页的内容,分析例2例2、用二分法设计一个求方程x?2?0的近似根的算法. 分析:该算法实质是求2的近似值的一个最根本的方法. 解:2达标训练21.写出解方程x-2x-3=0的一个算法。
第一章算法初步本章教材分析算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础.算法的应用是学习数学的一个重要方面.学生学习算法的应用,目的就是利用已有的数学知识分析问题和解决问题.通过算法的学习,对完善数学的思想,激发应用数学的意识,培养分析问题、解决问题的能力,增强进行实践的能力等,都有很大的帮助.本章主要内容:算法与程序框图、基本算法语句、算法案例和小结.教材从学生最熟悉的算法入手,通过研究程序框图与算法案例,使算法得到充分的应用,同时也展现了古老算法和现代计算机技术的密切关系.算法案例不仅展示了数学方法的严谨性、科学性,也为计算机的应用提供了广阔的空间.让学生进一步受到数学思想方法的熏陶,激发学生的学习热情.在算法初步这一章中让学生近距离接近社会生活,从生活中学习数学,使数学在社会生活中得到应用和提高,让学生体会到数学是有用的,从而培养学生的学习兴趣.“数学建模”也是高考考查重点.本章还是数学思想方法的载体,学生在学习中会经常用到“算法思想” “转化思想”,从而提高自己数学能力.因此应从三个方面把握本章:(1)知识间的联系;(2)数学思想方法;(3)认知规律.本章教学时间约需12课时,具体分配如下(仅供参考):1.1.1 算法的概念约1课时1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构约4课时1.2.1 输入语句、输出语句和赋值语句约1课时1.2.2 条件语句约1课时1.2.3 循环语句约1课时1.3算法案例约3课时本章复习约1课时1.1 算法与程序框图1.1.1 算法的概念整体设计教学分析算法在中学数学课程中是一个新的概念,但没有一个精确化的定义,教科书只对它作了如下描述:“在数学中,算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确有限的步骤.”为了让学生更好理解这一概念,教科书先从分析一个具体的二元一次方程组的求解过程出发,归纳出了二元一次方程组的求解步骤,这些步骤就构成了解二元一次方程组的算法.教学中,应从学生非常熟悉的例子引出算法,再通过例题加以巩固.三维目标1.正确理解算法的概念,掌握算法的基本特点.2.通过例题教学,使学生体会设计算法的基本思路.3.通过有趣的实例使学生了解算法这一概念的同时,激发学生学习数学的兴趣.重点难点教学重点:算法的含义及应用.教学难点:写出解决一类问题的算法.课时安排 1课时教学过程导入新课思路1(情境导入)一个人带着三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可容纳一个人和两只动物,没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量狼就会吃羚羊.该人如何将动物转移过河?请同学们写出解决问题的步骤,解决这一问题将要用到我们今天学习的内容——算法. 思路2(情境导入)大家都看过赵本山与宋丹丹演的小品吧,宋丹丹说了一个笑话,把大象装进冰箱总共分几步?答案:分三步,第一步:把冰箱门打开;第二步:把大象装进去;第三步:把冰箱门关上. 上述步骤构成了把大象装进冰箱的算法,今天我们开始学习算法的概念. 思路3(直接导入)算法不仅是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础.在现代社会里,计算机已成为人们日常生活和工作中不可缺少的工具.听音乐、看电影、玩游戏、打字、画卡通画、处理数据,计算机是怎样工作的呢?要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始. 推进新课 新知探究 提出问题(1)解二元一次方程组有几种方法? (2)结合教材实例⎩⎨⎧=+-=-)2(,12)1(,12y x y x 总结用加减消元法解二元一次方程组的步骤.(3)结合教材实例⎩⎨⎧=+-=-)2(,12)1(,12y x y x 总结用代入消元法解二元一次方程组的步骤.(4)请写出解一般二元一次方程组的步骤.(5)根据上述实例谈谈你对算法的理解. (6)请同学们总结算法的特征. (7)请思考我们学习算法的意义. 讨论结果:(1)代入消元法和加减消元法. (2)回顾二元一次方程组⎩⎨⎧=+-=-)2(,12)1(,12y x y x 的求解过程,我们可以归纳出以下步骤: 第一步,①+②×2,得5x=1.③ 第二步,解③,得x=51. 第三步,②-①×2,得5y=3.④ 第四步,解④,得y=53.第五步,得到方程组的解为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.53,51y x(3)用代入消元法解二元一次方程组⎩⎨⎧=+-=-)2(,12)1(,12y x y x 我们可以归纳出以下步骤: 第一步,由①得x=2y -1.③第二步,把③代入②,得2(2y -1)+y=1.④ 第三步,解④得y=53.⑤ 第四步,把⑤代入③,得x=2×53-1=51. 第五步,得到方程组的解为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.53,51y x(4)对于一般的二元一次方程组⎩⎨⎧=+=+)2(,)1(,222111c y b x a c y b x a其中a 1b 2-a 2b 1≠0,可以写出类似的求解步骤: 第一步,①×b 2-②×b 1,得 (a 1b 2-a 2b 1)x=b 2c 1-b 1c 2.③ 第二步,解③,得x=12212112b a b a c b c b --.第三步,②×a 1-①×a 2,得(a 1b 2-a 2b 1)y=a 1c 2-a 2c 1.④ 第四步,解④,得y=12211221b a b a c a c a --.第五步,得到方程组的解为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=--=.,1221122112212112b a b a c a c a y b a b a c b c b x(5)算法的定义:广义的算法是指完成某项工作的方法和步骤,那么我们可以说洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,菜谱是做菜的算法等等.在数学中,算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确有限的步骤. 现在,算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题.(6)算法的特征:①确定性:算法的每一步都应当做到准确无误、不重不漏.“不重”是指不是可有可无的,甚至无用的步骤,“不漏” 是指缺少哪一步都无法完成任务.