高中数学人教版必修3 1.3算法案例 作业(系列五)
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高中数学必修③课本练习,习题参考答案第一章算法初步1.1算法与程序框图1.1.1算法的概念(p5)1. 解;第一步:输入任意正实数r,第二步:计算第三步:输出圆的面积S2. 解;第一步:给定一个大于l的正整数;第二步:令;第三步:用除,得到余数;第四步:判断“”是否成立,若成立,则i是n的因数;否则,i不是n的因数;第五步:使的值增加l,仍用表示,即令;第六步,判断“”是否成立.若是,则结束算法;否则,返回第三步1.1.2程序框图与算法的基本逻辑(P19)1.解;算法步骤:第一步,给定精确地d,令i=1第二步,取出的到小数点后第i位的不足近似值,记为a;取出的到小数点后第i位的过剩近似值,记为b,第三步,计算第四步,若m<d,则执行第五步;否则,将i的值增加1,返回第二步.第五步,输出程序框图如下图所示:1.1算法与程序框图(P20)解; 题目:在国内寄平信(外埠),每封信的质量x (克)不超过60克时的邮费(单位:分)标准为,试写出计算邮费的算法并画出程序框图。
算法如下:第一步,输入质量数x 。
第二步,判断是否成立,若是,则输出y=120,否则执行第三步。
第三步,判断是否成立,若是,则输出y=240,否则,输出y=360,算法结束。
程序框图如下图所示:(注释:条件结构)2.解:算法如下:第一步,i=1,S=0.第二步,判断是否成立,若成立,则执行第三步,否则,执行第四步。
第三步,,i=i+1,返回第二步。
第四步,输出S.程序框图如下图所示:(注释:循环结构)3. 解:算法如下:第一步,输入人数x,设收取的卫生费为y元。
第二步,判断x>3是否成立,若不成立,y=5,输出y;否则,输出y.程序框图如下图所示:(注释:条件结构)1. 解:分析:我们设计对于一般的二元一次方程组(其中)的通用算法:第一步,,得(即) (3)第二步,解(3),得 (4)第三步,将(4)代入(1),得,因此,只要输入相应的未知数的系数和常数项,就能计算出方程组的解,即可以输出x、y的值,用顺序结构即可。
【优化方案】2013-2014学年高中数学 1.3 算法案例能力提升(含解析)新人教A 版必修31.用秦九韶算法,求多项式f (x )=12+35x -8x 2+79x 3+6x 4+5x 5+3x 6在x =-4的值时,v 4的值为( )A .-57B .220C .-845D .3392解析:选B.由秦九韶算法,得v 0=3,v 1=3×(-4)+5=-7,v 2=-7×(-4)+6=34,v 3=34×(-4)+79=-57,v 4=-57×(-4)-8=220.2.在计算机的运行过程中,常常要进行二进制数与十进制数的转换与计算.如十进制数8转换成二进制数是1 000,记作8(10)=1 000(2);二进制数111转换成十进制数是7,记作111(2)=7(10)等.二进制的四则运算,如11(2)+101(2)=1 000(2).请计算:11(2)×111(2)=________,10 101(2)+1 111(2)=________.解析:由题可知,在二进制数中的运算规律是“满二进一”,∴11(2)×111(2)=10 101(2),10 101(2)+1 111(2)=100 100(2). 答案:10 101(2) 100 100(2)3.“盈不足术”是我国古代数学中的优秀算法,《九章算术》卷七——盈不足有下列问题: 今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四, 问人数、物价几何.(翻译成现代语言是:一些人共同买东西,若每人出八元钱,则多三元钱;若每人出七元钱,则少四元钱,问人数、物价各是多少?)画出解决此问题的程序框图.解:设人数是x ,物价是y 元, 则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧8x -3=y ,7x +4=y ,解得x =7,y =53,故共7人,物价为53元.程序框图为:。
算法事例____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.理解算法事例的算法步骤和程序框图.2.指引学生得出自己设计的算法程序.3. 领会算法的基本思想||,提高逻辑思想能力||,发展有条理地思虑与数学表达能力.1.求两个正整数最大条约数的算法(1) 更相减损之术 (等值算法 )用两数中较大的数减去较小的数||,再用差数和较小的数组成新的一对数||,再用大数减小数||,以同样的操作向来做下去||,直到产生一对相等的数||,这个数就是最大条约数.(2)用“等值算法”求最大条约数的程序while a= a- b b= b- a end2.割圆术用圆内接正多边形面积渐渐迫近圆的面积的算法是计算圆周率的一种方法.3.秦九韶算法 :把一个 n 次多项式f(x)= a n x n+ a n-1 x n-1++ a1x+ a0改写成以下形式:f(x)=a n x n+ a n-1x n-1++ a1x+ a0=( a n x n-1+ a n-1x n-2++ a1)x+a0=(( a n x n-2+ a n-1x n-3++ a2)x+ a1)x+ a0=( (( a n x+ a n-1)x+ a n-2)x++ a1 )x+ a0求多项式的值时||,第一计算最内层括号内一次多项式的值||,而后由内向外逐层计算一次多项式的值.这样经过一次式的频频运算||,逐渐得出高次多项式的值的方法称作秦九韶算法||。
察看上述秦九韶算法中的n 个一次式可见 ||,只需令v0a n此中 k 1,2, ,n 就获得v k v k 1xan k了一个递推关系 ||。
