高中数学必修三程序框图与算法的基本逻辑结构
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1.下面的程序框图能判断任意输入的数x 的奇偶性,则判断框内的条件应是( )
A .m =0?
B .m =1?
C .x =0?
D .x =1?
解析:选B.由程序框图所体现的算法是要判断一个数是奇数还是偶数,看这个数除以2的余数是1还是0.由图可知应该填“m =1?”.
2.(2013·厦门质检)如图是判断“美数”的流程图,在[30,40]内的所有整数中,“美数”的个数是________.
解析:依题意可知,题中的“美数”包括12的倍数与能被3整除但不能被6整除的数.由此不难得知,在[30,40]内的“美数”有3×11、12×3、3×13这三个数.
答案:3 3.画出计算1+13+15+17+…+12 013
的值的一个程序框图. 解:相加各数的分子都是1,而分母是有规律递增的,每次增加2,引入变量S 表示和,
计数变量i ,i 的值每次增加2,则每次循环都有S =S +1i
,i =i +2,这样反复进行. 程序框图如图所示:。
第一章算法初步1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构一、选择题1.a表示“处理框”,b表示“输入、输出框”,c表示“起止框”,d表示“判断框”,以下四个图形依次为A.abcd B.dcab C.bacd D.cbad【答案】D【解析】根据程序框图中各图框的含义,易知第一个图形是“起止框”,第二个图形是“输入、输出框”,第三个图形是“处理框”,第四个图形是“判断框”,所以选D.2.程序框图中具有超过一个退出点的框图符号是A.起止框B.输入框C.处理框D.判断框【答案】D【解析】判断框是具有超出一个退出点的框图符号.3.程序框图中,具有赋值、计算功能的是A.处理框B.输入、输出框C.终端框D.判断框【答案】A【解析】在算法框图中处理框具有赋值和计算功能.4.下列关于程序框图的说法正确的是A.程序框图是描述算法的语言B.程序框图中可以没有输出框,但必须要有输入框给变量赋值C.程序框图虽可以描述算法,但不如用自然语言描述算法直观D.程序框图和流程图不是一个概念【答案】A【解析】由于算法设计时要求有执行的结果,故必须要有输出框,对于变量的赋值,则可以通过处理框完成,故算法设计时不一定要用输入框,所以B选项是错误的;相对于自然语言,用程序框图描述算法的优点主要就是直观、形象、容易理解,在步骤上表达简单了许多,所以C选项是错误的;程序框图就是流程图,所以D选项也是错误的.故选A.5.关于程序框图的框图符号的理解,正确的是①任何一个程序框图都必须有起止框;②输入框、输出框可以在算法中任何需要输入、输出的位置出现;③判断框是唯一具有超过一个退出点的框图符号;④对于一个程序来说,判断框内的条件是唯一的.A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【解析】任何一个程序都有开始和结束,从而必须有起止框;输入、输出框可以在算法中任何需要输入、输出的位置出现,判断框内的条件不是唯一的,如a>b?也可以写为a≤b?.但其后步骤需相应调整,故①②③正确,④错误.6.程序框图叙述正确的是A.表示一个算法的起始和结束,程序框是B.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是C.表示一个算法的起始和结束,程序框是D.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是【答案】C【解析】由程序框的算法功能可知选项C正确.7.执行下面的程序框图,如果输入t∈[-1,3],则输出的s属于A.[-3,4] B.[-5,2] C.[-4,3] D.[-2,5]【答案】A【解析】因为t∈[-1,3],当t∈[-1,1)时,s=3t∈[-3,3);当t∈[1,3]时,s=4t-t2=-(t2-4t)=-(t-2)2+4∈[3,4]所以s∈[-3,4].二、填空题8.如图所示的程序框图,输出的结果是S=7,则输入的A值为____________.【答案】3【解析】该程序框图的功能是输入A,计算2A+1的值.由2A+1=7,解得A=3.9.在程序框图中,表示输入、输出框的是____________.【答案】平行四边形框【解析】平行四边形框表示数据的输入或者结果的输出.10.如图所示的程序框图中,当输入的数为3时,输出的结果为____________.