山东省烟台市芝罘区高考数学 知识点总结 专题8 算法初步 新人教A版
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必修一 (一)集合1.集合的概念(1)集合是数学中的一个不加定义的原始概念,它是指某些指定对象的全体.集合中的每个对象叫做这个集合的元素,它具有三个性质,即确定性、无序性和互异性. (2)根据集合所含元素个数的多少,集合可分为有限集、无限集和空集;根据集合所含元素的性质,集合又可为点集、数集等.空集是不含任何元素的集合,用∅表示. (3)我们约定用N 表示自然数集,用*N 表示正整数集,用Z 表示整数集,用Q 表示有理数集,用R 表示实数集. (4)集合的表示方法有列举法、描述法和图示法(venn 图).2.集合间的基本关系 (1)集合与元素的关系表示元素和集合之间的关系,有属于“∈”和不属于“∉”两种情形.(2)集合与集合之间的关系集合与集合之间有包含、真包含、不包含、相等等几种关系.若有限集A 中有n 个元素,集合A 的子集个数为2n,非空子集的个数为21n-,真子集的个数为21n -,非空真子集的个数为22n-.3.集合的运算集合与集合之间有交、并、补集三种运算. 4.集合运算中两组常用的结论 (1)①()()()UU UA B A B =; ②()()()U U UA B A B =.(2)①A B A B A ⊆⇔=; ②A B A B B ⊆⇔=.(二)函数的概念(1)函数的定义设A ,B 是非空数集,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个数x 在集合B 中都有唯一确定的数f (x )和它对应,那么就称:f A B →为从集合A 到集合B 的一个函数,记作(),y f x x A =∈.其中x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 的值叫做函数值,函数值的集合{}()|f x x A ∈叫做函数的值域.值域是集合B 的子集.③·映射:设A ,B 是两个集合,如果按照某种确定的对应关系f ,使对于集合A 中的任意一个元素在集合B 中都有唯一确定的元素和它对应,那么这样的对应就称为从集合A 到集合B 的映射,记作:f A B →.函数实际上是一种特殊的映射.而映射是一种特殊的对应:一对一,多对一.(2)函数的三要素:定义域、对应关系及值域称为函数的三要素.在函数的三要素中其决定性作用的是定义域及对应关系,定义域及对应关系确定了,这个函数就唯一确定了.(3)相等函数:定义域相同,并且对应关系完全一致的两个函数就称为相等函数. 2.函数的表示方法函数的表示方法主要有三种:解析法、图象法、列表法.分段函数:在定义域的不同部分上有不同的解析式,这样的函数称为分段函数.(三)函数单调性1.增函数、减函数 设函数()f x 的定义域为I :如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数;如果对于定义域I 内某个区间D 上的任意两个自变量的值12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数.2.单调性、单调区间如果函数()y f x =在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数()y f x =在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做()y f x =的单调区间. 3.利用定义判断(证明)函数单调性的一般步骤: ①设出自变量;②作差(商);③判号;④写出结论. 2.函数最值的几何意义是对应函数图像上点的纵坐标的最大值或最小值,即图像的最高点或最低点.3.函数的最值与求函数的值域从概念上看是不同的,函数值域的一些边界值不一定是函数值,函数的最值是函数值域中的一个值,函数取得最值时,一定有相应的x 值. 4.判断函数单调性的常见方法①定义法;②图象法;③导数法. ④ 5.求函数最值或值域的方法①单调性法;②配方法;③换元法;④判别式法;⑤图象法;⑥不等式法等.5.一些重要函数的单调性1y x x=+的单调区间:增区间(,1),(1,)-∞-+∞; 减区间(1,0),(0,1)-. ()0,0by ax a b x=+>>的单调区间:增区间(,)-∞+∞;减区间( (四)函数奇偶性1.奇偶性(1)奇函数、偶函数如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有f (-x )=f (x ),那么函数f (x )就叫做偶函数.如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有f (-x )=-f (x ),那么函数f (x )就叫做奇函数.(2)奇偶性 如果函数()f x 是奇函数或偶函数,那么就说函数()f x 具有奇偶性.(3)奇函数、偶函数的性质①奇函数、偶函数的定义域皆关于原点对称(此条件是函数具有奇偶性的必要不充分条件); ②奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;③若奇函数()f x 在x =0处有定义,那么一定有(0)0f =.④在定义域的公共部分内,两个偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍是偶函数;两个奇函数的和、差仍是奇函数;奇数个奇函数的积为奇函数;偶数个奇函数的积为偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数;一个奇函数与一个偶函数(均不恒为零)的和与差既不是奇函数,也不是偶函数.⑤奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(五)基本函数:一次二次函数1. 函数(0)y kx b k =+≠叫做一次函数,它的定义域和值域皆为R2. 一次函数性质3. ①当k >0时,为增函数,当k <0时,为减函数;②当b =0时,函数(0)y kx k =≠为正比例函数;③直线y =kx +b 与x 轴的交点为(,0)(0)bk k-≠与y 轴的交点为(0,)b .3.