高中数学必修三课后习题答案第一章 算法初步 1.1算法与程序框图练习(P5) 1、算法步骤:第一步,给定一个正实数r .第二步,计算以r 为半径的圆的面积2S r π=.第三步,得到圆的面积S .2、算法步骤:第一步,给定一个大于1的正整数n .第二步,令1i =.第三步,用i 除n ,等到余数r .第四步,判断“0r =”是否成立. 若是,则i 是n 的因数;否则,i 不是n 的因数. 第五步,使i 的值增加1,仍用i 表示.第六步,判断“i n >”是否成立. 若是,则结束算法;否则,返回第三步.练习(P19)算法步骤:第一步,给定精确度d ,令1i =.的到小数点后第i 位的不足近似值,赋给a 的到小数点后第i 位的过剩近似值,赋给b . 第三步,计算55b am =-.第四步,若m d <,则得到5a;否则,将i 的值增加1,仍用i 表示.返回第二步. 第五步,输出5a.程序框图:习题1.1 A 组(P20)1、下面是关于城市居民生活用水收费的问题.为了加强居民的节水意识,某市制订了以下生活用水收费标准:每户每月用水未超过7 m 3时,每立方米收费1.0元,并加收0.2元的城市污水处理费;超过7m 3的部分,每立方收费1.5元,并加收0.4元的城市污水处理费.设某户每月用水量为x m 3,应交纳水费y 元,那么y 与x 之间的函数关系为 1.2,071.9 4.9,7x x y x x ≤≤⎧=⎨->⎩我们设计一个算法来求上述分段函数的值.算法步骤:第一步:输入用户每月用水量x .第二步:判断输入的x 是否不超过7. 若是,则计算 1.2y x =;若不是,则计算 1.9 4.9y x =-.第三步:输出用户应交纳的水费y .程序框图:2、算法步骤: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. 第三步:计算S=S+i 2.第四步:i = i +1,返回第二步.程序框图:3、算法步骤:第一步,输入人数x ,设收取的卫生费为m 元.第二步:判断x 与3的大小. 若x >3,则费用为5(3) 1.2m x =+-⨯;若x ≤3,则费用为5m =.第三步:输出m .程序框图:B 组 1、算法步骤:第一步,输入111222,,,,,a b c a b c ..第二步:计算21121221b c b c x a b a b -=-.第三步:计算12211221a c a c y ab a b -=-.第四步:输出,x y .程序框图:INPUT “a ,b=”;a ,bsum=a+b diff=a -b pro=a*b quo=a/bPRINT sum ,diff ,pro ,quoEND2、算法步骤:第一步,令n =1第二步:输入一个成绩r ,判断r 与6.8的大小. 若r ≥6.8,则执行下一步;若r<6.8,则输出r ,并执行下一步.第三步:使n 的值增加1,仍用n 表示.第四步:判断n 与成绩个数9的大小. 若n ≤9,则返回第二步;若n >9,则结束算法.程序框图:说明:本题在循环结构的循环体中包含了一个条件结构.1.2基本算法语句 练习(P24) 1、程序:2、程序:3、程序:练习(P29) 1、程序:INPUT “a ,b ,c=”;a ,b ,cIF a+b>c AND a+c>b AND b+c>a THEN PRINT “Yes.” ELSEPRINT “No.” END IF INPUT “a ,b ,c=”;a ,b ,cp=(a+b+c)/2 s=SQR(p*(p -a) *(p -b) *(p -c)) PRINT “s=”;s END INPUT “F=”;F C=(F -32)*5/9 PRINT “C=”;C END4、程序: INPUT “a ,b ,c=”;a ,b ,csum=10.4*a+15.6*b+25.2*c PRINT “sum =”;sum END2、本程序的运行过程为:输入整数x . 若x 是满足9<x <100的两位整数,则先取出x 的十位,记作a ,再取出x 的个位,记作b ,把a ,b 调换位置,分别作两位数的个位数与十位数,然后输出新的两位数. 如输入25,则输出52. 34练习(P32) 1 2习题1.2 A 组(P33)1、1(0)0(0)1(0)x x y x x x -+<⎧⎪==⎨⎪+>⎩23、程序: 习题1.2 B 组(P33) 1、程序:23 41.3算法案例 练习(P45) 1、(1)45; (2)98; (3)24; (4)17. 2、2881.75.3、2200811111011000=() ,820083730=() 习题1.3 A 组(P48) 1、(1)57; (2)55. 2、21324.3、(1)104; (2)7212() (3)1278; (4)6315().4、习题1.3 B 组(P48)1、算法步骤:第一步,令45n =,1i =,0a =,0b =,0c =.第二步,输入()a i .第三步,判断是否0()60a i ≤<. 若是,则1a a =+,并执行第六步. 第四步,判断是否60()80a i ≤<. 若是,则1b b =+,并执行第六步. 第五步,判断是否80()100a i ≤≤. 若是,则1c c =+,并执行第六步. 第六步,1i i =+. 判断是否45i ≤. 若是,则返回第二步.2、如“出入相补”——计算面积的方法,“垛积术”——高阶等差数列的求和方法,等等. 第二章复习参考题A组(P50)1、(1)程序框图:程序:1、(2)程序框图:程序:2、见习题1.2 B组第1题解答.INPUT “x=”;x IF x<0 THENy=0ELSEIF x<1 THENy=1ELSEy=xEND IFEND IFPRINT “y=”;y ENDINPUT “x=”;x IF x<0 THENy=(x+2)^2 ELSEIF x=0 THENy=4ELSEy=(x-2)^2 END IFEND IFPRINT “y=”;y END34、程序框图:程序:INPUT “t=0”;t IF t<0 THEN PRINT “Please input again.”ELSE IF t>0 AND t<=180 THENy=0.2ELSEIF (t -180) MOD 60=0 THENy=0.2+0.1*(t-180)/60ELSEy=0.2+0.1*((t-180)\60+1)END IFEND IFPRINT “y=”;yEND IF END INPUT “n=”;n i=1 S=0WHILE i<=n S=S+1/i i=i+1 WENDPRINT “S=”;S END5、 (1)向下的运动共经过约199.805 m (2)第10次着地后反弹约0.098 m (3)全程共经过约299.609 m 第二章 复习参考题B 组(P35)1、 2、3、算法步骤:第一步,输入一个正整数x 和它的位数n . 