②逻辑性:算法从开始的“第一步”直到“最后一步”之间做到环环相扣,分工明确,“前一步”是“后一步”的前提,“后一步”是“前一步”的继续.③有穷性:算法要有明确的开始和结束,当到达终止步骤时所要解决的问题必须有明确的结果,也就是说必须在有限步内完成任务,不能无限制地持续进行.(7)在解决某些问题时,需要设计出一系列可操作或可计算的步骤来解决问题,这些步骤称为解决这些问题的算法.也就是说,算法实际上就是解决问题的一种程序性方法.算法一般是机械的,有时需进行大量重复的计算,它的优点是一种通法,只要按部就班地去做,总能得到结果.因此算法是计算科学的重要基础.应用示例思路1例1 (1)设计一个算法,判断7是否为质数.(2)设计一个算法,判断35是否为质数.算法分析:(1)根据质数的定义,可以这样判断:依次用2—6除7,如果它们中有一个能整除7,则7不是质数,否则7是质数.算法如下:(1)第一步,用2除7,得到余数1.因为余数不为0,所以2不能整除7.第二步,用3除7,得到余数1.因为余数不为0,所以3不能整除7.第三步,用4除7,得到余数3.因为余数不为0,所以4不能整除7.第四步,用5除7,得到余数2.因为余数不为0,所以5不能整除7.第五步,用6除7,得到余数1.因为余数不为0,所以6不能整除7.因此,7是质数. (2)类似地,可写出“判断35是否为质数”的算法:第一步,用2除35,得到余数1.因为余数不为0,所以2不能整除35.第二步,用3除35,得到余数2.因为余数不为0,所以3不能整除35.第三步,用4除35,得到余数3.因为余数不为0,所以4不能整除35.第四步,用5除35,得到余数0.因为余数为0,所以5能整除35.因此,35不是质数.点评:上述算法有很大的局限性,用上述算法判断35是否为质数还可以,如果判断1997是否为质数就麻烦了,因此,我们需要寻找普适性的算法步骤.变式训练请写出判断n(n>2)是否为质数的算法.分析:对于任意的整数n(n>2),若用i表示2—(n-1)中的任意整数,则“判断n是否为质数”的算法包含下面的重复操作:用i除n,得到余数r.判断余数r是否为0,若是,则不是质数;否则,将i的值增加1,再执行同样的操作.这个操作一直要进行到i的值等于(n-1)为止.算法如下:第一步,给定大于2的整数n.第二步,令i=2.第三步,用i除n,得到余数r.第四步,判断“r=0”是否成立.若是,则n不是质数,结束算法;否则,将i的值增加1,仍用i表示.第五步,判断“i>(n-1)”是否成立.若是,则n是质数,结束算法;否则,返回第三步.例2 写出用“二分法”求方程x2-2=0 (x>0)的近似解的算法.分析:令f(x)=x2-2,则方程x2-2=0 (x>0)的解就是函数f(x)的零点.“二分法”的基本思想是:把函数f(x)的零点所在的区间[a,b](满足f(a)·f(b)<0)“一分为二”,得到[a,m]和[m,b].根据“f(a)·f(m)<0”是否成立,取出零点所在的区间[a,m]或[m,b],仍记为[a,b].对所得的区间[a,b]重复上述步骤,直到包含零点的区间[a,b]“足够小”,则[a,b]内的数可以作为方程的近似解.解:第一步,令f(x)=x2-2,给定精确度d.第二步,确定区间[a,b],满足f(a)·f(b)<0.第三步,取区间中点m=2ba.第四步,若f(a)·f(m)<0,则含零点的区间为[a,m];否则,含零点的区间为[m,b].将新得到的含零点的区间仍记为[a,b].第五步,判断[a,b]的长度是否小于d或f(m)是否等于0.若是,则m是方程的近似解;否则,返回第三步.当d=0.005时,按照以上算法,可以得到下表.a b |a-b|1 2 11 1.5 0.51.25 1.5 0.251.375 1.5 0.1251.375 1.437 5 0.062 51.406 25 1.437 5 0.031 251.406 25 1.421 875 0.015 6251.414 062 5 1.421 875 0.007 812 51.414 062 5 1.417 968 75 0.003 906 25于是,开区间(1.414 062 5,1.417 968 75)中的实数都是当精确度为0.005时的原方程的近似解.实际上,上述步骤也是求2的近似值的一个算法.点评:算法一般是机械的,有时需要进行大量的重复计算,只要按部就班地去做,总能算出结果,通常把算法过程称为“数学机械化”.数学机械化的最大优点是它可以借助计算机来完成,实际上处理任何问题都需要算法.如:中国象棋有中国象棋的棋谱、走法、胜负的评判准则;而国际象棋有国际象棋的棋谱、走法、胜负的评判准则;再比如申请出国有一系列的先后手续,购买物品也有相关的手续……思路2例1 一个人带着三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可容纳一个人和两只动物,没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量就会吃羚羊.该人如何将动物转移过河?请设计算法.分析:任何动物同船不用考虑动物的争斗但需考虑承载的数量,还应考虑到两岸的动物都得保证狼的数量要小于羚羊的数量,故在算法的构造过程中尽可能保证船里面有狼,这样才能使得两岸的羚羊数量占到优势.解:具体算法如下:算法步骤:第一步:人带两只狼过河,并自己返回.第二步:人带一只狼过河,自己返回.第三步:人带两只羚羊过河,并带两只狼返回.第四步:人带一只羊过河,自己返回.第五步:人带两只狼过河.点评:算法是解决某一类问题的精确描述,有些问题使用形式化、程序化的刻画是最恰当的.这就要求我们在写算法时应精练、简练、清晰地表达,要善于分析任何可能出现的情况,体现思维的严密性和完整性.本题型解决问题的算法中某些步骤重复进行多次才能解决,在现实生活中,很多较复杂的情境经常遇到这样的问题,设计算法的时候,如果能够合适地利用某些步骤的重复,不但可以使得问题变得简单,而且可以提高工作效率.例2 喝一杯茶需要这样几个步骤:洗刷水壶、烧水、洗刷茶具、沏茶.问:如何安排这几个步骤?并给出两种算法,再加以比较.分析:本例主要为加深对算法概念的理解,可结合生活常识对问题进行分析,然后解决问题.解:算法一:第一步,洗刷水壶.第二步,烧水.第三步,洗刷茶具.第四步,沏茶.算法二:第一步,洗刷水壶.第二步,烧水,烧水的过程当中洗刷茶具.第三步,沏茶.点评:解决一个问题可有多个算法,可以选择其中最优的、最简单的、步骤尽量少的算法.上面的两种算法都符合题意,但是算法二运用了统筹方法的原理,因此这个算法要比算法一更科学.例3 写出通过尺轨作图确定线段AB一个5等分点的算法.分析:我们借助于平行线定理,把位置的比例关系变成已知的比例关系,只要按照规则一步一步去做就能完成任务.解:算法分析:第一步,从已知线段的左端点A出发,任意作一条与AB不平行的射线AP.第二步,在射线上任取一个不同于端点A的点C,得到线段AC.第三步,在射线上沿AC的方向截取线段CE=AC.第四步,在射线上沿AC的方向截取线段EF=AC.第五步,在射线上沿AC的方向截取线段FG=AC.第六步,在射线上沿AC的方向截取线段GD=AC,那么线段AD=5AC.