二次函数的解析式的三种形式: ①一般式c bx ax x f ++=2)(; ②顶点式k h x a x f +-=2)()(;③零点式))(()(21x x x x a x f --=;4.二次函数的图象与性质 ①()222424b ac b f x ax bx c a x a a -⎛⎫=++=++⎪⎝⎭(0)a ≠的图象是一条抛物线,顶点坐标为24,24b ac b aa ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,对称轴方程为2bx a =-,当0a >时开口向上, 当0a <时开口向下;②()2400,0b ac ∆=->∆=∆<时,抛物线与x轴有2个(1个、无)交点. ③单调性:当0a >时,()f x 在(,]2ba-∞-减函数; 在(,)2ba-+∞上是增函数.0a <,相反. ④奇偶性:()0当时,为b f x =偶函数;()0当时,b f x ≠既不是奇函数也不是偶函数;(六)指数函数1.幂的有关概念 正整数指数幂:n aa aa =个n a ; 零指数幂:0a=1(0a ≠) ;负整数指数幂:pa-=1pa(0,a p N +≠∈); 正分数指数幂:m na=0,1a m n N n +>∈>、且);负分数指数幂:m na-=1m na(0,1am n N n +>∈>、且);0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂无意义. 2.幂的运算法则(0,0,ab r s Q >>∈、)r s a a =r s a +;()r s a =rs a ;()r ab =r r a b3.指数函数图像及性质4.指数函数()x f x a =具有性质:()()()(),1(0,1)f x y f x f y f a a a +==>≠(七)对数函数1.定义:如果)1,0(≠>a aa 且的b 次幂等于N ,就是b a N=,那么数b称以a为底N 的对数,记作log a b N=,其中a 称对数的底,N 称真数.①以10为底的对数称常用对数,N 10log 记作Nlg ,②以无理数( 2.71828)e e =为底的对数称自然对数,N e log 记作N ln2.基本性质:①真数N 为正数(负数和零无对数), ②log 10a =,③log 1a a =, ④对数恒等式:log a N a N =.3.运算性质:如果,0,0,1,0>>≠>N M a a 则①log ()log log a a a MN M N=+;②log log log aa a MM N N=-; ③log log n aa M n M=.4.换底公式:log log log m a m NN a=(0,1,0,1,0),a a m m N >≠>≠>①log log 1a b b a ⋅=,②log log m n a a nb b m=. 5.对数函数的图像与性质(八)幂函数:,y x =2y x =3,y x =1y x=12y x =的图像1.当0a>时,幂函数()y x R αα=∈有下列性质:(1)图像都通过点(1,1);(2)在第一象限内,随x 的增大而增大; (3)在第一象限内,1α>时图像下凸,01α<<时图像上凸. (4)在第一象限内,过()1,1点后,图像向右上方无限伸展.2.当a<0时,幂函数()y x R αα=∈有下列性质:(1)图像都通过点(1,1);(2)在第一象限内,函数值随x 的增大而减小,图像是向下凸的;(3)在第一象限内,图像向上与y 轴无限地接近,向右与x 轴无限地接近; (4)在第一象限内,过()1,1点后,α越大,图像下落的速度越快.(九)函数图像变换1.平移变换 ⑴水平平移:()()0y f x a a =±> 的图象,可由()y f x = 的图象向左()+ 或向右()- 平移a 个单位而得到;⑵竖直平移:()()0y f x b b =±> 的图象可由()y f x = 的图象向上()+ 或向下()- 平移b 个单位而得到;注:对于左、右平移变换,往往容. ()y f x =- 与()y f x = 的图象关于y 轴对称; ()y f x =- 与()y f x = 的图象关于x 轴对称;()y f x =-- 与()y f x = 的图象关于原点对称; ()1y f x -= 与()y f x = 的图象关于直线y=x 对()y f x = 的图象可将()y f x = 的图象在x 轴下方的部分以x 轴为对称轴翻折上去,其余部分不变; ⑹()y f x = 的图象可将()y f x = ,()0x ≥ 的部分作出,再利用偶函数的图象关于y 轴对称,作出0x < 的部分.3.伸缩变换 ⑴()()0y Af x A => 的图象,可将()y f x = 图象上所有点的纵坐标变为原来的A 倍,横坐标不变而得到; ⑵()()0y f ax a => 的图象,可将()y f x = 图象上所有点的横坐标变为原来的1a,纵坐标不变而得到.(十)函数的应用1.函数零点的定义:对于函数()()(),0y f x x D f x =∈=使成立的_实数x _叫做函数()()y f x x D =∈的零点 .2.二分法定义:对于区间[],a b 上连续,且()()0f a f b < 的函数()y f x =,通过不断把函数()f x 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,从而得到零点近似值的方法,叫做二分法.注:该法一般求的是近似解.3.解函数应用题,一般可按以下四步进行. (1)阅读理解,认真审题. (2)引进数学符号,建立数学模型.(3)利用数学的方法将得到的常规数学问题给出解答,求得结果.(4)转译成具体问题做出回答.必修二(一)多面体和旋转体1.多面体和旋转体的概念(1)棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面围成的多面体叫做棱柱.(2)棱锥:有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.(3)棱台:用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分,这样的多面体叫做棱台.(4)圆柱:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱.(5)圆锥:以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥.(6)圆台:①用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台.②圆台还可以看成是以直角梯形的直角腰所在的直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体.(7)球:以半圆的直径所在的直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体,简称球.2.多面体和旋转体的面积和体积公式 (1)圆柱的侧面积:S=2πrl ;(2)圆锥的侧面积:S=πrl ;(3)圆台的侧面积:S =π(r+ r ′)l ; (4)球的表面积:24πV R =; (5)柱体的体积:V=Sh ; (6)锥体的体积:13V Sh =; (7)台体的体积:1()3V S S h '=; (8)球的体积:24π3V R =. (二)画法1.我们把光由一点向外散射形成的投影,叫做中心投影,中心投影的投影线交于一点.2.我们把在一束平行光线照射下形成的投影,叫做平行投影,平行投影的投影线是平行的.在平行投影中,投影线正对着投影面时,叫做正投影,否则叫做斜投影.3.光线从几何体的前面向后面正投影,得到投影图叫做几何体的正视图;光线从几何体的左面向右面正投影,得到投影图叫做几何体的侧视图;光线从几何体的上面向下面正投影,得到投影图叫做几何体的俯视图;几何体的正视图、侧视图和俯视图统称为几何体的三视图.一般地,一个几何体的侧视图和正视图高度一样,俯视图与正视图长度一样,侧视图与俯视图宽度一样.一般地,侧视图在正视图的右边,俯视图在正视图的下边.4.斜二测画法的步骤:(1)在已知图形中取互相垂直的x 轴和y 轴,两轴交于点O .画直观图时,把它们画成对应的x '轴与y '轴,两轴交于点O ',且使x O y '''∠=45°(或135°),它们确定的平面表示水平平面.(2)已知图形中平行于x 轴或y 轴的线段,在直观图中分别画成平行于x '轴或y '轴的线段.(3)已知图形中平行于x 轴的线段,在直观图中保持长度不变,平行于y 轴的线段,长度为原来的一半.(三)点线面位置关系1.四个公理公理1 如果一条直线上的两点在一个平面内,那么这条直线在此平面内;用符号表示为:A lB l A B l ααα∈∈∈∈⇒⊂,,且,;公理2 过不在一条直线上的三点,有且只有一个平面;公理3 如果两个不重合的平面有一个公共点,那么它们有且只有一条过该点的公共直线;用符号表示为:P P l αβαβ∈∈⇒=,且;公理4 平行于一条直线的两条直线互相平行; 用符号表示为:m l n l m n ⇒∥,且∥∥; 2.异面直线(1)我们把不同在任何一个平面内的两条直线叫做异面直线.(2)空间两条直线的位置关系:⎧⎧⎪⎨⎨⎩⎪⎩ 直 线:同一平面内,有且只有一个公共点;共面直线 直 线:同一平面内,没有公共点; 直 线:不同在任何一个平面内,没有公共点.(3)已知两条异面直线a 、b ,经过空间任一点O 作直线a '∥a ,b '∥b ,我们把a '与b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).(4)定理:空间中如果一个角的两边与另一个角的两边分别平行,那么这两个角相等或互补.3.空间中直线与平面之间的位置关系: (1)直线在平面内——有无数个公共点; (2)直线与平面相交——有且只有一个公共点; (3)直线与平面平行——没有公共点;直线与平面相交或平行的情况统称为直线在平面外. 4.平面与平面之间的位置关系: (1)两个平面平行——没有公共点; (2)两个平面相交——有一条公共直线.(四)平行问题1.定义:直线与平面没有公共点,则称此直线l 与平面α平面,记作l ∥α;2.直线与平面平行的判定定理:平面外一条直线与此平面内的一条直线平行,则该直线与此平面平行;用符号表示:a b a b a αβα⊄⊂⇒,,且∥∥. 2.直线与平面平行的性质定理:一条直线与一个平面平行,则过这条直线的任一平面与此平面的交线与该直线平行;用符号表示:a a b a b αβαβ⊂=⇒∥,,∥.3.平面与平面平行的判定定理:一个平面内的两条相交直线与另一个平面平行,则这两个平面平行;用符号表示:a b a b P a b ββααβα⊂⊂=⇒,,,∥,∥∥.几个结论:①如果两个平面同垂直于一条直线,那么这两个平面平行;②平行于同一平面的两个平面平行;③如果一个平面内的两条相交直线都平行于另一个平面内的两条相交直线,那么这两个平面平行;4.平面与平面平行的性质定理:如果两个平行平面同时和第三个平面相交,那么它们的交线平行;且符号表示:a b a b αβαγβγ==⇒∥,,∥.5.直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行.用符号表示:a b a b αα⊥⊥⇒,∥.(五)垂直问题1.定义:如果直线l 和平面α内的所有直线都垂直,那么直线l 和平面α垂直,记作l ⊥α.直线l 叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l 的垂面.直线与平面垂直时,它们唯一的公共点P 叫做垂足.2.直线与平面垂直的判定定理:一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直.用符号表示:l a b a b A a αααα⊥⊂⊂=⇒⊥,,,且.3.直线与平面垂直的性质定理:垂直于同一个平面的两条直线平行.用符号表示:a b a b αα⊥⊥⇒,∥.4.平面与平面垂直的判定定理:一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直;用符号表示:a a αβαβ⊂⊥⇒⊥,. 5.平面与平面垂直的性质定理:两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直.用符号表示:l a a l a αβαβαβ⊥=⊂⊥⇒⊥,,,.几个结论:①如果两个相交平面同时垂直于第三个平面,那么它们的交线必垂直于第三个平面;②如果两个平面互相垂直,那么过第一个平面内的一点且垂直于第二个平面的直线,在第一个平面内.(六)角问题1.