第二步,判断n 是不是偶数,如果n 是偶数,令2n m =;如果n 是奇数,令12n m -=. 第三步,令1i =i=100 sum=0 k=1 WHILE k<=10 sum=sum+i i=i /2 k=k+1 WEND PRINT “(1)”;sum PRINT “(2)”;i PRINT “(3)”;2*sum -100 ENDINPUT “n=”;n IF n MOD 7=0 THEN PRINT “Sunday ” END IF IF n MOD 7=1 THEN PRINT “Monday ” END IF IF n MOD 7=2 THEN PRINT “Tuesday ” END IF IF n MOD 7=3 THEN PRINT “Wednesday ” END IF IF n MOD 7=4 THEN PRINT “Thursday ” END IF IF n MOD 7=5 THEN PRINT “Friday ” END IF IF n MOD 7=6 THEN PRINT “Saturday ” END IF END第四步,判断x 的第i 位与第(1)n i +-位上的数字是否相等. 若是,则使i 的值增加1,仍用i 表示;否则,x 不是回文数,结束算法.第五步,判断“i m >”是否成立. 若是,则n 是回文数,结束算法;否则,返回第四步.第二章 统计 2.1随机抽样 练习(P57)1、.况之间有误差. 如抽取的部分个体不能很好地代表总体,那么我们分析出的结果就会有偏差. 2、(1)抽签法:对高一年级全体学生450人进行编号,将学生的名字和对应的编号分别写在卡片上,并把450张卡片放入一个容器中,搅拌均匀后,每次不放回地从中抽取一张卡片,连续抽取50次,就得到参加这项活动的50名学生的编号. (2)随机数表法:第一步,先将450名学生编号,可以编为000,001, (449)第二步,在随机数表中任选一个数. 例如选出第7行第5列的数1(为了便于说明,下面摘取了附表的第6~10行).16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 64 84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76 63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79 33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38 15 51 00 13 42 99 66 02 79 54 57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62 90 52 84 77 27 08 02 73 43 28第三步,从选定的数1开始向右读,得到一个三位数175,由于175<450,说明号码175在总体内,将它取出;继续向右读,得到331,由于331<450,说明号码331在总体内,将它取出;继续向右读,得到572,由于572>450,将它去掉. 按照这种方法继续向右读,依次下去,直到样本的50个号码全部取出,这样我们就得到了参加这项活动的50名学生. 3、用抽签法抽取样本的例子:为检查某班同学的学习情况,可用抽签法取出容量为5的样本. 用随机数表法抽取样本的例子:部分学生的心理调查等.抽签法能够保证总体中任何个体都以相同的机会被选到样本之中,因此保证了样本的代表性.4、与抽签法相比,随机数表法抽取样本的主要优点是节省人力、物力、财力和时间,缺点是所产生的样本不是真正的简单样本. 练习(P59)1、系统抽样的优点是:(1)简便易行;(2)当对总体结构有一定了解时,充分利用已有信息对总体中的个体进行排队后再抽样,可提高抽样调查;(3)当总体中的个体存在一种自然编号(如生产线上产品的质量控制)时,便于施行系统抽样法.系统抽样的缺点是:在不了解样本总体的情况下,所抽出的样本可能有一定的偏差. 2、(1)对这118名教师进行编号;(2)计算间隔1187.37516k==,由于k不是一个整数,我们从总体中随机剔除6个样本,再来进行系统抽样. 例如我们随机剔除了3,46,59,57,112,93这6名教师,然后再对剩余的112位教师进行编号,计算间隔7k=;(3)在1~7之间随机选取一个数字,例如选5,将5加上间隔7得到第2个个体编号12,再加7得到第3个个体编号19,依次进行下去,直到获取整个样本.3、由于身份证(18位)的倒数第二位表示性别,后三位是632的观众全部都是男性,所以这样获得的调查结果不能代表女性观众的意见,因此缺乏代表性.练习(P62)1、略2、这种说法有道理,因为一个好的抽样方法应该能够保证随着样本容量的增加,抽样调查结果会接近于普查的结果. 因此只要根据误差的要求取相应容量的样本进行调查,就可以节省人力、物力和财力.3、可以用分层抽样的方法进行抽样. 将麦田按照气候、土质、田间管理水平的不同而分成不同的层,然后按照各层麦田的面积比例及样本容量确定各层抽取的面积,再在各层中抽取个体(这里的个体是单位面积的一块地).习题2.1 A组(P63)1、产生随机样本的困难:(1)很难确定总体中所有个体的数目,例如调查对象是生产线上生产的产品.(2)成本高,要产生真正的简单随机样本,需要利用类似于抽签法中的抽签试验来产生非负整值随机数.(3)耗时多,产生非负整数值随机数和从总体中挑选出随机数所对的个体都需要时间.2、调查的总体是所有可能看电视的人群.学生A的设计方案考虑的人数是:上网而且登录某网址的人群,那些不能上网的人群,或者不登录某网址的人群就被排除在外了. 因此A方案抽取的样本的代表性差.学生B的设计方案考虑的人群是小区内的居民,有一定的片面性. 因此B方案抽取的样本的代表性差.学生C的设计方案考虑的人群是那些有电话的人群,也有一定的片面性. 因此C方案抽取的样本的代表性.所以,这三种调查方案都有一定的片面性,不能得到比较准确的收视率.3、(1)因为各个年级学习任务和学生年龄等因素的不同,影响各年级学生对学生活动的看法,所以按年级分层进行抽样调查,可以得到更有代表性的样本.