【精品】人教版高中数学2年级上必修3课件第1章算法初步(可编辑).ppt
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1、人教版高中数学2年级上必修3课件第1章算法初步2022/11/13【可编辑】1.通过回顾二元一次方程组的求解过程,体会算法的基本思想.2.了解算法的含义和特征.3.会用自然语言描述简单的具体问题的算法学习目标知识梳理 自主学习题型探究 重点突破当堂检测 自查自纠栏目索引 知识梳理 自主学习知识点一算法的含义及特征1.算法的概念12世纪的算法是指用阿拉伯数字进行 的过程数学中的算法通常是指按照 解决某一类问题的 和 的步骤现代算法通常可以编成 ,让计算机执行并解决问题一定规则明确有限算术运算计算机程序答案(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
2、先设计好的步骤加以解决.3.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 ,并用计算机能够接受的“”准确地描述出来,计算机才能够解决问题.算法明确的步骤算法语言答案知识点二算法的设计1.设计算法的目的设计算法的目的实际上是寻求一类问题的解决方法,它可以通过计算机来完成.设计算法的关键是把过程分解成若干个明确的步骤,然后用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来,从而达到让计算机执行的目的.2.设计算法的要求(1)写出的算法必须能解决一类问题.(2)要使算法尽量简单、步骤尽量少.(3)要保证算法步骤有效,且计算机能够执行.思考一次青青草原园长包包大人带着灰太狼
3、、懒羊羊和一捆青草过河.河边只有一条船,由于船太小,只能装下两样东西.在无人看管的情况下,灰太狼要吃懒羊羊,懒羊羊要吃青草,请问包包大人如何才能带着他们平安过河?答案返回 题型探究 重点突破题型一算法的概念例1下列关于算法的说法,正确的个数有()求解某一类问题的算法是唯一的;算法必须在有限步操作之后停止;算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;算法执行后一定产生确定的结果.A.1 B.2 C.3 D.4解析由于算法具有有限性、确定性等特点,因而正确,而解决某类问题的算法不一定唯一,从而错.C解析答案反思与感悟跟踪训练1下列说法中是算法的有_(填序号).从上海到拉萨旅游,先坐飞机,再坐客
4、车;解一元一次不等式的步骤是去分母、去括号、移项、合并同类项,系数化为1;求以A(1,1),B(1,2)两点为端点的线段AB的中垂线方程,可先求出AB中点坐标,再求kAB及中垂线的斜率,最后用点斜式方程求得线段AB的中垂线方程;求1234的值,先计算122,再计算236,6424,得最终结果为24;解析答案题型二算法的设计例2所谓正整数p为素数是指:p的所有约数只有1和p.例如,35不是素数,因为35的约数除了1,35外,还有5与7;29是素数,因为29的约数就只有1和29.试设计一个能够判断一个任意正整数n(n1)是否为素数的算法.解析答案反思与感悟跟踪训练2判断一个大于2的整数是否为质数的
5、算法步骤如何设计?解第一步,给定大于2的整数n.第二步,令i2.第三步,用i除n,得到余数r.第四步,判断“r0”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(n1)”是否成立.若是,则n是质数,结束算法;否则,返回第三步.解析答案题型三算法的应用例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?解析答案反思与感悟跟踪训练3“韩信点兵”问题:韩信是汉高祖手下的大将,他英勇善战,谋略超群,为汉朝的建立立下了不朽功勋.据说他在一次点兵的时候,为保住军事秘密,不让敌人知道自己部队的军事实力,采用下述点兵方法:先令士兵
6、从13报数,结果最后一个士兵报2;又令士兵从15报数,结果最后一个士兵报3;又令士兵从17报数,结果最后一个士兵报4.这样韩信很快算出自己部队里士兵的总数.请设计一个算法,求出士兵至少有多少人.解析答案 对算法的含义及特征的理解易错点例4计算下列各式中的S值,能设计算法求解的是_.(1)S123100.(2)S123100.(3)S123n(nN*).解析答案返回 当堂检测123451.下列关于算法的说法中正确的是()A.算法是某个具体的解题过程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唯一的D.算法可以无限地操作下去不停止解析答案123452.下列四种自然语言叙述中,能称为