第七步,连结DB.第八步,过C作BD的平行线,交线段AB于M,这样点M就是线段AB的一个5等分点.点评:用算法解决几何问题能很好地训练学生的思维能力,并能帮助我们得到解决几何问题的一般方法,可谓一举多得,应多加训练.知能训练设计算法判断一元二次方程ax2+bx+c=0是否有实数根.解:算法步骤如下:第一步,输入一元二次方程的系数:a,b,c.第二步,计算Δ=b2-4ac的值.第三步,判断Δ≥0是否成立.若Δ≥0成立,输出“方程有实根”;否则输出“方程无实根”,结束算法.点评:用算法解决问题的特点是:具有很好的程序性,是一种通法.并且具有确定性、逻辑性、有穷性.让我们结合例题仔细体会算法的特点.拓展提升中国通规定:拨打市内电话时,如果不超过3分钟,则收取话费0.22元;如果通话时间超过3分钟,则超出部分按每分钟0.1元收取通话费,不足一分钟按一分钟计算.设通话时间为t (分钟),通话费用y (元),如何设计一个程序,计算通话的费用. 解:算法分析:数学模型实际上为:y 关于t 的分段函数. 关系式如下:y=⎪⎩⎪⎨⎧∉>+-+∈>-+≤<).,3(),1]3([1.022.0),,3(),3(1.022.0),30(,22.0Z t T T Z t t t t 其中[t -3]表示取不大于t -3的整数部分. 算法步骤如下:第一步,输入通话时间t.第二步,如果t≤3,那么y=0.22;否则判断t∈Z 是否成立,若成立执行 y=0.2+0.1×(t-3);否则执行y=0.2+0.1×([t -3]+1). 第三步,输出通话费用c. 课堂小结(1)正确理解算法这一概念.(2)结合例题掌握算法的特点,能够写出常见问题的算法. 作业课本本节练习1、2.设计感想本节的引入精彩独特,让学生在感兴趣的故事里进入本节的学习.算法是本章的重点也是本章的基础,是一个较难理解的概念.为了让学生正确理解这一概念,本节设置了大量学生熟悉的事例,让学生仔细体会反复训练.本节的事例有古老的经典算法,有几何算法等,因此这是一节很好的课例.。
111算法的概念一、习目标:1.要求生了解算法的含义,体会算法的思想2.在分析实例的基础上了解算法的基本特征3.能够用自然语言描述一些具体问题的算法二、习重点:算法的含义以及基本特征习难点:简单的算法设计三、教过程:一、问题引入:问题1:根据生活经验,请设计完成洗衣服的过程中有哪几个步骤?问题2:请写出二元一次方程组><=-><-=+112212{yxyx的解答过程。
问题3:你们所写的解答过程和课本上的解答有什么不同?课本提供的解答有什么特点?问题4:对于一般的二元一次方程组⎩⎨⎧=+=+)2(,)1(,222111c y b x a c y b x a , 其中a 1b 2-a 2b 1≠0,可以写出类似的求解步骤:第一步, 第二步, 第三步, 第四步, 第五步,二、归纳新知:1算法的定义: 2算法的要求: 3算法的基本特征:三、例题讲解:例1(1)设计一个算法,判断7是否为质数 (2)设计一个算法,判断35是否为质数思考:1整数89是否是质数?2.写出“判断整数n (n >2)是否为质数”的算法?体验:电视节目中,有一种有趣的“猜数”游戏现有一商品,价格在0到800元之间,主持人每次对观众的报价给出“高了”或“低了”的提示,釆取怎样的策略才能在较短的时间内猜出最接近的价格呢?例2.用二分法求解方程写出方程2-2=0(>0)的近以解的算法 【知识链接】质数:只能被1和自身整除的大于1的整数。
【知识链接】二分法:对于在区间[a,b]上连续不断,且满足f(a)·f(b)<0的函数,通过不断地把函数y=f()的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值的方法.思考:1为什么算法第一步要设计“给定精确度d ”这个环节,能否省略?2算法第三步中确定区间为[]2,1,能否换成[]100,1或[]10,2行吗?请说明理由。
四、训练反馈1下列关于算法的说法中,正确的是:①求解某一类问题的算法是唯一的; ②算法必须在有限步操作之后停止;③算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊; ④设计算法要本着简单方便的原则。
高中二年级(上)数学必修3第一章:算法初步——1.1.1:算法的概念一:知识点讲解(一):算法的概念21世纪的算法:指的是用阿拉伯数字进行的过程。
数学中的算法:通常是指按照一定规则解决某一类问题的和的步骤。
现代算法:通常可以编成计算机程序,让执行并解决问题。
(二):算法的特征及设计要求算法是对解决问题的过程进行抽象而精确的描述,算法一般具备以下几个特征:✧有限性:一个算法的步骤序列是有限的,它应在有限步操作之后停止。
✧确定性:算法中的每一步应该是的,并且能有效地执行。
利用算法得到的结果也应当是的,而不是模棱两可的。
✧逻辑性:算法从初始步骤开始,分为若干个明确的步骤,前一步是后一步的前提,只有完成前一步,才能进行下一步,并且每一步都须正确无误,由此组成具有很强逻辑性的步骤序列。
✧不唯一性:求解某一个问题的算法不一定是唯一的,可以有不同的算法,这些算法有繁简、优劣之分。
✧普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法。
算法的设计要求:✧写出的算法,必须能解决一类问题,并且能够重复使用。
✧要使算法尽量简单,步骤尽量少。
✧算法过程要能一步一步地执行,每一步执行的操作必须确切,并且要能在有限步后得出结果。
(三):算法的描述描述算法可以有不同的方式,常用的有自然语言、框图(流程图)、程序设计语言等:✧自然语言:自然语言就是人们日常使用的语言,可以是汉语、英语或数学语言等,用自然语言描述算法的有点是,当算法中的操作步骤按顺序执行时比较容易理解,缺点是如果算法中包含判断和转向,并且操作步骤较多时,就不那么直观清晰了。
✧程序框图(流程图):程序框图是指用规定的来描述算法。
用框图描述算法,具有直观、结构清晰、条例分明、通俗易懂、标语检测、易于修改及交流等优点。
✧ 程序设计语言:算法可以通过程序语言编写出来,并在计算机上执行。
程序设计语言可分为低级语言和高级语言,低级语言包括机器语言和汇编语言例1:判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
1.1《算法与程序框图》学案(1-算法的概念)
一、学习目标
注意把握以下目标.了解算法的含义,了解算法的思想.
二、教学设计
(一)试填写
算法是指解决某一类问题的的步骤.算法具有 性, 性和 性.
(二)试写出以下问题的算法:
1.判断7是否为质数
第一步,
第二步,
第三步,
第四步,
第五步,
2.判断35是否为质数
第一步,
第二步,
第三步,
第四步,
3.判断n 是否为质数
第一步,
第二步,
第三步,
第四步,
第五步,
4.用"二分法"求方程2
20(0)x x -=>的近似解的算法.
第一步,
第二步,
第三步,
第四步,
第五步,
三、练习
课本第5页思考,第5页练习1,2.
四、作业
1.求方程22320x x -+=的解的算法.