(2)在抽样的过程中可能遇到的问题如敏感性问题:有些学生担心提出意见对自己不利;又如不响应问题:由于种种原因,有些学生不能发表意见;等等.(3)前面列举的两个问题都可能导致样本的统计推断结果的误差.(4)为解决敏感性问题,可以采用阅读与思考栏目“如何得到敏感性问题的诚实反应”中的方法设计调查问卷;为解决不响应问题,可以事先向全体学生宣传调查的意义,并安排专人负责发放和催收调查问卷,最大程度地回收有效调查问卷.4、将每一天看作一个个体,则总体由365天组成. 假设要抽取50个样本,将一年中的各天按先后次序编号为0~364天用简单随机抽样设计方案:制作365个号签,依次标上0~364. 将号签放到容器内充分搅拌均匀,从容器中任意不放回取出50个号签. 以签上的号码所对应的那些天构成样本,检测样本中所有个体的空气质量.用系统抽样设计抽样方案:先通过简单随机抽样方法从365天中随机抽出15天,再把剩下的350天重新按先后次序编号为0~349. 制作7个分别标有0~7的号签,放在容器中充分搅拌均匀. 从容器中任意取出一个号签,设取出的号签的编号为a,则编号为7(050)a k k +≤<所对应的那些天构成样本,检测样本中所有个体的空气质量.显然,系统抽样方案抽出的样本中个体在一年中排列的次序更规律,因此更好实施,更受方案的实施者欢迎.5、田径队运动员的总人数是564298+=(人),要得到28人的样本,占总体的比例为27.于是,应该在男运动员中随机抽取256167⨯=(人),在女运动员中随机抽取281612-=(人).这样我们就可以得到一个容量为28的样本.6、以10为分段间隔,首先在1~10的编号中,随机地选取一个编号,如6,那么这个获奖者奖品的编号是:6,16,26,36,46.7、说明:可以按年级分层抽样的方法设计方案. 习题2.1 B 组(P64)1、说明:可以按年级分层抽样的方法设计方案,调查问卷由学生所关心的问题组成. 例如:(1)你最喜欢哪一门课程? (2)你每月的零花钱平均是多少? (3)你最喜欢看《新闻联播》吗? (4)你每天早上几点起床? (5)你每天晚上几点睡觉?要根据统计的结果和具体的情况解释结论,主要从引起结论的可能原因及结论本身含义来解释.2、说明:这是一个开放性的题目,没有一个标准的答案. 2.2用样本估计总体 练习(P71) 1、说明:由于样本的极差为364.41362.51 1.90-=,取组距为0.19,将样本分为10组. 可以按照书上的方法制作频率分布表、频率分布直观图和频率折线图. 2、说明:此题目属于应用题,没有标准的答案.3、茎叶图为:由该图可以看出30名工人的日加工零件个数稳定在120件左右. 练习(P74)这里应该采用平均数来表示每一个国家项目的平均金额,因为它能反应所有项目的信息. 但平均数会受到极端数据2000万元的影响,所以大多数项目投资金额都和平均数相差比较大.练习(P79)1、甲乙两种水稻6年平均产量的平均数都是900,但甲的标准差约等于23.8,乙的标准差约等于41.6,所以甲的产量比较稳定.2、(1)平均重量496.86x ≈,标准差 6.55s ≈.(2)重量位于(,)x s x s -+之间有14袋白糖,所占的百分比约为66.67%.3、(1)略. (2)平均分19.25x ≈,中位数为15.2,标准差12.50s ≈.这些数据表明这些国家男性患该病的平均死亡率约为19.25,有一半国家的死亡率不超过15.2,15.2x >说明存在大的异常数据,值得关注. 这些异常数据使标准差增大. 习题2.2 A 组(P81) 1、(1)茎叶图为:(2)汞含量分布偏向于大于1.00 ppm 的方向,即多数鱼的汞含量分布在大于1.00 ppm 的区域. (3)不一定. 因为我们不知道各批鱼的汞含量分布是否都和这批鱼相同. 即使各批鱼的汞含量分布相同,上面的数据只能为这个分布作出估计,不能保证平均汞含量大于1.00 ppm. (4)样本平均数 1.08x ≈,样本标准差0.45s ≈.(5)有28条鱼的汞含量在平均数与2倍标准差的和(差)的范围内.2比较短,所以在这批棉花中混进了一些次品.3、说明:应该查阅一下这所大学的其他招生信息,例如平均数信息、最低录取分数线信息等. 尽管该校友的分数位于中位数之下,而中位数本身并不能提供更多录取分数分布的信息.在已知最低录取分数线的情况下,很容易做出判断;在已知平均数小于中位数很多,则说明最低录取分数线较低,可以推荐该校友报考这所大学,否则还要获取其他的信息(如标准差的信息)来做出判断. 4、说明:(1)对,从平均数的角度考虑; (2)对,从标准差的角度考虑;(3)对,从标准差的角度考虑; (4)对,从平均数和标准差的角度考虑; 5、(1)不能. 因为平均收入和最高收入相差太多,说明高收入的职工只占极少数. 现在已知知道至少有一个人的收入为50100x =万元,那么其他员工的收入之和为4913.55010075ii x==⨯-=∑(万元)每人平均只有1.53. 如果再有几个收入特别高者,那么初进公司的员工的收入将会很低. (2)不能,要看中位数是多少.(3)能,可以确定有75%的员工工资在1万元以上,其中25%的员工工资在3万元以上.(4)收入的中位数大约是2万. 因为有年收入100万这个极端值的影响,使得年平均收入比中位数高许多.6、甲机床的平均数=1.5x 甲,标准差=1.2845s 甲;乙机床的平均数 1.2z y =,标准差0.8718z s =. 比较发现乙机床的平均数小而且标准差也比较小,说明乙机床生产出的次品比甲机床少,而且更为稳定,所以乙机床的性能较好. 7、(1)总体平均数为199.75,总体标准差为95.26. (2)可以使用抓阄法进行抽样. 样本平均数和标准差的计算结果和抽取到的样本有关. (3) (4)略 习题2.2 B 组(P82)1、(1)由于测试1T 的标准差小,所以测试1T 结果更稳定,所以该测试做得更好一些. (2)由于2T 测出的值偏高,有利于增强队员的信心,所以应该选择测试2T .2、说明:此题需要在本节开始的时候就布置,先让学生分头收集数据,汇总所收集的数据才能完成题目.2.3变量间的相关关系 练习(P85)1、从已经掌握的知识来看,吸烟会损害身体的健康. 但除了吸烟之外,还有许多其他的随机因素影响身体健康,人体健康是很多因素共同作用的结果. 