已知两条异面直线a 、b ,经过空间任一点O 作直线a '∥a ,b '∥b ,我们把a '与b '所成的锐角(或直角)叫做异面直线a 与b 所成的角(或夹角).两异面直线所成角范围02π⎛⎤⎥⎝⎦,.2.平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的锐角,叫做这条直线和这个平面所成的角.一条直线垂直于平面,我们说它们所成的角是直角;一条直线和平面平行,或在平面内,我们说它们所成的角是0°的角.直线和平面所成角范围02π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.3.从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角,这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面.在二面角α-l -β的棱l 上任取一点O ,以点O 为垂足,在半平面α和β内分别作垂直于棱l 的射线OA 和OB ,则射线OA 和OB 构成的∠AOB 叫做二面角的平面角.二面角的大小可以用它的平面角来衡量.平面角是直角的二面角叫做直二面角.二面角范围[0]π,.(七)直线的概念与方程1、直线倾斜角的概念:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴为基准, x 轴的正方向与直线l 向上的方向所成的角α叫做直线l 的倾斜角.并规定:直线l 与x 轴平行或重合时,它的倾斜角为0.直线的倾斜角的取值范围是[)180,0.2、直线斜率的概念:把一条直线倾斜角的正切值叫做这条直线的斜率,斜率常用小写字母k 表示.直线倾斜角α与斜率k 的关系式为αtan =k.当k=0时,直线平行于x 轴或者与x 轴重合;当k>0时,直线的倾斜角为锐角;当k<0时,直线的倾斜角为钝角;倾斜角为90的直线没有斜率.3、两点斜率公式 :直线上两点A(1x ,1y ),B(2x ,2y ),当1x =2x 时,直线的斜率不存在,当1x ≠2x 时,直线的斜率为1212x x y y k--=.4、直线方程的点斜式:设直线l 经过点),(000y x P ,且斜率为k ,则方程)(00x x k y y -=-称为直线方程的点斜式.当直线的斜率不存在时,不能够用点斜式来表示,直线方程此时为0x x=。
第一节 算法初步程序框图与算法语句 1.算法的含义、程序框图(1)了解算法的含义,了解算法的思想.(2)理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构. 2.基本算法语句理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.知识点一 算法与程序框图 1.算法(1)算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤. (2)应用:算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题. 2.程序框图定义:程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形. 易误提醒 易混淆处理框与输入框,处理框主要是赋值、计算,而输入框只是表示一个算法输入的信息.[自测练习]1.如果执行右边的程序框图,输入x =-12,那么其输出的结果是( )A .9B .3 C. 3 D.19解析:依题意得,执行完第1次循环后,x =-12+3=-9≤0;执行完第2次循环后,x =-9+3=-6≤0;执行完第3次循环后,x =-6+3=-3≤0;执行完第4次循环后,x =-3+3=0≤0;执行完第5次循环后,x =0+3=3>0,程序结束.结合题中的程序框图可知,最后输出的结果是 3.答案:C2.如图,按如下程序框图,若输出结果为170,则判断框内应补充的条件为()A.i>7?B.i>9?C.i>10? D.i>11?解析:∵21+23+25+27=170,∴判断框内应补充的条件为i>7或i≥9,故选A.答案:A知识点二三种基本逻辑结构及相应语句名称示意图相应语句顺序结构①输入语句:INPUT“提示内容”;变量②输出语句:PRINT “提示内容”;表达式③赋值语句:变量=表达式条件结构IF__条件__THEN语句体END__IFIF__条件__THEN 语句体1 ELSE语句体2 END__IF循环结构直到型循环结构DO循环体LOOP__UNTIL条件当型循环结构WHILE条件循环体WEND易误提醒易忽视循环结构中必有选择结构,其作用是控制循环进程,避免进入“死循环”,是循环结构必不可少的一部分.易混淆当型循环与直到型循环.直到型循环是“先循环,后判断,条件满足时终止循环”;而当型循环则是“先判断,后循环,条件满足时执行循环”;两者的判断框内的条件表述在解决同一问题时是不同的,它们恰好相反.[自测练习]3.如图是一个程序框图,则输出的n的值是________.解析:该程序框图共运行5次,各次2n的值分别是2,4,8,16,32,所以输出的n的值是5.答案:54.当a=1,b=3时,执行完下面一段过程后x的值是________.IF a<b THENx=a+bELSEx=a-bEND IF解析:∵a<b,∴x=a+b=4.答案:4考点一算法的基本结构|1.(2015·高考天津卷)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的S的值为()A.-10B.6C.14D .18解析:执行程序框图可知,i =2,S =18;i =4,S =14;i =8,S =6.故输出S 的值为6. 答案:B2.(2016·威海一模)根据给出的程序框图,计算f (-1)+f (2)=( )A .0B .1C .2D .4解析:输入-1,满足x ≤0,所以f (-1)=4×(-1)=-4; 输入2,不满足x ≤0,所以f (2)=22=4, 即f (-1)+f (2)=0.故选A. 答案:A3.(2015·高考重庆卷)执行如图所示的程序框图,若输出k 的值为8,则判断框内可填入的条件是( )A .s ≤34B .s ≤56C .s ≤1112D .s ≤2524解析:第一次循环,得k =2,s =12;第二次循环,得k =4,s =12+14=34;第三次循环,得k =6,s =34+16=1112;第四次循环,得k =8,s =1112+18=2524,此时退出循环,输出k =8,所以判断框内可填入的条件是s ≤1112,故选C.