2.求方程组23,456x y x y +=⎧⎨+=⎩
的解的算法.。
1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构第1课时 程序框图、顺序结构学习目标 1.熟悉各种程序框及流程线的功能和作用;2.能够读懂简单的程序框图;3.能用程序框图表示顺序结构的算法.一.问题“导”、“研”:(一) 程序框图思考 许多办事机构都有工作流程图,你觉得要向来办事的人员解释工作流程,是用自然语言好,还是用流程图好?答案 使用流程图好.因为使用流程图表达更直观准确. 程序框图的概念:(1)程序框图又称 ,是一种用 、 及 来表示算法的图形. (2)常见的程序框、流程线及各自表示的功能图形符号名称 功能终端框(起止框)输入、输出框处理框(执行框)判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y ”;不成立时标明“否”或“N ”流程线 ○连接程序框图的两部分一个或几 的组合表示算法中的一个步骤;有的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的.(二)顺序结构(1)顺序结构的定义由若干个依次执行的步骤组成,这是任何一个算法都离不开的基本结构.(2)结构形式二“生展”、“师升”:类型一把自然语言描述的算法翻译成程序框图例1已知一个算法如下:第一步,输入x.第二步,计算y=2x+3.第三步,计算d=x2+y2.第四步,输出d.把上述算法用程序框图表示.反思与感悟画程序框图的规则:(1)使用标准的程序框符号;(2)框图一般按从上到下,从左到右的方向画;(3)描述语言写在程序框内,语言清楚、简练.跟踪训练1算法如下,画出程序框图.第一步,输入a,b,c的值-1,-2,3.第二步,计算max =4ac -b 24a .第三步,输出max .类型二 顺序结构例2 一个笼子里装有鸡和兔共m 只,且鸡和兔共n 只脚,设计一个计算鸡和兔各有多少只的算法,并画出程序框图.反思与感悟 顺序结构的程序框图的基本特征:(1)必须有两个起止框,穿插输入、输出框和处理框,没有判断框. (2)各程序框从上到下用流程线依次连接. (3)处理框按计算机执行顺序沿流程线依次排列.跟踪训练2 已知一个三角形三条边的边长分别为a ,b ,c ,利用海伦-秦九韶公式(令p =a +b +c2,则三角形的面积S =p (p -a )(p -b )(p -c ),设计一个计算三角形面积的算法,并画出程序框图.类型三读懂程序框图例3一个算法如图,它的功能是什么?反思与感悟程序框图本就是为直观清晰表达算法而生,故只需弄清各种程序框、流程线的功能,再依次执行一下程序,不难读懂该图所要表达的算法.跟踪训练3写出下列算法的功能:(1)图①中算法的功能是(a>0,b>0) ________________________________;(2)图②中算法的功能是________________.三、质量检测:1.一个完整的程序框图至少包含()A.终端框和输入、输出框B.终端框和处理框C.终端框和判断框D.终端框、处理框和输入、输出框2.下列图形符号属于判断框的是()3.任何一种算法都离不开的基本结构为()A.逻辑结构B.条件结构C.循环结构D.顺序结构4.程序框图符号“”可用于()A.输出a=10B.赋值a=10C.判断a=10D.输入a=15.下面程序框图表示的算法的运行结果是________.A.6B.9C.6 6D.96四、小组评价:五、课堂小结:六、课后作业:练习册《金银卷》同步练习七、课外思考题(供学有余力的同学做):.下面的程序框图是顺序结构的是()组别名次得分。
1.1.1 算法的概念【学习目标】1.了解算法的含义,体会算法的思想;2.能够用自然语言叙述算法;3.掌握正确的算法应满足的特征。
【学习重点】算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计;【学习难点】把自然语言转化为算法语言。
一、引入问1、要把大象装入冰箱分几步?问2、如何求一元二次方程20ax bx c ++=的解?问3、指出在家中烧开水的过程分几步?二、知识清单1.算法可以理解为由 及规定的 所构成的 ,或者看成按照要求设计好的 、 计算序列,并且这样的步骤或序列能够解决 .2.描述算法可以有不同的方式.例如,可以用 加以叙述,也可以借助 (算法语言)给出精确的说明,也可以用 直观地显示算法的全貌.3.写出的算法,必须能解决 ,并且能够 .4.算法过程要能 ,每一步执行的操作,必须 ,不能 ,而且经过 后能得出结果.三、典例分析:例1. “一群小兔一群小鸡,两群合到一群中,腿一共有48条,脑袋共有17个,问一共有多少小鸡?多少小兔?再归纳一般二元一次方程组的通用方法,即用高斯消去法解一般的二元一次方程组 ⎩⎨⎧=+=+22221211212111b x a x a b x a x a2:假设家中生火泡茶有以下几个步骤:a.生火b.将水倒入锅中c.找茶叶d.洗茶壶茶碗e.用开水冲茶 请选出一个最优算法( )A.abcdeB.bacdeC.cadbeD.dcabe归纳总结:算法的定义:算法可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者看成按要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤或序列能够解决一类问题。
算法的要求(1)写出的算法必须能解决一类问题,并且能重复使用;(2)算法过程要能一步一步执行,每一步执行的操作,必须确切,不能含混不清,而且经过有限步后能得出结果。
算法的五个重要特征:有穷性、确切性、可行性、输入、输出例2. 写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
第一章算法初步1.1.1 算法的概念【学习目标】1.了解算法的含义,体会算法的思想;2.能够用自然语言叙述算法,知道正确的算法应满足的要求;3.会写出数值性计算的算法问题和解线性方程(组)的算法;【新知自学】问题1.你知道在家里烧开水的基本过程吗?问题2.两个大人和两个小孩一起渡河,渡口只有一条小船,每次最多能渡1 个大人或两个小孩,他们四人都会划船,但都不会游泳。
试问他们怎样渡过河去?请写出一个渡河方案。
问题3.猜物品的价格游戏:现在一商品,价格在0~8000元之间,解决这一问题有什么策略?新知梳理:1.算法的概念:数学中的算法通常是指;现代算法通常是指 .2.算法与计算机计算机解决任何问题都要依赖于 ,只有将解决问题的过程分解为若干个 ,即算法,并用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来,计算机才能解决问题.3.算法的特点:(1)确定性;(2)有限性;(3)普遍性;(4)不唯一性. 对点练习:1. 下列关于算法的描述正确的是( )A.算法与求解一个问题的方法相同B.算法只能解决一个问题,不能重复使用C.算法过程要一步一步执行,每步执行的操作必须确切D.有的算法执行完以后,可能没有结果.2.下列可以看成算法的是( )A.学习数学时,课前预习,课上认真听讲并记好笔记,课下先复习再作业,之后做适当的练习题B.今天餐厅的饭真好吃C.这道数学题难做D.方程0122=+-x x 无实数根3.下列各式的值不能用算法求解的是()A.2222100321++++= TB.501413121++++= T C. +++++=54321TD.100994321-++-+-= T【合作探究】典例精析例题1.给出求1+2+3+4+5的一个算法.变式练习:1.给出求1+2+3+…+100的一个算法.例题2.写出解方程0322=--x x 的一个算法.变式练习:2.写出解方程组⎩⎨⎧=+=--30132y x y x 的一个算法.例题3.设计一个问题2的算法.变式练习:3.一位商人有9枚银元,其中有1枚略轻的是假银元,你能用天平(无砝码)将假银元找出来吗?试写出一个算法.【课堂小结】【当堂达标】1.下列关于算法的叙述中,不正确的是()A.计算机解决任何问题都需要算法B.只有将要解决的问题分解为若干步骤,并且用计算机能够识别的语言描述出来,计算机才能解决问题C.算法执行后可以不产生确定的结果D.解决同一个问题的算法并不唯一,而且每一个算法都要一步一步执行,每一步都要产生确切的结果2.下列叙述能称为算法的个数为()①植树需要运苗、挖坑、栽苗、浇水这些步骤.