我们可以找到长寿的吸烟者,也更容易发现由于吸烟而引发的患病者,所以吸烟不一定引起健康问题. 但吸烟引起健康问题的可能性大,因此“健康问题不一定是由吸烟引起的,所以可以吸烟”的说法是不对的.2、从现在我们掌握的知识来看,没有发现根据说明“天鹅能够带来孩子”,完全可能存在既能吸引天鹅和又使婴儿出生率高的第3个因素(例如独特的环境因素),即天鹅与婴儿出生率之间没有直接的关系,因此“天鹅能够带来孩子”的结论不可靠.而要证实此结论是否可靠,可以通过试验来进行. 相同的环境下将居民随机地分为两组,一组居民和天鹅一起生活(比如家中都饲养天鹅),而另一组居民的附近不让天鹅活动,对比两组居民的出生率是否相同. 练习(P92)1、当0x =时,147.767y =,这个值与实际卖出的热饮杯数150不符,原因是:线性回归方程中的截距和斜率都是通过样本估计的,存在随机误差,这种误差可以导致预测结果的偏差;即使截距和斜率的估计没有误差,也不可能百分之百地保证对应于x ,预报值y 能够等于实际值y . 事实上:y bx a e =++. (这里e 是随机变量,是引起预报值y 与真实值(1)散点图如下: y 之间的误差的原因之一,其大小取决于e 的方差.)2、数据的散点图为:从这个散点图中可以看出,鸟的种类数与海拔高度应该为正相关(事实上相关系数为0.793). 但是从散点图的分布特点来看,它们之间的线性相关性不强. 习题2.3 A 组(P94)1、教师的水平与学生的学习成绩呈正相关关系. 又如,“水涨船高”“登高望远”等.2、(3)基本成正相关关系,即食品所含热量越高,口味越好.(4)因为当回归直线上方的食品与下方的食品所含热量相同时,其口味更好. 3、(1)散点图如下:(2)回归方程为:0.66954.933y x =+.(2)回归直线如下图所示:(3)加工零件的个数与所花费的时间呈正线性相关关系. 4、(1)散点图为:(2)回归方程为:0.546876.425y x =+.(3)由回归方程知,城镇居民的消费水平和工资收入之间呈正线性相关关系,即工资收入水平越高,城镇居民的消费水平越高. 习题2.3 B 组(P95) 1、(1)散点图如下:(2)回归方程为: 1.44715.843y x =-.(3)如果这座城市居民的年收入达到40亿元,估计这种商品的销售额为42.037y ≈(万元). 2、说明:本题是一个讨论题,按照教科书中的方法逐步展开即可.第二章 复习参考题A 组(P100)1、A .2、(1)该组的数据个数,该组的频数除以全体数据总数; (2)nmN. 3、(1)这个结果只能说明A 城市中光顾这家服务连锁店的人比其他人较少倾向于选择咖啡色,因为光顾连锁店的人使一种方便样本,不能代表A 城市其他人群的想法. (2)这两种调查的差异是由样本的代表性所引起的. 因为A 城市的调查结果来自于该市光顾这家服装连锁店的人群,这个样本不能很好地代表全国民众的观点.4、说明:这是一个敏感性问题,可以模仿阅读与思考栏目“如何得到敏感性问题的诚实反应”来设计提问方法.5、表略. 可以估计出句子中所含单词的分布,以及与该分布有关的数字特征,如平均数、标准差等.6、(1)可以用样本标准差来度量每一组成员的相似性,样本标准差越小,相似程度越高. (2)A 组的样本标准差为 3.730A S ≈,B 组的样本标准差为11.789B S ≈. 由于专业裁判给分更符合专业规则,相似程度应该高,因此A 组更像是由专业人士组成的.7、(1)中位数为182.5,平均数为217.1875.(2)这两种数字特征不同的主要原因是,430比其他的数据大得多,应该查找430是否由某种错误而产生的. 如果这个大数据的采集正确,用平均数更合适,因为它利用了所有数据的信息;如果这个大数据的采集不正确,用中位数更合适,因为它不受极端值的影响,稳定性好. 8、(1)略.(2)系数0.42是回归直线的斜率,意味着:对于农村考生,每年的入学率平均增长0.42%.(3)城市的大学入学率年增长最快. 说明:(4)可以模仿(1)(2)(3)的方法分析数据.第二章 复习参考题B 组(P101)1、频率分布如下表:从表中看出当把指标定为17.46千元 时,月65%的推销员 经过努力才能完成销 售指标.2、(1)数据的散点图如下:(2)用y 表示身高,x 表示年龄,则数据的回归方程为 6.31771.984y x =+. (3)在该例中,斜率6.317表示孩子在一年中增加的高度.(4)每年身高的增长数略. 3~16岁的身高年均增长约为6.323 cm. (5)斜率与每年平均增长的身高之间之间近似相等.第三章 概率3.1随机事件的概率 练习(P113) 1、(1)试验可能出现的结果有3个,两个均为正面、一个正面一个反面、两个均为反面. (2)通过与其他同学的结果汇总,可以发现出现一个正面一个反面的次数最多,大约在50次左右,两个均为正面的次数和两个均为反面的次数在25次左右. 由此可以估计出现一个正面一个反面的概率为0.50,出现两个均为正面的概率和两个均为反面的概率均为0.25. 2、略 3、(1)例如:北京四月飞雪;某人花两元钱买福利彩票,中了特等奖;同时抛10枚硬币,10枚都正面朝上.(2)例如:在王府井大街问路时,碰到会说中文的人;去烤鸭店吃饭的顾客点烤鸭;在1~1000的自然数任选一个数,选到的数大于1. 练习(P118)1、说明:例如,计算机键盘上各键盘的安排,公交线路及其各站点的安排,抽奖活动中各奖项的安排等,其中都用到了概率. 学生可能举出各种各样的例子,关键是引导他们正确分析例子中蕴涵的概率思想.2、通过掷硬币或抽签的方法,决定谁先发球,这两种方法都是公平的. 而猜拳的方法不太公平,因为出拳有时间差,个人反应也不一样.3、这种说法是错误的. 因为掷骰子一次得到2是一个随机事件,在一次试验中它可能发生也可能不发生. 掷6次骰子就是做6次试验,每次试验的结果都是随机的,可能出现2也可能不出现2,所以6次试验中有可能一次2都不出现,也可能出现1次,2次,…,6次. 练习(P121)1、0.72、0.6153、0.44、D5、B 习题3.1 A 组(P123) 1、D . 2、(1)0; (2)0.2; (3)1.3、(1)430.067645≈; (2)900.140645≈; (3)7010.891645-≈.4、略5、0.136、说明:本题是想通过试验的方法,得到这种摸球游戏对先摸者和后摸者是公平的结论. 