答案:C1.解决程序框图问题要注意几个常用变量:(1)计数变量:用来记录某个事件发生的次数,如i =i +1.(2)累加变量:用来计算数据之和,如S=S+i.(3)累乘变量:用来计算数据之积,如p=p×i.2.处理循环结构的框图问题,关键是理解并认清终止循环结构的条件及循环次数.考点二算法的交汇性问题|算法是高考热点内容之一,算法的交汇性问题是新课标高考的一大亮点,归纳起来常见的探究角度有:1.与统计的交汇问题.2.与函数的交汇问题.3.与不等式的交汇问题.4.与数列求和的交汇问题.探究一与统计的交汇问题1.如图是某县参加2016年高考的学生身高条形统计图,从左到右的各条形表示的学生人数依次记为A1,A2,…,A10(如A2表示身高(单位:cm)在[150,155)内的学生人数).图(2)是统计图(1)中身高在一定范围内学生人数的一个程序框图.现要统计身高在160~180 cm(含160 cm,不含180 cm)的学生人数,则在流程图中的判断框内应填写()A.i<6?B.i<7?C.i<8? D.i<9?解析:统计身高在160~180 cm的学生人数,即求A4+A5+A6+A7的值.当4≤i≤7时,符合要求.答案:C探究二与函数的交汇问题2.(2015·高考山东卷)执行如图所示的程序框图,输出的T的值为________.解析:开始n =1,T =1,因为1<3,所以T =1+⎠⎛01x 1d x =1+12x 2| 10=1+12×12=32,n =1+1=2;因为2<3,所以T =32+⎠⎛01x 2d x =32+13x 3| 10=32+13×13=116,n =2+1=3.因为3<3不成立,所以输出T ,即输出的T 的值为116.答案:116探究三 与不等式的交汇问题3.关于函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,1<x ≤4,cos x ,-1≤x ≤1的程序框图如图所示,现输入区间[a ,b],则输出的区间是________.解析:由程序框图的第一个判断条件为f(x)>0,当f(x)=cos x ,x ∈[-1,1]时满足.然后进入第二个判断框,需要解不等式f ′(x)=-sin x ≤0,即0≤x ≤1.故输出区间为[0,1].答案:[0,1]第3题图 第4题图 探究四 与数列求和的交汇问题4.(2015·高考湖南卷)执行如图所示的程序框图,如果输入n =3,则输出的S =( ) A.67 B.37 C.89D.49解析:第一次循环,S =11×3,此时i =2,不满足条件,继续第二次循环,S =11×3+13×5,此时i =3,不满足条件,继续第三次循环,S =11×3+13×5+15×7=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+⎝⎛⎭⎫15-17=37, 此时i =4>3,退出循环,输出S 的值为37,选B.答案:B解决算法交汇问题的三个关键点(1)读懂程序框图,明确交汇知识; (2)根据给出问题与程序框图处理问题; (3)注意框图中结构的判断.考点三 算法基本语句|按照如图程序运行,则输出K 的值是________. X =3 K =0 DO X =2] [解析] 第一次循环,X =7,K =1; 第二次循环,X =15,K =2; 第三次循环,X =31,K =3; 终止循环,输出K 的值是3. [答案] 3算法语句应用的关注点(1)输入语句、输出语句和赋值语句基本对应于算法的顺序结构.(2)在循环语句中也可以嵌套条件语句,甚至是循环语句,此时需要注意嵌套格式,这些语句需要保证算法的完整性,否则就会造成程序无法执行.(2015·高考江苏卷)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为________.S←1I←1While I<8S←S+2I←I+3End WhilePrint S解析:该伪代码运行3次,故输出的S为7.答案:725.变量的含义理解不准致误【典例】(2015·高考全国卷Ⅰ)执行如图所示的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5B.6C.7D.8[易错点析](1)读不懂程序框图,把执行循环体的次数n误认为是变量S的值,没有注意到n的初始值为0.(2)对循环结构:①判断条件把握不准;②循环次数搞不清楚;③初始条件容易代错.[解析]由程序框图可知,S =1-12=12,m =14,n =1,12>0.01;S =12-14=14,m =18,n =2,14>0.01; S =14-18=18,m =116,n =3,18>0.01; S =18-116=116,m =132,n =4,116>0.01; S =116-132=132,m =164,n =5,132>0.01; S =132-164=164,m =1128,n =6,164>0.01; S =164-1128=1128,m =1256,n =7,1128<0.01,输出n =7,故选C. [答案] C[方法点评] (1)要分清是当型循环结构还是直到型循环结构;要理解循环结构中各变量的具体含义以及变化规律.(2)在处理含有循环结构的算法问题时,关键是确定循环的次数,循环中有哪些变量,且每一次循环之后的变量S 、n 值都要被新的S 、n 值所替换.[跟踪练习] 执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .3B .-6C .10D .-15解析:第一次执行程序,得到S =0-12=-1,i =2; 第二次执行程序,得到S =-1+22=3,i =3; 第三次执行程序,得到S =3-32=-6,i =4; 第四次执行程序,得到S =-6+42=10,i =5;第五次执行程序,得到S =10-52=-15,i =6,到此结束循环,输出的S =-15. 答案:DA 组 考点能力演练1.定义运算a ⊗b 为执行如图所示的程序框图输出的S 值,则⎝⎛⎭⎫2cos 5π3⊗⎝⎛⎭⎫2tan 5π4的值为( )A .4B .3C .2D .