【答案】8【解析】∵3<5,∴y=32-1=8.11.以下给出对程序框图的几种说法:①任何一个程序框图都必须有起止框;②输入框只能紧接开始框,输出框只能紧接结束框;③判断框是唯一具有超出一个退出点的符号.其中正确说法的个数是____________.【答案】2【解析】①③正确.因为任何一个程序框图都有起止框;输入、输出框可以在程序框图中的任何需要位置;判断框有一个入口、两个出口.12.阅读如图的框图,运行相应的程序,输出S的值为____________.【答案】-4【易错易混】在设计具体的程序框图时,循环结构的判断框中的条件可能根据选择模型的不同而不同,也可能由于具体算法的特点而不同,但不同的条件应该有相同的确定的结果.三、解答题13.用程序框图描述算法:已知梯形的两底边长分别为a,b,高为h,求梯形面积.【答案】答案详见解析.【解析】梯形面积S=12(上底+下底)×高又∵梯形的两底边长分别为a,b,高为h,故程序算法如下:第一步:输入a,b,h的值,第二步:计算S=()2a b h+,第三步:输出S,程序框图如下:14.已知函数y=2x+3,设计一个算法,若给出函数图象上任一点的横坐标x(由键盘输入),求该点到坐标原点的距离,并画出程序框图.【解析】算法如下:第一步,输入横坐标的值x.第二步,计算y=2x+3.第三步,计算d=x2+y2.第四步,输出D.程序框图如图:。
图形符号名称功能终端框(起止框)表示一个算法的起始和结束输入、输出框表示一个算法输入和输出的信息处理框(执行框)赋值、计算判断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”流程线连接程序框连接点连接程序框图的两部分三种逻辑结构可以用如下程序框图表示:顺序结构条件结构循环结构变式训练观察下面的程序框图,指出该算法解决的问题.解:这是一个累加求和问题,共99项相加,该算法是求100991431321211⨯++⨯+⨯+⨯ 的值.例2 已知一个三角形三条边的边长分别为a ,b ,c ,利用海伦—秦九韶公式设计一个计算三角形面积的算法,并画出程序框图表示.(已知三角形三边边长分别为a,b,c ,则三角形的面积为S=))()((c p b p a p p ---),其中p=2c b a ++.这个公式被称为海伦—秦九韶公式)算法步骤如下:第一步,输入三角形三条边的边长a,b,c.第二步,计算p=2c b a ++. 第三步,计算S=))()((c p b p a p p ---.第四步,输出S.程序框图如下:点评:很明显,顺序结构是由若干个依次执行的步骤组成的,它是最简单的逻辑结构,它是任何一个算法都离不开的基本结构.顺序结构可以用程序框图表示为语句n语句n+1件是______________. 答案:i>10.构),如图1所示.执行过程如下:条件成立,则执行A框;不成立,则执行B框.图1 图2应用示例例1 任意给定3个正实数,设计一个算法,判断以这3个正实数为三边边长的三角形是否存在,并画出这个算法的程序框图.算法步骤如下:第一步,输入3个正实数a,b,c.第二步,判断a+b>c,b+c>a,c+a>b是否同时成立.若是,则存在这样的三角形;否则,不存在这样的三角形.程序框图如右图:随堂练习1、设计算法判断一元二次方程ax2+bx+c=0是否有实数根,并画出相应的程序框图. 相应的程序框图如右:2、(1)设计算法,求ax+b=0的解,并画出流程图.程序框图如下:第3课时循环结构当型循环结构直到型循环结构直到型循环结构是程序先进入循环体,然后对条件进行判断,如果条件不满足,就继续执行循环体,直到条件满足时终止循环.当型循环结构是在每次执行循环体前,先对条件进行判断,当条件满足时,执行循环体,否则终止循环.应用示例例1设计一个计算1+2+……+100的值的算法,并画出程序框图.第一步,令i=1,S=0.第二步,若i≤100成立,则执行第三步;否则,输出S,结束算法.第三步,S=S+i.第四步,i=i+1,返回第二步.当型循环直到型循环变式训练例1 设计框图实现1+3+5+7+…+131的算法.第一步,赋初值i=1,sum=0.第二步,sum=sum+i,i=i+2.第三步,如果i≤131,则反复执第二步;否则,执行下一步.第四步,输出sum.第五步,结束.程序框图如右图知能训练设计一个算法,求1+2+4+…+249的值,并画出程序框图.(2)算法步骤中的“第四步”可以用条件结构来表示(如下图).在这个条件结构中,“否”分支用“a=m”表示含零点的区间为[m,b],并把这个区间仍记成[a,b];“是”分支用“b=m ”表示含零点的区间为[a,m],同样把这个区间仍记成[a,b].