最好把全班同学的结果汇总,根据两个事件出现的频率比较近,猜测在第一种情况下摸到红球的概率为110,在第二种下也为110. 第4次摸到红球的频率与第1次摸到红球的频率应该相差不远,因为不论哪种情况,第4次和第1次摸到红球的概率都是1 10.习题3.1 B组(P124)1、D.2、略. 说明:本题是为了学生根据实际数据作出一些推断. 一般我们假定每个人的生日在12个月中哪一个月是等可能的,这个假定是否成立,引导学生通过收集的数据作出初步的推断.3.2古典概率练习(P130)1、110. 2、17. 3、16.练习(P133)1、38,38.2、(1)113;(2)1213;(3)14;(4)313;(5)0;(6)213;(7)12;(8)1.说明:模拟的方法有两种.(1)把1~52个自然数分别与每张牌对应,再用计算机做模拟试验.(2)让计算机分两次产生两个随机数,第一次产生1~4的随机数,代表4个花色;第二次产生1~13的随机数,代表牌号.3、(1)不可能事件,概率为0;(2)随机事件,概率为49;(3)必然事件,概率为1;(4)让计算机产生1~9的随机数,1~4代表白球,5~9代表黑球.4、(1)16;(2)略;(3)应该相差不大,但会有差异. 存在差异的主要原因是随机事件在每次试验中是否发生是随机的,但在200次试验中,该事件发生的次数又是有规律的,所以一般情况下所得的频率与概率相差不大.习题3.2 A组(P133)1、游戏1:取红球与取白球的概率都为12,因此规则是公平的.游戏2:取两球同色的概率为13,异色的概率为23,因此规则是不公平的.游戏3:取两球同色的概率为12,异色的概率为12,因此规则是公平的.2、第一位可以是1~9这9个数字中的一个,第二位可以是0~9这10个数字中的一个,所以(1)190;(2)18919090-=;(3)9919010-=3、(1)0.52;(2)0.18.4、(1)12;(2)16;(3)56;(4)16.5、(1)25;(2)825.6、(1)920;(2)920;(3)12.习题3.2 B组(P134)1、(1)13;(2)14.2、(1)35;(2)310;(3)910.说明:(3)先计算该事件的对立事件发生的概率会比较简单.3、具体步骤如下:①建立概率模型. 首先要模拟每个人的出生月份,可用1,2,…,11,12表示月份,用产生取整数值的随机数的办法,随机产生1~12之间的随机数. 由于模拟的对象是一个有10个人的集体,故把连续产生的10个随机数作为一组模拟结果,可模拟产生100组这样的结果.②进行模拟试验. 可用计算器或计算机进行模拟试验.如使用Excel软件,可参看教科书125页的步骤,下图是模拟的结果:其中,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J的每一行表示对一个10人集体的模拟结果. 这样的试验一共做了100次,所以共有100行,表示随机抽取了100个集体.③统计试验的结果. K,L,M,N列表示统计结果. 例如,第一行前十列中至少有两个数相同,表示这个集体中至少有两个人的生日在同一月. 本题的难点是统计每一行前十列中至少有两个数相同的个数. 由于需要判断的条件态度,所以用K,L,M三列分三次完成统计.其中K列的公式为“=IF(OR(A1=B1,A1=C1,A1=D1,A1=E1,A1=F1,A1=G1,A1=H1,A1=I1,A1=J1,B1=C1,B1=D1,B1=E1,B1=F1,B1=G1,B1=H1,B1=I1,B1=J1,C1=D1,C1=E1,C1=F1,C1=G1,C1=H1,C1=I1,C1=J1,D1=E1,D1=F1,D1=G1,D1=H1,D1=I1,D1=J1),1,0)”,L列的公式为“=IF(OR(E1=F1,E1=G1,E1=H1,E1=I1,E1=J1,F1=G1,F1=H1,F1=I1,F1=J1,G1=H1,G1=I1,G1=J1,H1=I1,H1=J1,I1=J1),1,0)”,M列的公式为“=IF(OR(K1=1,L1=1),1,0)”,M列的值为1表示该行所代表的10人集体中至少有两个人的生日在同一个月. N1表示100个10人集体中至少有两个人的生日在同一个月的个数,其公式为“=SUM(M$1:M$100)”. N1除以100所得的结果0.98,就是用模拟方法计算10人集体中至少有两个人的生日在同一个月的概率的估计值. 可以看出,这个估计值很接近1.3.3几何概率。
1.3 算法案例课时目标通过三种算法案例:辗转相除法与更相减损术,秦九韶算法,进位制,进一步体会算法的思想,提高算法设计水平,体会中国古代数学对世界的贡献.1.辗转相除法(1)辗转相除法,又叫欧几里得算法,是一种求两个正整数的最大公约数的古老而有效的算法.(2)辗转相除法的算法步骤第一步,给定两个正整数m,n.第二步,计算m除以n所得的余数r.第三步,m=n,n=r.第四步,若r=0,则m、n的最大公约数等于m;否则,返回第二步.2.更相减损术第一步,任意给定两个正整数,判断它们是否都是偶数.若是,用2约简;若不是,执行第二步.第二步,以较大的数减去较小的数,接着把所得的差与较小的数比较,并以大数减小数,继续这个操作,直到所得的数相等为止,则这个数(等数)或这个数与约简的数的乘积就是所求的最大公约数.3.秦九韶算法把一个n次多项式f(x)=a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0改写成如下形式:(…((a n x+a n-1)x+a n-2)x+…+a1)x+a0,求多项式的值时,首先计算最内层括号内一次多项式的值,即v1=a n x+a n-1,然后由内向外逐层计算一次多项式的值,即v2=v1x+a n-2,v3=v2x+a n-3,…v n=v n-1x+a0这样,求n次多项式f(x)的值就转化为求n个一次多项式的值.4.进位制进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统,“满k进一”就是k进制,k进制的基数是k.把十进制转化为k进制数时,通常用除k取余法.一、选择题1.