7、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.做饭必须要有米解析算法是做一件事情或解决一个问题等的程序或步骤,故选B.B解析答案123453.在用二分法求方程零点的算法中,下列说法正确的是()A.这个算法可以求所有的零点B.这个算法可以求任何方程的零点C.这个算法能求所有零点的近似解D.这个算法可以求变号零点近似解解析二分法的理论依据是函数的零点存在定理.它解决的是求变号零点的问题,并不能求所有零点的近似值.D解析答案123454.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:(2)输入直角三角形两直角边长a,b的值
8、;(3)输出斜边长c的值.其中正确的顺序是_.解析算法的步骤是有先后顺序的,第一步是输入,最后一步是输出,中间的步骤是赋值、计算.(2)(1)(3)解析答案123455.下面是解决一个问题的算法:第一步:输入x.第二步:若x4,转到第三步;否则转到第四步.第三步:输出2x1.第四步:输出x22x3.当输入x的值为_时,输出的数值最小值为_.解析答案课堂小结1.算法的特点:有限性、确定性、顺序性与正确性、不唯一性、普遍性.2.算法设计的要求:(1)写出的算法必须能够解决一类问题.(2)要使算法尽量简单,步骤尽量少.(3)要保证算法正确,且算法步骤能够一步一步执行,在有限步后能得到结果.返回第一章
9、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1.掌握程序框图的概念.2.熟悉各种程序框及流程线的功能和作用.3.能用程序框图表示顺序结构的算法.学习目标知识梳理 自主学习题型探究 重点突破当堂检测 自查自纠栏目索引 知识梳理 自主学习知识点一程序框图1.程序框图(1)程序框图又称 ,是一种用 、及 来表示算法的图形.(2)在程序框图中,一个或几个 的组合表示算法中的一个步骤;带有 的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的 .答案流程图程序框流程线文字说明程序框方向箭头执行顺序2.常见的程序框、流程线及各自表示的功能答案图形符号名称功能终端框(起止框)输入、输出框处理框(执
10、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”流程线连接点连接程序框图的两部分表示一个算法的起始和结束表示一个算法输入和输出的信息赋值、计算判断框连接程序框3.算法的逻辑结构 、和 是算法的基本逻辑结构,所有算法都是由这三种基本结构构成的.答案顺序结构条件结构循环结构知识点二顺序结构1.顺序结构的定义由若干个 组成的.这是任何一个算法都离不开的基本结构.2.结构形式依次执行的步骤答案返回 题型探究 重点突破题型一程序框图的认识和理解例1下列关于程序框图中图形符号的理解正确的有()任何一个流程图必须有起止框;输入框只能放在开始框后,输出框只能放在结束框前
11、;判断框是唯一的具有超过一个退出点的图形符号;对于一个程序框图来说,判断框内的条件是唯一的.A.1个 B.2个 C.3个 D.4个解析答案反思与感悟跟踪训练1下列说法正确的是()A.程序框图中的图形符号可以由个人来确定B.也可以用来执行计算语句C.程序框图中可以没有输出框,但必须要有输入框D.用程序框图表达算法,其优点是算法的基本逻辑结构展现得非常直接解析答案解析一个完整的程序框图至少要有起止框和输入、输出框,输入、输出框只能用来输入、输出信息,不能用来执行计算.D题型二利用顺序结构表示算法例2已知f(x)x21,求f(2),f(3),f(3),并计算f(2)f(3)f(3)的值,设计出解决该
12、问题的一个算法,并画出程序框图.解析答案反思与感悟解算法第一步:x2.第二步:y1x21.第三步:x3.第四步:y2x21.第五步:x3.第六步:y3x21.第七步:yy1y2y3.第八步:输出y1,y2,y3,y.程序框图:跟踪训练2利用梯形的面积公式计算上底为2,下底为4,高为5的梯形面积,设计出该问题的算法及程序框图.解析答案解算法如下:第一步,a2,b4,h5.第二步,S (ab)h.第三步,输出S.该算法的程序框图如图所示:题型三程序框图的应用例3如图所示是解决某个问题而绘制的程序框图,仔细分析各框图内的内容及框图之间的关系,回答下面的问题:(1)该框图解决的是怎样的一个问题?解析答
13、案解该框图解决的是求函数f(x)axb的函数值的问题.其中输入的是自变量x的值,输出的是x对应的函数值.(2)若最终输出的结果y13,y22,当x取5时输出的结果5ab的值应该是多大?解析答案解y13,即2ab3.y22,即3ab2.由得a1,b1.f(x)x1.当x取5时,5abf(5)516.(3)在(2)的前提下,输入的x值越大,输出的axb是不是越大?为什么?解析答案反思与感悟解输入的x值越大,输出的函数值axb越大,因为f(x)x1是R上的增函数.(4)在(2)的前提下,当输入的x值为多大时,输出结果axb等于0?解令f(x)x10,得x1,因此当输入的x值为1时,输出的函数值为0.