-1解析:由程序框图可知,S =⎩⎪⎨⎪⎧a (a -b ),a ≥b ,b (a +1),a <b ,2cos5π3=1,2tan 5π4=2,1<2, 所以⎝⎛⎭⎫2cos 5π3⊗⎝⎛⎭⎫2tan 5π4=2(1+1)=4. 答案:A2.(2016·贵州模拟)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出s 的值等于( )A .-3B .-10C .0D .-2解析:第一次循环k =0+1=1,s =2×1-1=1,满足k <4;第二次循环k =1+1=2,s =2×1-2=0,满足k <4;第三次循环k =2+1=3,s =2×0-3=-3,满足k <4;第四次循环k =3+1=4,不满足k <4,输出的s =-3,故选A.答案:A3.(2016·长春模拟)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序.若输出的S 为1112,则判断框中填写的内容可以是( )A .n =6?B .n <6?C .n ≤6?D .n ≤8?解析:∵12+14+16=1112,∴n =6时满足条件,而n =8时不满足条件,∴n ≤6,故选C.答案:C4.某程序框图如图所示,若输出的S =120,则判断框内为( )A .k >4?B .k >5?C .k >6?D .k >7?解析:依题意,进行第一次循环时,k =1+1=2,S =2×1+2=4;进行第二次循环时,k =2+1=3,S =2×4+3=11;进行第三次循环时,k =3+1=4,S =2×11+4=26;进行第四次循环时,k =4+1=5,S =2×26+5=57;进行第五次循环时,k =5+1=6,S =2×57+6=120,此时结束循环,因此判断框内应为“k >5?”,选B.答案:B5.某流程图如图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数是( )A .f (x )=x 2B .f (x )=|x |xC .f (x )=e x -e -xe x +e -xD .f (x )=1+sin x +cos x1+sin x -cos x解析:由框图可知输出函数为奇函数且存在零点,依次判断各选项,A 为偶函数,B 不存在零点,不符合,对于C ,由于f (-x )=e -x -e xe -x +e x =-f (x ),即函数为奇函数,且存在零点为x =0,对于D ,由于其定义域不关于原点对称,故其为非奇非偶函数,故选C.答案:C6.(2016·南京模拟)根据如图所示的伪代码,最后输出的S 的值为________. S =0For I From 1 To 10S =S +I End For Print S解析:这是一个1+2+3+…+10的求和,所以输出的S 的值为55. 答案:557.执行如图所示的程序框图,输出的S 的值为______.解析:S =sin 1×π3+sin 2×π3+sin 3×π3+sin 4×π3+sin5×π3+sin 6×π3+…+sin 2 013×π3 =⎝⎛sin1×π3+sin 2×π3+sin 3×π3+sin 4×π3+⎭⎫sin5×π3+sin6×π3×335+sin 1×π3+sin2×π3+sin 3×π3= 3. 答案: 38.(2016·黄冈模拟)随机抽取某中学甲、乙两个班各10名同学,测量它们的身高获得身高数据的茎叶图如左下图,在样本的20人中,记身高在[150,160),[160,170),[170,180),[180,190)的人数依次为A 1,A 2,A 3,A 4.右下图是统计样本中身高在一定范围内的人数的算法框图.若图中输出的S =18,则判断框应填________.解析:本题考查程序框图与统计交汇问题.由于i 从2开始,也就是统计大于或等于160的所有人数,于是就要计算A 2+A 3+A 4,因此,判断框应填i <5或i ≤4.答案:i <5或i ≤49.给出以下10个数:5,9,80,43,95,73,28,17,60,36.要求把大于40的数找出来并输出.试画出该问题的算法程序框图.解:程序框图如下:10.某篮球队6名主力队员在最近三场比赛中投进的三分球个数如表格所示:队员i 1 2 3 4 5 6 三分球个数a 1a 2a 3a 4a 5a 6统计该6名队员在最近三场比赛中投进的三分球总数的程序框图如上图所示. (1)试在判断框内填上条件; (2)求输出的s 的值.解:(1)依题意,程序框图是统计6名队员投进的三分球的总数. ∴判断框内应填条件“i ≤6?”.(2)6名队员投进的三分球数分别为a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,a 6.故输出的s =a 1+a 2+…+a 6.B 组 高考题型专练1.(2014·高考江西卷)阅读如下程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A .7B .9C .10D .11解析:执行程序框图,第一次循环:i =1,S =lg 13>-1,否;执行第二次循环:i =3,S=lg 13+lg 35=lg 15>-1,否;执行第三次循环:i =5,S =lg 15+lg 57=lg 17>-1,否;执行第四次循环:i =7,S =lg 17+lg 79=lg 19>-1,否;执行第五次循环:i =9,S =lg 19+lg 911=lg 111<-1,是,结束循环,输出i 为9,故选B.答案:B2.(2014·高考新课标全国卷Ⅰ)执行下面的程序框图,若输入的a ,b ,k 分别为1,2,3,则输出的M =( )A.203B.72C.165D.158解析:第一次循环,M =32,a =2,b =32,n =2;第二次循环,M =83,a =32,b =83,n=3;第三次循环,M =158,a =83,b =158,n =4,退出循环,输出M 为158,故选D.答案:D3.(2015·高考全国卷Ⅱ)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入的a ,b 分别为14,18,则输出的a =( )A .0B .2C .4D .14解析:第一次执行,输入a =14,b =18,因为a <b ,所以b =18-14=4;第二次执行,因为a =14,b =4,a >b ,所以a =14-4=10;第三次执行,因为a =10,b =4,a >b ,所以a =10-4=6;第四次执行,因为a =6,b =4,a >b ,所以a =6-4=2;第五次执行,因为a =2,b =4,a <b ,所以b =4-2=2,此时a =b =2,故选B.答案:B4.根据框图,当输入x 为2 016时,输出的y =( )A.2 B.4C.10 D.28解析:由题意可得,x依次为2 016,2 014,2 012,…,0,-2,执行y=3-(-2)+1=10,故输出的y=10,选C.答案:C。