下列说法中正确的个数为( )(1)辗转相除法也叫欧几里得算法;(2)辗转相除法的基本步骤是用较大的数除以较小的数;(3)求最大公约数的方法,除辗转相除法之外,没有其他方法;(4)编写辗转相除法的程序时,要用到循环语句.A.1 B.2 C.3 D.4答案 C解析(1)、(2)、(4)正确,(3)错误.2.用更相减损术求294和84的最大公约数时,需做减法的次数是( )A.2 B.3 C.4 D.5答案 C解析由于294和84都是偶数,所以用2约简:294÷2=147,84÷2=42,又由于147不是偶数,所以147-42=105,105-42=63,63-42=21,42-21=21,故需做4次减法,故选C.3.1 037和425的最大公约数是( )A.51 B.17 C.9 D.3答案 B解析∵1 037=425×2+187,425=187×2+51,187=51×3+34,51=34×1+17,34=17×2,即1 037和425的最大公约数是17.4.用秦九韶算法计算多项式f(x)=6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x+7在x=0.4时的值时,需做加法和乘法的次数的和为( )A.10 B.9 C.12 D.8答案 C解析f(x)=(((((6x+5)x+4)x+3)x+2)x+1)x+7∴加法6次,乘法6次,∴6+6=12(次),故选C.5.已知f(x)=x5+2x3+3x2+x+1,应用秦九韶算法计算x=3时的值时,v3的值为( ) A.27 B.11 C.109 D.36答案 D解析将函数式化成如下形式.f(x)=(((x+0)x+2)x+3)x+1)x+1由内向外依次计算:v0=1,v1=1×3+0=3,v2=3×3+2=11,v3=11×3+3=36,v4=36×3+1=109,v5=109×3+1=328.6.下列有可能是4进制数的是( )A.5 123 B.6 542 C.3 103 D.4 312答案 C解析4进制数每位上的数字一定小于4,故选C.二、填空题7.辗转相除法程序中有一空请填上.答案 a MOD b解析MOD用来表示a除以b的余数.8.更相减损术程序中有两空请填上.答案a=b b=r9.已知三个数12(16),25(7),33(4),将它们按由小到大的顺序排列为________.答案33(4)<12(16)<25(7)解析将三个数都化为十进制数.12(16)=1×16+2=18,25(7)=2×7+5=19,33(4)=3×4+3=15,∴33(4)<12(16)<25(7).三、解答题10.用两种方法求210与98的最大公约数.解用辗转相除法:210=98×2+14,98=14×7.∴210与98的最大公约数为14.用更相减损术:∵210与98都是偶数,用2约简得105和49,105-49=56,56-49=7,49-7=42,42-7=35,35-7=28,28-7=21,21-7=14,14-7=7.∴210与98的最大公约数为2×7=14.11.用秦九韶算法计算多项式f(x)=x6-12x5+60x4-160x3+240x2-192x+64当x=2时的值.解将f(x)改写为f(x)=(((((x-12)x+60)x-160)x+240)x-192)x+64由内向外依次计算一次多项式当x=2时的值v0=1,v1=1×2-12=-10,v2=-10×2+60=40,v3=40×2-160=-80,v4=-80×2+240=80,v5=80×2-192=-32,v6=-32×2+64=0.∴f(2)=0,即x=2时,原多项式的值为0.能力提升12.把111化为五进制数.解∴111化为五进制数为421(5).13.把10 231(5)化为四进制数.解先化成十进制数.10 231(5)=1×54+0×53+2×52+3×51+1=625+50+15+1=691再化为四进制数∴10 231(5)=22 303(4).1.辗转相除法与更相减损术的区别和联系(1)都是求最大公约数的方法.(2)二者的实质都是递归的过程.(3)二者都要用循环结构来实现.2.秦九韶算法的特点秦九韶算法的特点在于把求一个n 次多项式的值转化为求n 个一次多项式的值,即把求f (x )=a n x n +a n -1x n -1+…+a 1x +a 0的值转化为求递推公式: ⎩⎪⎨⎪⎧v 0=a n v k =v k -1x +a n -k k =1,2,…,n 这样可以最多计算n 次乘法和n 次加法即可得多项式的值,和直接代入多项式相比减少了乘法的运算次数,提高了运算效率. 3.十进制与其他进制的转化(1)将k 进制转化为十进制的方法:先把k 进制数写成各位上的数字与k 的幂的乘积的形式,再按十进制的运算规则计算.(2)将十进制化成k 进制的方法:用除k 取余法,用k 连续去除十进制数所得的商,直到商为零为止,然后将各步所得的余数倒序写出,即为相应的k 进制数.。
第一章 1.3 第1课时
基础巩固
一、选择题
1.(2015·遵义高一检测)用“辗转相除法”求得459和357的最大公约数是( ) A.3 B.9
C.17 D.51
[答案] D
2.用更相减损术求651和310的是大公约数时,需要做减法的次数为( )
A.11 B.10
C.3 D.2
[答案] A
3.用秦九韶算法求多项式f(x)=2x7+x6-3x5+4x3-8x2-5x+6的值时,v5=v4x+________( )
A.-3 B.4
C.-8 D.-5
[答案] D
4.(2015·菏泽高一检测)用秦九韶算法求多项式f(x)=7x7+6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x的值,当x=3时,v3的值为( )
A.27 B.86
C.262 D.789
[答案] C
[解析] 多项式变形为:f(x)=((((((7x+6)x+5)x+4)x+3)x+2)x+1)x,
v0=7,
v1=7×3+6=27,
v2=27×3+5=86,
v3=86×3+4=262.
5.用秦九韶算法计算多项式f(x)=6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x+7在x=0.6时的值时,需做加法与乘法的次数和是( )
A.12 B.11
C.10 D.9
[答案] A
[解析] 需做加法与乘法的次数都为6,其和为12,故选A.