②顺序进行下列运算:211=+,312=+, ,413=+,100199=+.③从枣庄乘火车到徐州,从徐州乘飞机到广州.④求所有能被3整除的正数,即3,6,9,12,….3.求1197531⨯⨯⨯⨯⨯的值的一个算法是:第一步:求31⨯得到结果3;第二步:将第一步所得结果3乘5,得到结果15;第三步: ;第四步:再将105乘9得到945;第五步:再将945乘11,得到10395,即为最后结果.【课时作业】1.下列关于算法的说法,正确的个数是( )①求解某一问题的算法是唯一的;②算法必须在有限步骤操作之后停止;③算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊.A. 1B. 2C. 3D. 02.关于方程0652=+-x x 的求根问题,下列说法正确的是( )A.只能设计一种算法B.可以设计两种算法C.不能设计算法D.不能根据解题过程设计算法3.早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5分钟)、刷水壶(2分钟)、烧水(8分钟)、泡面(3分钟)、吃饭(10分钟)、听广播(8分钟)几个步骤.从下列选项中选出最好的一种算法.A.第一步洗脸刷牙、第二步刷水壶、第三步烧水、第四步泡面、第五步吃饭、第六步听广播B.第一步刷水壶、第二步烧水同时洗脸刷牙、第三步泡面、第四步吃饭、第五步听广播C.第一步刷水壶、第二步烧水同时洗脸刷牙、第三步泡面、第四步吃饭同时听广播D.第一步吃饭同时听广播、第二步泡面、第三步烧水同时洗脸刷牙、第四步刷水壶4.给出下列算法:第一步,输入x 的值.第二步,当4>x 时,计算2+=x y ;否则执行下一步.第三步,计算x y -=4.第四步,输出y . 当输入0=x 时,输出y = .5.求二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的最值的一个算法如下,请将其补充完整: 第一步,计算ab ac m 442-=.第二步, .第三步, .6.一般一元二次方程组⎩⎨⎧=+=+222111c y b x a c y b x a(其中01221≠-b a b a )的求解步骤(参照课本填空)第一步,第二步,第三步,第四步,7. 写出判断整数)2(>n n 是否为质数的算法.第五步, .8.已知直角坐标系中的两点)0,1( A ,)2,3(B ,写出求直线AB 的方程的一个算法.9.写出求c b a ,,中最小值的算法.。
1.1.1 算法的概念一、序言算法不仅是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础. 在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具. 听音乐、看电影、玩游戏、打字、画卡通画、处理数据,计算机几乎渗透到了人们生活的所有领域. 那么,计算机是怎样工作的呢?要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始. 同时,算法有利于发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力.在以前的学习中,虽然没有出现算法这个名词,但实际上在数学教学中已经渗透了大量的算法思想,如四则运算的过程、求解方程的步骤等等,完成这些工作都需要一系列程序化的步骤,这就是算法的思想.二、实例分析例1:写出你在家里烧开水过程的一个算法.解:第一步:把水注入电锅;第二步:打开电源把水烧开;第三步:把烧开的水注入热水瓶.(以上算法是解决某一问题的程序或步骤)例2:给出求1+2+3+4+5的一个算法.解: 算法1 按照逐一相加的程序进行第一步:计算1+2,得到3;第二步:将第一步中的运算结果3与3相加,得到6;第三步:将第二步中的运算结果6与4相加,得到10;第四步:将第三步中的运算结果10与5相加,得到15.算法2 可以运用公式1+2+3+…+=直接计算 第一步:取=5;第二步:计算; 第三步:输出运算结果.(说明算法不唯一)例3:(课本第2页,解二元一次方程组的步骤)(可推广到解一般的二元一次方程组,说明算法的普遍性)例4:用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是:第一步:根据题意,选择标准方程或一般方程;第二步:根据条件列出关于,,或,,的方程组;第三步:解出,,或,,,代入标准方程或一般方程.三、算法的概念通过对以上几个问题的分析,我们对算法有了一个初步的了解.在解决某些问题时,需要设计出一系列可操作或可计算的步骤,通过实施这些步骤来解决问题,通常把这些 n 2)1(+n n n 2)1(+n n a b r D E F a b r D E F在数学中,现代意义上的“算法”通常是指可以用计算机来解决的某一类问题的程例6:(课本第4页例2)练习2:设计一个计算1+2+…+100的值的算法.解:算法1 按照逐一相加的程序进行第一步:计算1+2,得到3;第二步:将第一步中的运算结果3与3相加,得到6;第三步:将第二步中的运算结果6与4相加,得到10;……第九十九步:将第九十八步中的运算结果4950与100相加,得到5050. 算法2 可以运用公式1+2+3+…+=直接计算 第一步:取=100;第二步:计算; 第三步:输出运算结果.练习3:(课本第5页练习1)任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积.解:第一步:输入任意正实数;第二步:计算;第三步:输出圆的面积.五、课堂小结1. 算法的特性:①有穷性:一个算法的步骤序列是有限的,它应在有限步操作之后停止,而不能是无限的.②确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可.③可行性:算法中的每一步操作都必须是可执行的,也就是说算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成.④输入:一个算法中有零个或多个输入..⑤输出:一个算法中有一个或多个输出.2. 描述算法的一般步骤:①输入数据.(若数据已知时,应用赋值;若数据为任意未知时,应用输入) ②数据处理. n 2)1(+n n n 2)1(+n n r 2r S π=S③输出结果.。
高一数学必修三导学案必修三《1.1.1 算法的概念》导学案一:学习目标1.通过实例体会算法思想,了解算法的含义与主要特点;2.能按步骤用自然语言写出简单问题的算法过程;3算法的设计与算法意识的的培养二:课程导读预习教材P2-5,完成下列问题1.给出求1+2+3+4+5的一个算法2.给出求解方程组274511x yx y+=⎧⎨+=⎩的一个算法三:问题探究(1)算法是怎样的?(2)怎样表达算法.四:方法导练:例1:①设计一个算法,判断5是否为质数.②设计一个算法,判断35是否为质数. 例2:求2的近似值,精确度0.05.高一数学必修三导学案例3:设计一个算法把A、B两个数按从大到小的顺序排列。
五:总结提升:算法的重要特征:(1)有限性:一个算法在执行有限步后必须结束;(2)明确性:算法的每一个步骤和次序必须是确定的;(3)顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.六:课后反馈1.下面四种叙述能称为算法的是()A.在家里一般是妈妈做饭B.做米饭需要刷锅、淘米、添水、加热这些步骤C.在野外做饭叫野炊D.做饭必须要有米2.下列对算法的理解不正确的是()A.算法有一个共同特点就是对一类问题都有效(而不是个别问题)B.算法要求是一步步执行,每一步都能得到唯一的结果C.算法一般是机械的,有时要进行大量重复计算,它的优点是一种通法D.任何问题都可以用算法来解决3.下列关于算法的描述正确的是()A.算法与求解一个问题的方法相同B.算法只能解决一个问题,不能重复使用C.算法过程要一步一步执行,每步执行的操作必须确切D.有的算法执行完后,可能无结果4.已知直角三角形两直角边长为a,b,求斜边长c的一个算法分下列三步:①计算c②输入直角三角形两直角边长a,b的值;③输出斜边长c的值,其中正确的顺序是A.①②③B.②③①C.①③②D.②①③。