高中数学《算法初步》教案新人教A版必修一、教材分析本节课所使用的教材为新人教A版高中数学必修教材,内容涉及算法初步。
算法初步是高中数学的重要组成部分,主要让学生了解算法的基本概念、特点和应用。
通过学习算法初步,学生能够理解算法的本质,提高解决问题的能力。
二、教学目标1. 了解算法的概念、特点和表示方法。
2. 掌握算法的基本逻辑结构,如顺序结构、条件结构和循环结构。
3. 能够分析实际问题,设计简单的算法解决问题。
4. 培养学生的逻辑思维能力和创新能力。
三、教学重点与难点1. 教学重点:算法的概念、特点和表示方法。
算法的基本逻辑结构。
设计简单算法解决问题的方法。
2. 教学难点:算法的设计和分析。
循环结构在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生从实际问题中认识算法的重要性。
2. 通过案例分析,让学生理解算法的基本逻辑结构。
3. 利用编程实践,培养学生设计算法解决问题的能力。
4. 采用小组讨论、合作学习的方式,提高学生的参与度和积极性。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活中的实例,引导学生了解算法在日常生活中的应用。
提问:什么是算法?算法有什么特点?2. 讲解算法的基本概念:解释算法的定义,强调算法是解决问题的一系列步骤。
阐述算法的特点,如确定性、有穷性和可行性。
3. 学习算法表示方法:介绍算法的图形表示和伪代码表示。
举例说明不同表示方法在解决问题中的应用。
4. 掌握算法的基本逻辑结构:顺序结构:按照一定的顺序执行步骤。
条件结构:根据条件选择不同的执行路径。
循环结构:重复执行某些步骤直到满足条件。
5. 设计简单算法解决问题:分析实际问题,如计算Fibonacci 数列的前n项和。
引导学生设计算法,并利用编程工具实现。
6. 课堂小结:强调算法在解决问题中的重要性。
7. 课后作业:完成课后练习,巩固所学内容。
设计一个简单的算法,解决实际问题。
8. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,分析学生的掌握情况。
壹专题八之复数【知识概要】一、复数的概念●1、虚数单位i(1)21i =-;(2)i 的幂的周期性:41n i i +=,421n i +=-,43n i i +=-,41n i = (Z n ∈)。
●2、复数的定义:形如(,)a bi a b R +∈的数叫复数,a 叫复数的实部,b 叫复数的虚部;(,)a bi a b R +∈又叫做复数的代数形式;复数集用字母C 表示。
●3、复数的分类:●4、复数集与其它数集之间的关系:NZ Q R C ⊆⊆⊆⊆●5、两个复数相等的充要条件:a bi c di a c b d +=+⇔==且, (,,,)a b c d R ∈ ●6、复数的模:(1)定义:复数z 在复平面上对应的点Z 到原点的距离,叫复数z 的模. 用z 表示。
若(,)z a bi a b R =+∈,则||z =(2)模的性质:1212z z z z ⋅=⋅; 1122z z z z =;n n z z =。
●7、共轭复数:(1)定义: 当两个复数的实部相等,虚部互为相反数时,这两个复数叫做互为共轭复数。
z 的共轭复数记为z 。
(2)性质:①z 是实数z z ⇔=; ②2z z z ⋅=;③2121z z z z ±=±; ④1212z z z z =;⑤1122z z z z ⎛⎫= ⎪⎝⎭; ⑥若1,z = 则1z z -=。
二、复数的运算●1、()()()()a bi c di a c b d i +±+=±+±●2、()()()()a bi c di ac bd bc ad i ++=-++(,)a b R ∈ 复数z a bi =+ 0b z =−−−→是实数 0b z ≠−−−→是虚数 0a =−−−→纯虚数bi 0a ≠−−−→非纯虚数贰 ●3、22()()()()()a bi c di ac bd bc ad ia bic di c di c di cd +-++-+==++-+() (以上,,,)a b c d R ∈●4、复数的运算律:对任意的123,,,z z z z C ∈及*,n m N ∈有:①交换律:1221z z z z =;②结合律:123123()()z z z z z z =;③分配律:1231213()z z z z z z z +=+;④n m n m z z z +=;⑤()m n nm z z =; ⑥1212()n n nz z z z =三、复数的几何意义 ●1、复数z a bi =+(,)a b R ∈的几何意义: z a bi =+←−−−→一一对应点(,)Z a b ←−−−→一一对应平面向量OZ ,如右图8-1所示。
壹专题八之概率【知识概要】一、古典概型 ●1.随机事件(1)必然事件:在一定条件下必然发生的事件。
(2)随机事件:在一定条件下,可能发生也可能不发生事件的事件。
(3)不可能事件:在一定条件下不可能发生的事件。
●2.频率与概率(1)频率:在相同的条件S 下重复n 次试验,观察某一事件A 是否出现,称n 次试验中事件A 出现的次数A n 为事件A 出现的频数,称事件A 出现的比例()An n f A n=为事件A 出现的频率。
(2)概率:对于给定的随机事件A ,如果随着试验次数的增加,事件A 发生的频率()n f A 稳定在某个常数上,把这个常数记作()P A ,称为事件A 的概率,简称为A 的概率。
●3.概率的性质与计算(1)随机事件A 的概率为:()A P A =包含的基本事件的个数基本事件的总数(2)概率的基本性质:0()1P A ≤≤;必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0。