(3)算法步骤中的“第五步”包含一个条件结构,这个条件结构与“第三步”“第四步”构成一个循环结构,循环体由“第三步”和“第四步”组成,终止循环的条件是“|a-b|<d或f(m)=0”.在“第五步”中,还包含由循环结构与“输出m”组成的顺序结构(如下图).(4)将各步骤的程序框图连接起来,并画出“开始”与“结束”两个终端框,就得到了表示整个算法的程序框图(如下图).解:将实际问题转化为数学模型,该问题就是要求1+2+4+……+263的和.程序框图如下:点评:对于开放式探究问题,我们可以建立数学模型(上面的题目可以与等比数列的定义、性质和公式联系起来)和过程模型来分析算法,通过设计算法以及语言的描述选择一些成熟的办法进行处理.例3 乘坐火车时,可以托运货物.从甲地到乙地,规定每张火车客票托运费计算方法是:行李质量不超过50 kg 时按0.25元/kg ;超过50 kg 而不超过100 kg 时,其超过部分按0.35元/kg ;超过100 kg 时,其超过部分按0.45元/kg .编写程序,输入行李质量,计算出托运的费用.分析:本题主要考查条件语句及其应用.先解决数学问题,列出托运的费用关于行李质量的函数关系式.设行李质量为x kg ,应付运费为y 元,则运费公式为:y=⎪⎩⎪⎨⎧>-+⨯+⨯≤<-+⨯≤<,100),100(45.05035.05025.0,10050),50(35.05025.0,500,25.0x x x x x x整理得y=⎪⎩⎪⎨⎧>-≤<-≤<.100,1545.0,10050,535.0,500,25.0x x x x x x要计算托运的费用必须对行李质量分类讨论,因此要用条件语句来实现.解:算法分析:第一步,输入行李质量x.第二步,当x≤50时,计算y=0.25x,否则,执行下一步.第三步,当x≤100,计算y=0.35x-5,否则,计算y=0.45x-15.第四步,输出y.程序框图如下:课堂小节(1)进一步熟悉三种逻辑结构的应用,理解算法与程序框图的关系.(2)根据算法步骤画出程序框图.作业习题1.1B组1、2.设计感想本节是前面内容的概括和总结,在回忆前面内容的基础上,选择经典的例题,进行了详尽的剖析,这样降低了学生学习的难度.另外,本节的练习难度适中,并且多为学生感兴趣的问题,这样为学生学好本节内容作好充分准备,希望大家喜欢这一节课.。
《程序框图与算法的基本逻辑结构》讲义一、引言在当今数字化的时代,计算机程序已经深入到我们生活的方方面面。
从智能手机中的各种应用,到工业生产中的自动化控制,无一不是通过程序来实现的。
而程序的核心就是算法,算法的设计和表达则离不开程序框图。
程序框图是一种直观、清晰地展示算法流程的工具,它能够帮助我们更好地理解和设计算法。
在这篇讲义中,我们将深入探讨程序框图与算法的基本逻辑结构。
二、程序框图的基本概念程序框图,又称为流程图,是用一些规定的图形、流程线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形。
它由一些图形符号和连接这些符号的流程线组成。
常见的图形符号包括:1、起止框:表示算法的开始和结束,通常是一个圆角矩形。
2、输入输出框:用于表示数据的输入或输出,一般是一个平行四边形。
3、处理框:用于表示对数据的处理操作,如计算、赋值等,是一个矩形。
4、判断框:用于根据条件决定程序的流向,是一个菱形。
5、流程线:用于连接各个图形符号,表示算法的执行顺序。
通过这些图形符号的组合和连接,我们可以清晰地展示算法的步骤和逻辑。
三、算法的基本逻辑结构算法的基本逻辑结构主要有三种:顺序结构、选择结构和循环结构。
1、顺序结构顺序结构是最简单的算法结构,也是最基本的结构。
在顺序结构中,算法的执行按照从上到下的顺序依次进行,每一个步骤都必须在前一个步骤完成后才能执行。
例如,要计算两个数的和,首先输入两个数 a 和 b,然后进行相加运算 c = a + b,最后输出结果 c。
这个过程就是按照顺序结构进行的。
2、选择结构选择结构也称为条件结构,是根据给定的条件进行判断,然后根据判断的结果决定执行不同的分支。
例如,判断一个数是否为正数,如果是正数则输出“该数为正数”,否则输出“该数为非正数”。
这里就用到了选择结构,通过判断条件来决定输出不同的结果。
3、循环结构循环结构是指在一定条件下,重复执行一段算法。
循环结构分为当型循环和直到型循环。
当型循环是在满足条件时执行循环体,直到条件不满足时退出循环。