《1.1.1算法的概念 》导学案编写人:范志颖 审核人:袁辉 审批人:袁辉【学法指导】(可根据自身学科特点增删内容)1.认真阅读教科书,努力完成“基础导学”部分的内容;2.探究部分内容可借助资料,但是必须谈出自己的理解;不能独立解决的问题,用红笔做好标记;3.课堂上通过合作交流研讨,认真听取同学讲解及教师点拨,排除疑难;4.全力以赴,相信自己!学 习 目 标知识与技能过程与方法 情感态度与价值观 1.让学生对算法的概念有一个初步认识,并了解算法是如何表示的。
2.学习算法的自然语言表示,认识算法的特征、作用和优势。
3.在得出用二分法求方程一个近似解的算法的过程中,初步运用算法概念,体会算法自然语言描述形成的过程,会初步用自然语言描述算法。
(1)逻辑思维能力.通过分析消去法的过程,体会算法的思想,发展有条理的清晰的思维的能力,提高学生的算法素养。
(2)创新能力.算法的多样性. 让学生感受算法思想的重要性,感受现代信息技术的能力,提高学生的学习兴趣. 学习重点算法的概念和算法的合理表述. 学习难点算法的合理表述、消去法. 【学习过程】什么是算法呢?1、6+5*(4—2)2、写出解方程组{32324x y x y -=+=② ① 的步骤3、变一变{32324x y x y -=+=写出解第二个方程组的算法归纳算法概念:问题:1.有人对歌德巴赫猜想“任何大于4的偶数都能写成两个奇质数之和”设计了如下操作步骤: 第一步:检验6=3+3第二步:检验8=3+5第三步:检验10=5+5。
利用计算机无穷地进行下去!请问,利用这种程序能够证明猜想的正确性吗?这是一种算法吗?2.算法的基本特征:例题例1.任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n 是否为质数做出判定.{111222a x b y c a x b y c +=+=① ② 1221(0)a b a b -≠例2.用二分法设计一个求方程x2 —2=0 的近似根的算法.课堂练习1.任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积.2.你要乘火车去外地办一件急事,请你写出从自己房间出发到坐在车厢内的三步主要算法.3.任意给定一个大于1 的正整数n,设计一个算法求出n的所有因数.作业:写出求1+2+3+ 。
第一章算法初步§1.1算法与程序框图1.1.1算法的概念自主学习学习目标通过分析解决具体问题的过程与步骤,体会算法的思想,了解算法的含义,能用自然语言描述解决具体问题的算法.自学导引1.算法可以理解为由基本运算及规定的____________所构成的完整的解题步骤,或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤或序列能够解决一类问题.2.算法具有________、________、________、____________、________等特征.3.算法通常可以编成____________,让计算机执行并解决问题.对点讲练知识点一算法的概念例1下列关于算法的描述正确的是()A.算法与求解一个问题的方法相同B.算法只能解决一个问题,不能重复使用C.算法过程要一步一步执行,每步执行的操作必须确切D.有的算法执行完后,可能无结果点评算法实际上是解决问题的一种程序性方法,它通常指向某一个或一类问题,而解决的过程是程序性和构造性的.算法也可以看成解决问题的特殊的、有效的方法.变式迁移1下列关于算法的说法,正确的有()①求解某一类问题的算法是唯一的;②算法必须在有限步操作之后停止;③算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;④算法执行后一定产生确定的结果.A.1个B.2个C.3个D.4个知识点二直接法设计算法例2写出求1+2+3+4+5+6值的一个算法.点评方法一是最原始的方法,最为繁琐,步骤较多,当加数较大时,比如1+2+3+…+10 000,再用这种方法是不可取的;方法二与方法三都是比较简单的算法,但比较而言,方法二最为简单,且易于在计算机上执行操作.因此,当我们考虑算法设计时,要刻意去发展有条理的表达能力,提高逻辑思维能力,从而简单地解决问题.变式迁移2写出解方程x2-x-6=0的一个算法.知识点三 选择执行的算法例3 函数y =⎩⎪⎨⎪⎧ -x +1 (x >0)0 (x =0),x +1 (x <0)写出给定自变量x 求函数值的算法.点评 这是分段函数算法的一个模型,算法设计的关键是根据x 的范围选择相应的解析式,即相应的步骤,设计算法时,一定要考虑到x 的所有可能情况及各种情况下算法的执行情况.变式迁移3 设计一个算法,对任意三个整数a 、b 、c ,求出其中的最小数.1.算法有以下几个特征(1)概括性:写出的算法必须能解决一类问题,并能重复使用.(2)逻辑性:即顺序性和正确性.算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能执行下一步,并且每一步都准确无误,才能解决问题.(3)有穷性:算法的步骤序列是有限的,一个算法必须总是在执行有穷步之后结束,且每一步都可在有穷时间内完成.(4)不唯一性:求解某个问题的算法不是唯一的,对一个问题可以有不同的算法.2.算法设计要求(1)写出的算法必须能解决一类问题,并且能重复使用.(2)要使算法尽量简单,步骤尽量少.(3)算法过程要能一步一步执行,每一步都准确无误,且在有限步后能得出结果.课时作业一、选择题1.我们已学过的算法有求解一元二次方程的求根公式,加减消元法求二元一次方程组的解,二分法求出函数的零点等,对算法的描述有:①对一类问题都有效;②算法可执行的步骤必须是有限的;③算法可以一步一步地进行,每一步都有确切的含义;④是一种通法,只要按部就班地做,总能得到结果.以上算法的描述正确的个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个2.下列四种叙述中能称为算法的是( )A .解方程时需要验根B .在野外做饭叫野炊C .做米饭时需要刷锅、淘米、添水、加热这些步骤D .以上都不是算法3.计算下列各式中S 的值,能设计算法求解的是( )①S =12+14+18+…+12100 ②S =12+14+18+…+12100+… ③S =12+14+18+…+12n (n ≥1且n ∈N ) A .①② B .①③ C .②③ D .①②③4.关于一元二次方程x 2-5x +6=0的求根问题,下列说法正确的是( )A .只能设计一种算法B .可以设计两种算法C .不能设计算法D .不能根据解题过程设计算法5.对于算法:第一步,输入n .第二步,判断n 是否等于2,若n =2,则n 满足条件;若n >2,则执行第三步.第三步,依次从2到n -1检验能不能整除n ,若不能整除n ,则执行第四步;若能整除n ,则执行第一步.第四步,输出n .满足条件的n 是( )A .质数B .奇数C .偶数D .约数二、填空题6.以下有六个步骤:①拨号;②等拨号音;③提起话筒(或免提功能);④开始通话或挂机(线路不通);⑤等复话方信号;⑥结束通话.试写出打一个本地电话的算法_____________________________________________.(只写编号)7.已知一个学生的语文成绩为89,数学成绩为96,外语成绩为99.以下是求他的总分和平均成绩的一个算法,在横线上填入算法中缺的两个步骤.第一步,取A =89,B =96,C =99.第二步,__________________________.第三步,__________________________.第四步,输出计算的结果.8.下面给出了一个问题的算法:第一步,输入a.第二步,若a≥4,则执行第三步,否则执行第四步.第三步,输出2a-1.第四步,输出a2-2a+3.问题:(1)这个算法解决的问题是___________________________________________________.(2)当输入的a值为________时,输出的数值最小.三、解答题9.求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法.10.设计算法,求方程5x+2y=22的正整数解.第一章算法初步§1.1算法与程序框图1.1.1算法的概念自学导引1.运算顺序2.概括性逻辑性有穷性不唯一性普遍性3.计算机程序对点讲练例1C[算法与求解一个问题的方法既有区别又有联系,故A不对;算法能重复使用,故B不对;每个算法执行后必须有结果,故D不对;由算法的有序性和确定性可知C 正确.]