●4.基本方法:寻找一次试验等可能的结果数的基本方法——枚举法,用枚举法来寻找试验的结果数时注意合理地分类。
二、几何概型 ●1.几何概型的概念:如果每个事件发生的概率只与构成事件区域的长度(面积或体积等)成比例,则这样的概率模型叫几何概型。
●2.几何概型计算:在几何概型中,事件A 的概率为:()A P A =构成事件的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的长度(面积或体积)●3.基本方法(1)适当地选择角度;(2)将基本事件转化为与之对应的区域; (3)将事件A 转化为与之对应的区域;(4)一般如果所设及的问题是一个单变量,可能测度是长度,角度等,如果涉及两个变化量的随机试验,可设这两个变量,x y (如约会问题),利用平面直角坐标系研究(,)x y 组成的点集。
三、互斥事件及其概率 ●1.基本概念(1)互斥事件:不可能同时发生的两个事件叫互斥事件。
一般地,如果事件12,,,n A A A 中的任何两个都是互斥事件,那么就说12,,,n A A A 彼此互斥。
专题八之算法初步
【知识概要】
一、算法的定义
对一类问题的机械的、统一的求解方法称为算法,算法是对特定问题求解步骤的一种描述. 现代意义的“算法”通常是指可以用计算机来解决的某一类问题的程序或步骤。
二、算法的五个特征
●1. 确定性:算法的每一步必须是确切定义的,且无二义性,算法只有唯一的执行路径,对于相同的输入只能得出相同的输出。
●2. 有限性:一个算法必须在执行有限次运算后结束. 在所规定的时间和空间内,若不能获得正确结果,其算法也是不能被采用的。
●3. 可行性:算法中的每一个步骤必须能用实现算法的工具——可执行指令精确表达,并在有限步骤内完成,否则这种算法也是不会被采纳的。
●4. 算法一定要根据输入的初始数据或给定的初值才能正确执行它的每一步骤。
●5. 有输出: 算法一定能得到问题的解,有一个或多个结果输出,达到求解问题的目的,没有输出结果的算法是没有意义的。
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、伪代码、程序设计语言等。
●1. 自然语言:自然语言就是人们日常使用的语言,如汉语、英语或数学语言等,使用自然语言描述算法的优点是通俗易懂,当算法中的操作步骤都是顺序执行时比较容易理解。
缺点是如果算法中包括判断和转向,并且操作步骤较多时,就不那么直观清晰了。
●2. 框图(流程图):(共有顺序结构、选择结构、循环结构三种结构)
程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形。
画程序框图的规则:
(1)使用标准的框图符号。
(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
(3)除判断框外,大多数框图符号只一个进入点和一个退出点。
判断框是具有超过一个退出点的唯一符号。
(4)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
(5)流程线必须画箭头,因为它是反映流程的执行的先后次序的。
顺序结构:顺序结构是由若干个依次执行的处理步骤组成的,这是任何一个算法结构都离不开的最简单、最基本的结构。
其流程图如图1所示。
If A then B Else C
End if
选择结构:先进行判断,判断的结果决定后面的步骤,这样的结构称为选择结构,或称为条件分支结构。
其流程图如图2所示。
循环结构:循环结构(重复结构)是指按照一定条件,反复执行某一操作的算法结构。
在循环结构中,反复执行的处理步骤称为循环体。
需要注意的是,循环结构中一定包含条件结构。
其流程图如图3、图4所示。
图3 图4
图3、图4均为循环结构,只是图3表示直到型循环,图4表示当型循环。
当型循环(While 型)和直到型(until 型)循环的区别是:当型循环是先判断(条件)再执行,而直到型循环是先执行后判断;当型循环是条件满足时执行有关操作,直到型循环是满足了条件就不再执行的有关操作。
对同一个问题,既可以用当型循环来处理,也可以用直到型循环来处理。
●3. 伪代码:我们在研究算法的时候,可以采用与程序设计语言类似的形式,我们称之为伪代码。
它有5种语句:输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句。
(1)赋值语句:在表述一个算法时,经常要引入变量,并赋给变量一个值,用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句叫做赋值语句。
赋值语句用符号 “x y ←”或“x y =”等表示。
(2)输入语句:用来实现算法的输入信息,本质是通过计算机的外设(如键盘等)把数据送到计算机内存。
输入语句用符号“Read a , b ”等表示。
(3)输出语句:用来输出算法的结果,本质是从计算机向外部输出设备(如显示器、打印机、磁盘等)输出数据。
输出语句用符号“Print x ”等表示。
(4)条件语句:一个选择结构,执行此算法时,要根据条件选择流程线的方向. 我们用条件语句来实现这一过程. 其一般形式是图5:
图5
(5)循环语句:一个循环结构,可以用循环语句来实现。
▲当循环次数已定,可用“For ”语句. “For ”语句的形式为:
from I For “初值”to “终值”step “步长”…for End
▲当循环次数不能确定时,可用“While ”语句来实现循环。
“While ”语句的形式为图6:
四、算法案例
●1. 辗转相除法与更相减损术
(1)辗转相除法:欧几里德辗转相除法找到b a ,的最大公约数的步骤是:计算出b a ÷的余数r ,若0=r ,则b 为b a ,的最大公约数;若0≠r ,则把前面的除数b 作为新的被除数,把余数r 作为新的除数,继续运算,直到余数为零,此时的除数即为自然数b a ,的最大公约数。
(2)更相减损术:我们以求119和85这两个数的最大公约数加以说明:以两数中较大的数减去较小的数,即1198534-=,以差数34和较小的数85构成新的一对数,对这一对数再用大数减去小数,即853451-=,再以差数51和较小的数34构成新的一对数,对这一对数,大数减去小数,这样的操作一直做下去,直到产生一对相等的数,这个数就是最大公约数。
While P
… End while。