6.如图所示的程序表示的算法是( )
INPUT m,n
DO
r=m MOD n
m=n
n=r
LOOP UNTIL r=0
PRINT m
END
A.交换m、n的值B.辗转相除法
C.更相减损术D.秦九韶算法
[答案] B
二、填空题
7.用秦九韶算法计算f(x)=3x4+2x2+x+4当x=10时的值的过程中,v1的值为________.
[答案] 30
[解析] 改写多项式为f(x)=(((3x+0)x+2)x+1)x+4,则v0=3,v1=3×10+0=30.
8.(2015·黄冈高一检测)三个数720,120,168的最大公约数是________.
[答案] 24
[解析] 先求720与120的最大公约数120,再求168与120的最大公约数24,因此,720,120与168的最大公约数为24.
三、解答题
9.(1)用辗转相除法求840与1764的最大公约数.
(2)用更相减损术求561与255的最大公约数.
[解析] (1)1746=840×2+84,
840=84×10+0,
所以840与1764的最大公约数为84.
(2)561-255=306,
306-255=51,
255-51=204,
204-51=153,
153-51=102,
102-51=51
所以459与357的最大公约数为51.
10.(2015·大同高一检测)用秦九韶算法求多项式f(x)=x6-5x5+6x4+x2+0.3x+2当x=-2时的值.
[解析] ∵f(x)=x6-5x5+6x4+0·x3+x2+0.3x+2
=(((((x -5)x +6)x +0)x +1)x +0.3)x +2
∴当x =-2时,
v 0=1,
v 1=-2-5=-7,
v 2=-7×(-2)+6=20,
v 3=20×(-2)+0=-40,
v 4=-40×(-2)+1=81,
v 5=81×(-2)+0.3=-161.7,
v 6=-161.7×(-2)+2=325.4,
∴f (-2)=325.4.
能力提升
一、选择题
1.(2015·黑龙江省大庆一中月考)利用辗转相除法求最大公约数,下列说法不正确的是
( )
A .228和1995的最大公约数是57
B .78和36的最大公约数是6
C .85和357的最大公约数是34
D .153和119的最大公约数是17
[答案] C
[解析] 本题主要考查两个整数的最大公约数,由辗转相除法可得,85和357的最大公约数应该是17,故选C.
2.用秦九韶算法求n 次函数f (x )=a n x n +a n -1x
n -1+…+a 1x +a 0在x =x 0时的值时,一个反复执行的步骤是( )
A.⎩
⎪⎨⎪⎧ v 0=a 0v k =v k -1x +a n -k (k =1,2,…,n ) B.⎩
⎪⎨⎪⎧ v 0=a n v k =v k -1x +a n -k (k =1,2,…,n ) C.⎩
⎪⎨⎪⎧ v 0=a n v k =v k -1x +a k (k =1,2,…,n ) D.⎩⎪⎨⎪⎧ v 0=a 0v k =v k -1x +a k (k =1,2,…,n )
[答案] B
3.运行下面的程序,当输入n =840和m =1764时,输出结果是( )
INPUT m,n
DO
r=m MOD n
m=n
n=r
LOOP UNTIL r=0
PRINT m
END
A.84 B.12
C.168 D.252
[答案] A
[解析] ∵1764=840×2+84,840=84×10,
∴1764与840的最大公约数为84.
4.(2015·福州高一检测)用秦九韶算法求n次多项式f(x)=a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0的值,当x=x0时,求f(x0)需要算乘方、乘法、加法的次数分别为( )
A.n n+1
2
,n,n B.n,2n,n
C.0,n,n D.0,2n,n
[答案] C
[解析] 多项式变形为:f(x)=(…((a n x+a n-1)x+a n-2)x+…+a1)x+a0,把x0代入上式可求f(x0),所以不需要做乘方运算,做乘法和加法的次数分别是n,n,故选C.
二、填空题
5.已知a=333,b=24,则使得a=bq+r(q,r均为自然数,且0≤r≤b)成立的q和r 的值分别为________.
[答案] 13,21
[解析] 用333除以24,商即为q,余数就是r.333÷24=13……21.
6.用秦九韶算法求多项式f(x)=7x5+5x4+10x3+10x2+5x+1在x=-2时的值:
①第一步,x=-2.
第二步,f(x)=7x5+5x4+10x3+10x2+5x+1.
第三步,输出f(x).
②第一步,x=-2.
第二步,f(x)=((((7x+5)x+10)x+10)x+5)x+1.
第三步,输出f(x).
③需要计算5次乘法,5次加法.
④需要计算9次乘法,5次加法.
以上说法中正确的是________(填序号).
[答案] ②③
[解析] ①是直接求解,并不是秦九韶算法,故①错误,②正确.
对于一元最高次数是n 的多项式,应用秦九韶算法需要运用n 次乘法和n 次加法,故③正确,④错误.
三、解答题
7.甲,乙,丙三种溶液的质量分别为147 g,343 g,133 g ,现要将它们分别全部装入小瓶中,每个小瓶中装入溶液的质量相同,问每瓶最多装多少?
[解析] 由题意,每个小瓶中装入的溶液的质量应是三种溶液质量的最大公约数. 先求147与343的最大公约数:
343-147=196,196-147=49,147-49=98,98-49=49,
所以147与343的最大公约数是49.
再求49与133的最大公约数:
133-49=84,84-49=35,49-35=14,35-14=21,21-14=7,14-7=7,
所以147,343,133的最大公约数为7,即每瓶最多装7 g.
8.已知n 次多项式P n (x )=a n x n +a n -1x
n -1+…+a 1x +a 0(a k ≠0,k =0,1,…,n ),x 0为任意实数.
(1)在平常的算法中,计算x k 0(k =2,3,…,n )的值需要进行k -1次运算,计算P 3(x 0)=a 3x 3+a 2x 2+a 1x +a 0的值共需要进行9次运算(6次乘法、3次加法),那么计算P n (x 0)的值需要进行多少次运算?
(2)若用秦九韶算法计算P n (x 0)的值,则需要进行多少次运算?
[解析] (1)加法运算次数为n ,乘法运算次数为1+2+3+…+n =
n n +1 2,所以共需n +n n +1 2=n n +3 2(次).
(2)加法运算次数为n 次,乘法也为n 次,共需2n 次.。