变式迁移1C[解决某一类问题的算法不唯一,第①个说法错误,②③④正确,故选C.]例2解方法一S1计算1+2得到3.S2将S1中的运算结果3与3相加得到6.S3将S2中的运算结果6与4相加得到10.S 4 将S 3中的运算结果10与5相加得到15.S 5 将S 4中的运算结果15与6相加得到21.S 6 输出运算结果.方法二S 1 取n =6.S 2 计算n (n +1)2. S 3 输出运算结果.方法三S 1 将原式变形为(1+6)+(2+5)+(3+4)=3×7.S 2 计算3×7.S 3 输出运算结果.变式迁移2 解 第一步,计算方程的判别式并判断符号Δ=1+4×6=25>0;第二步,将a =1,b =-1,c =-6代入求根公式x =-b±b 2-4ac 2a,得x 1=-2,x 2=3; 第三步,输出方程的两个根.例3 解 算法如下:第一步,输入x ;第二步,若x >0,则令y =-x +1后执行第五步,否则执行第三步;第三步,若x =0,则令y =0后执行第五步,否则执行第四步;第四步,令y =x +1;第五步,输出y 的值.变式迁移3 解 算法步骤如下:第一步,假定数a 为三个数中的最小数.第二步,将b 与a 比较,如果b <a ,则令a =b ,否则a 值不变.第三步,将c 与a 比较,如果c <a ,则令a =c ,否则a 值不变.第四步,a 就是a 、b 、c 中的最小数.课时作业1.D [题中对算法的几种描述分别对应算法的概括性、有穷性、逻辑性和普遍性.]2.C3.B [由算法的步骤是有限的,所以②不能设计算法求解.]4.B [算法具有不唯一性,对于一个问题,我们可以设计不同的算法.]5.A [此题首先要理解质数,只能被1和自身整除的大于1的整数叫质数.2是最小的质数,这个算法通过对2到n -1一一验证,看是否有其他约数,来判断其是否为质数.]6.③②①⑤④⑥7.计算总分D =A +B +C 计算平均成绩E =D 38.(1)求分段函数f(a)=⎩⎪⎨⎪⎧2a -1, a ≥4,a 2-2a +3, a<4的函数值问题 (2)1 9.解 方法一第一步,先求1×3,得到结果3;第二步,将第一步所得结果3再乘以5,得到结果15;第三步,再将15乘以7,得到结果105;第四步,再将105乘以9,得到结果945;第五步,再将945乘以11,得到10 395,即是最后结果.方法二第一步,S =1;第二步,I =3;第三步,S =S ×I ;第四步,I =I +2;第五步,如果I 不大于11,返回重新执行第三步、第四步及第五步,否则,输出S 的值就是所求的结果,结束.10.解 第一步,将x =1代入原方程,得y =172,这组解不是方程的正整数解; 第二步,将x =2代入原方程,得y =6,这组解是方程的正整数解;第三步,将x =3代入原方程,得y =72,这组解不是方程的正整数解; 第四步,将x =4代入原方程,得y =1,这组解是方程的正整数解;第五步,方程的正整数解有两组:⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =6或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =1.。
人教版高中必修3(B版)1.1.1算法的概念教学设计一、背景学科:信息技术年级:高中版本:人教版(B版) 章节:1.1.1 算法的概念教学目标: 1. 了解算法的基本概念; 2. 能够用自己的话解释算法; 3. 能够根据图示说明算法的过程。
二、教学内容1. 算法的定义及概念算法是指完成特定任务的指令序列,在计算机中具有广泛的应用。
算法包含输入、输出以及实现目标的基本步骤。
2. 算法的特征算法有以下特征: 1. 输入:算法需要输入来完成指定任务; 2. 输出:算法需要输出来完成指定任务; 3. 有序性:算法是有序的指令序列,需要按照特定顺序执行; 4. 确定性:算法是确定的,给定相同的输入,将会得到相同的输出; 5. 可行性:算法可以在有限的时间内完成指定任务。
3. 算法的表示方法算法可以使用自然语言、流程图、伪代码等方式进行表示和描述。
三、教学方法1. 模拟演示法教学步骤: 1. 教师介绍算法的基本概念; 2. 教师演示一个包裹装箱的例子,用具体的流程图描述该过程; 3. 学生模拟演示算法过程。
2. 讨论法教学步骤: 1. 教师介绍算法的概念及特征; 2. 学生分组讨论,用自己的话来解释算法的概念; 3. 学生用自己的方式描述算法的过程,再进行相互的交流和讨论。
3. 循序渐进教学法教学步骤: 1. 教师介绍算法的概念及特征; 2. 学生根据教师提供的算法伪代码,完成简单实现; 3. 教师介绍算法的图示、流程图表示法; 4. 学生用自己的方式描述算法的过程; 5. 教师进一步介绍算法的时间复杂度和空间复杂度的概念。
四、教学评估1. 课堂测验在课堂结束前,教师可以进行一次小测验,以检查学生是否掌握了算法的概念及特征。
2. 课程设计教师为学生设计一个小规模的项目或问题,要求学生用刚刚所掌握的算法知识来解决问题。
3. 回顾总结教师可以要求学生进行回顾总结,以检查学生是否完全理解了算法的概念及流程。
五、课件和活动设计1. 课件设计本教学设计的课件应包含以下几个方面: 1. 算法的基本概念和相关定义; 2. 算法的特征; 3. 算法的描述方式。
1. 1.1 算法的概念
【教学目标】
1.了解算法的含义,体会算法的思想。
2.能够用自然语言叙述算法。
3.掌握正确的算法应满足的要求。
【重点与难点】
教学重点:算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计。
教学难点:把自然语言转化为算法语言。
【教学过程】
1.情境导入:
算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。
但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。
如,做四则运算要先乘除后加减,从里往外脱括弧,竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体体现。
我们知道解一元二次方程的算法,求解一元一次不等式、一元二次不等式的算法,解线性方程组的算法,求两个数的最大公因数的算法等。
因此,算法其实是重要的数学对象。
2.探索研究
算法(algorithm)一词源于算术(algorism),即算术方法,是指一个由已知推求未知的运算过程。
后来,人们把它推广到一般,把进行某一工作的方法和步骤称为算法。
广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序。
菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。
在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。
比如解方程的算法、函数求值的算法、作图的算法,等等。
3.例题分析
例1.任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数做出判定。
解析:根据质数的定义判断
解:算法如下:
第一步:判断n是否等于2,若n=2,则n是质数;若n>2,则执行第二步。
第二步:依次从2至(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数,若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数。
这是判断一个大于1的整数n是否为质数的最基本算法。
点评:通过例1明确算法具有两个主要特点:有限性和确定性。
变式训练1:一个人带三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可以容纳一个人和两只动物.没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量,狼就会吃掉羚羊.请设计过河的算法。
解:算法或步骤如下:
S1 人带两只狼过河;
S2 人自己返回;
S3 人带一只羚羊过河;
S4 人带两只狼返回;
S5 人带两只羚羊过河;
S6 人自己返回;
S7 人带两只狼过河;
S8 人自己返回;
S9 人带一只狼过河.
