1.3.2算法案例(第二课时)
- 格式:doc
- 大小:67.50 KB
- 文档页数:3
第一章:算法案例
§1.3 .2秦九韶算法
(第 2课时)
设 计 者:康宏、石双贵、王四海、陈军生、魏阳平、王长丽(集体备课教案) 教学目标:
【知识与技能】
了解秦九韶算法的计算过程,并理解利用秦九韶算法可以减少计算次数提高计算 效率的实质。
【过程与方法】
通过对秦九韶算法的学习,了解中国古代数学家对数学的贡献,充分认识到我国文化历史的悠久。
【情感态度与价值观】
(1)通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展
的贡献。
(2)在学习古代数学家解决数学问题的方法的过程中培养严谨的逻辑思维能力,
在利用算法解决数学问题的过程中培养理性的精神和动手实践的能力。
教学重点: 秦九韶算法的特点
教学难点: 秦九韶算法的先进性理解
教学方法:启发、引导、讨论
学 法:探究秦九韶算法对比一般计算方法中计算次数的改变,体会科学的计
算,理解计算机计算的一般步骤,领会数学计算在计算机上实施的要求。
教学过程:
一、创设情景,引出课题
思考:怎样求多项式1)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值呢? 我们已经学过了多项式的计算,下面我们计算一下多项式
1)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值,并统计所做的计算的种类及计算次数。
根据我们的计算统计可以得出我们共需要10次乘法运算,5次加法运算。
我们把多项式变形为:1)))1(1(1()(2+++++=x x x x x x f 再统计一下计算
当5=x 时的值时需要的计算次数,可以得出仅需4次乘法和5次加法运算即可得出结果。
显然少了6次乘法运算。
这种算法就叫秦九韶算法。
二、探究新课
秦九韶计算多项式的方法
如何应用秦九韶算法完成一般的多项式f(x)=a n x n +a n-1x n-1+….+a 1x+a 0求值问题?
f(x)=a n x n +a n-1x n-1+….+a 1x+a 0
=( a n x n-1+a n-1x n-2+….+a 1)x+a 0
=(( a n x n-2+a n-1x n-3+….+a 2)x+a 1)x+a 0
=...... =(...( a n x+a n-1)x+a n-2)x+...+a 1)x+a 0
求多项式的值时,首先计算最内层括号内依次多项式的值,即v 1=a n x+a n-1 然后由内向外逐层计算一次多项式的值,即
v 2=v 1x+a n-2
v 3=v 2x+a n-3
......
v n =v n-1x+a 0
这样,把n 次多项式的求值问题转化成求n 个一次多项式的值的问题
上述方法称为秦九韶算法。
直到今天,这种算法仍是多项式求值比较先进的算法。
思考:在利用秦九韶算法计算n 次多项式当0x x =时需要多少次乘法计算和多少
次加法计算?
算法分析:
观察秦九韶算法的数学模型,计算v k 时要用到v k-1的值,若令v 0=a n ,我们可以得
到下面的递推公式: v 0=a n
v k =v k-1+a n-k (k=1,2,…n)
这是一个在秦九韶算法中反复执行的步骤,可以用循环结构来实现。
算法步骤如下:
第一,输入多项式次数n.最高次项的系数a n 和x 的值。
第二,将v 的值初始化为a n ,将i 的值初始化为n-1.
第三,输入i 次项的系数a i
第四,v=vx+ a i ,i=i-1.
第五,判断i 是否大于或等于0.若是,则返回第三步;否则,输出多项式的值v 讨论:程序框图如何画?(学生讨论写出)
程序:(见课本39)
三、例题讲解
例2、已知一个五次多项式f(x)=4x 5+2x 4+3.5x 3-2.6x 2+1.7x-0.8用秦九韶算法求
当x=5时多项式的值。
解:根据秦九韶算法,把多项式改写成如下形式:
8.0)7.1)6.2)5.3)24(((()(-+-++=x x x x x x f
按由里到外的顺序,依此计算一次多项式当x = 5时的值:
40=v
222541=+⨯=v
5.1135.35222=+⨯=v
9.5646.255.1133=-⨯=v
2.28267.159.5644=+⨯=v
2.141308.052.28265=-⨯=v
所以,当x = 5时,多项式的值等于14130.2
四、课堂练习:
利用秦九韶算法计算15.033.016.041.083.0)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值,并统计需要多少次乘法计算和多少次加法计算?
五、课时小结:秦九韶算法计算多项式的值及程序设计
六、作业:课本48页A 组第2题
七、课后反思:。