例2 给出求解方程组274511
x y x y +=⎧⎨+=⎩的一个算法.
解析:解线性方程组的常用方法是加减消元法和代入消元法,这两种方法没有本质的差别,为了适用于解一般的线性方程组,以便于在计算机上实现,我们用高斯消元法(即先将方程组化为一个三角形方程组,在通过回代过程求出方程组的解)解线性方程组.
解:用消元法解这个方程组,步骤是:
第一步:方程①不动,将方程②中x 的系数除以方程①中x 的系数,得到乘数422
m ==; 第二步:方程②减去m 乘以方程①,消去方程②中的x 项,得到 2733x y y +=⎧⎨=-⎩
; 第三步:将上面的方程组自下而上回代求解,得到1y =-,4x =.
所以原方程组的解为41
x y =⎧⎨=-⎩.
点评:通过例2再次明确算法特点:有限性和确定性
变式训练2:写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。
解:算法:第一步:取x 1=-2,y 1=-1,x 2=2,y 2=3; 第二步:计算1
21121x x x x y y y y --=--; 第三步:在第二步结果中令x =0得到y 的值m ,得直线与y 轴交点(0,m);
第四步:在第二步结果中令y =0得到x 的值n ,得直线与x 轴交点(n,0);
第五步:计算S=||||2
1n m ∙; 第六步:输出运算结果 例3 用二分法设计一个求解方程x 2–2=0的近似根的算法。
算法分析:回顾二分法解方程的过程,并假设所求近似根与准确解的差的绝对值不超过0.005,则不难设计出以下步骤:
第一步:令f(x)=x 2–2。
因为f(1)<0,f(2)>0,所以设x 1=1,x 2=2。
第二步:令m=(x 1+x 2)/2,判断f(m)是否为0,若则,则m 为所长;若否,则继续判断f(x 1)·f(m)大于0还是小于0。
第三步:若f(x 1)·f(m)>0,则令x 1=m ;否则,令x 2=m 。
第四步:判断|x 1–x 2|<0.005是否成立?若是,则x 1、x 2之间的任意取值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二
点评:渗透循环的思想,为后面教学做铺垫。
变式训练3 给出求1+2+3+4+5的一个算法.
解: 算法1 按照逐一相加的程序进行.
第一步:计算1+2,得到3;
第二步:将第一步中的运算结果3与3相加,得到6;
第三步:将第二步中的运算结果6与4相加,得到10;
第四步:将第三步中的运算结果10与5相加,得到15.
算法2 运用公式123n +++
+=2)1(+n n 直接计算. 第一步:取n =5; 第二步:计算2
)1(+n n ; 第三步:输出运算结果.
算法3 用循环方法求和.
第一步:使1S =,;
第二步:使2I =;
第三步:使S S I =+;
第四步:使1I I =+;
第五步:如果5I ≤,则返回第三步,否则输出S .
点评:一个问题的算法可能不唯一.
4.回顾小结
1.算法的概念:对一类问题的机械的、统一的求解方法.算法是由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者是按照要求设计好的有限的计算序列,并且这样的步骤或序列能解决一类问题.
2.算法的重要特征:
(1)有限性:一个算法在执行有限步后必须结束;
(2)确定性:算法的每一个步骤和次序必须是确定的;
(3)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件.所谓0个输入是指
算法本身定出了初始条件.
(4)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果.没有输出的
算法是毫无意义的.
5.课后作业 写出求111123100
+
+++的一个算法 解:第一步:使1S =,;
第二步:使2I =;
第三步:使1n I
=; 第四步:使S S n =+;
第五步:使1I I =+;
第六步:如果100I ≤,则返回第三步,否则输出S .
1.1.1. 算法的概念
课前预习学案
一、预习目标:了解算法的含义,体会算法的思想。
二、预习内容:
1.算法的概念及其特点
2.判断一个数为质数的算法设计
三、提出疑惑:如何快速准确的写出一个问题的算法?
课内探究学案
一、学习目标:
1.了解算法的含义,体会算法的思想;
2.能够用自然语言叙述算法;
3.知道算法应满足的要求。
二、学习重点:算法的含义、判断一个数为质数的算法设计。
学习难点:把自然语言转化为算法语言。
三、学习过程:
(一)、自主学习:
1.算法的概念
2.算法的重要特征:
(二)、例题分析:
例1. 任意给定一个大于1的整数n ,试设计一个程序或步骤对n 是否为质数做出判定 变式训练1:一个人带三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可以容纳一个人和两只动物.没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量,狼就会吃掉羚羊.请设计过河的算法。
例2 给出求解方程组274511x y x y +=⎧⎨+=⎩
的一个算法. 变式训练2:写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。
例3 用二分法设计一个求解方程x 2–2=0的近似根的算法。
变式训练3 给出求1+2+3+4+5的一个算法
(三)、回顾小结:
(1)算法的概念
(2)算法的重要特征
(四)、当堂检测: 写出求111123100
+
+++的一个算法 解:第一步:使1S =,;
第二步:使2I =;
第三步:使1n I
=; 第四步:使S S n =+;
第五步:使1I I =+;
第六步:如果100I ≤,则返回第三步,否则输出S . 课后练习与提高:
1. 下列关于算法的说法中,正确的是( ).
A . 算法就是某个问题的解题过程
B . 算法执行后可以不产生确定的结果
C . 解决某类问题的算法不是惟一的
D . 算法可以无限地操作下去不停止
2.有一堆形状大小相同的珠子,其中只有一粒质量比其他的轻,某同学利用科学的算法,两次利用天平找出这粒最轻的珠子,则这堆珠子最多有多少粒( )
A. 4
B.5
C.7
D.9
3下列各式中的S 值不可以用算法求解的是( )
A.S=1+2+3+4
B.S=1+2+3+4+….
C.S=111123100
++++ D.S=1+2+3+4+…+100
4.已知一个学生的语文成绩为89,数学成绩为96,外语成绩为99。
求它的总分和平均分的一个算法为:
第一步:取A=89,B=99;
第二步:
第三步:
第四步:输出计算结果。
5.写出解方程2x+3=0的算法。
第一步:
第二步:
第三步:
6. 给出一个判断点P ),(00y x 是否在直线y=x-1上的一个算法。