14、跟踪训练3写出下列算法的功能:(1)图中算法的功能是(a0,b0)_.(2)图中算法的功能是_.求以a,b为直角边的直角三角形求两个实数a,b的和斜边c的长答案 设计程序框图易错点例4设计程序框图,求半径为10的圆的面积.解析答案返回 当堂检测123451.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D答案123452.下列图形符号属于判断框的是()解析答案AB C D解析判断框用菱形表示.C123453.程序框图符号“”可用于()A.输出a10 B.赋值a10C.判断a10 D.输入a1解析答案解析图形符号“”是处理框,它的功能是赋值、计算,不是输
15、入、输出和判断,故选B.B123454.下列关于程序框图的说法中正确的是()程序框图只有一个入口,也只有一个出口;程序框图中的每一部分都应有一条从入口到出口的路径通过它;程序框图中的循环可以是无尽的循环;程序框图中的语句可以有执行不到的.A.B.C.D.解析答案解析由程序框图的概念知,整个框图只有一个入口,一个出口,程序框图中的每一部分都有可能执行到,不能出现“死循环”,必须在有限步骤内完成.故正确,错误.D123455.如图所示的程序框图,若输出的结果是S7,则输入的A值为_.解析答案解析该程序框图的功能是输入A,计算2A1的值.由2A17,解得A3.3课堂小结1.在设计计算机程序时要画出程
16、序运行的程序框图,有了这个程序框图,再去设计程序就有了依据,从而就可以把整个程序用机器语言表述出来,因此程序框图是我们设计程序的基础和开端.2.规范程序框图的表示:(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,流程线要规范;(3)除判断框外,其他框图符号只有一个进入点和一个退出点;(4)在图形符号内描述的语言要非常简练、清楚;(5)由于纸面等原因,将一个程序框图分开,要在断开处画上连接点,并标出连接的号码.返回第一章1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构第2课时条件结构1.进一步熟悉程序框图的画法.2.掌握条件结构的程序框图的画法.3.能用条件结构框图描述实际问题.学
17、习目标知识梳理 自主学习题型探究 重点突破当堂检测 自查自纠栏目索引 知识梳理 自主学习知识点一条件结构1.条件结构的概念算法的流程根据条件是否成立有不同的_,这种先根据条件作出_,再决定执行哪一种操作的结构称为条件结构.答案流向判断2.常见的两种条件结构结构形式特征两个步骤A,B根据 是否满足选择其一执行根据是否满足条件选择执行步骤A条件答案知识点二顺序结构与条件结构的异同条件结构顺序结构不同点对变量进行分类讨论时用到的一种重要结构体现了算法按照一定的顺序依次执行相同点一个入口,一个出口,注意:一个判断框有两个出口,但只有一个起作用,即条件结构本质上只有一个出口;结构中每个程序都有从入口进、
18、出口出的路径思考如图所示的程序框图是不是条件结构?若输入x7,则输出的结果是多少?答该程序框图是条件结构,因为其符合条件结构的形式;若输入x7,其满足x1,故输出的结果是3.答案返回 题型探究 重点突破题型一简单条件结构的设计例1求过两点P1(x1,y1),P2(x2,y2)的直线的斜率.设计该问题的算法并画出程序框图.解算法如下:第一步,输入x1,y1,x2,y2.第二步,如果x1x2,输出“斜率不存在”;第三步,输出k.程序框图如图所示.解析答案反思与感悟跟踪训练1画出计算函数y|x2|的函数值的程序框图.解算法如下:第一步,输入x.第二步,若x2,则yx2;否则y2x.第三步,输出y.程
19、序框图如右:解析答案题型二条件结构的嵌套例2设计一个求解一元二次方程ax2bxc0的算法,并画出程序框图.解析答案反思与感悟跟踪训练2已知函数y 写出输入一个x值,输出y值的算法并画出程序框图.解析答案题型三条件结构的实际应用例3为了加强居民的节水意识,某市制定了以下生活用水收费标准:每户每月用水未超过7 m3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7 m3的部分,每立方米收费1.5元,并加收0.4元的城市污水处理费.请你写出某户居民每月应交的水费y(元)与用水量x(m3)之间的函数关系,然后设计一个求该函数值的算法,并画出程序框图.解析答案反思与感悟跟踪训练3设火车托运
20、质量为w(kg)的行李时,每千米的费用(单位:元)标准为f试画出路程为s千米时行李托运费用M的程序框图.解析答案条件结构的应用易错点例4用程序框图表示解方程axb0(a,b为常数)的算法.解析答案返回 当堂检测123451.条件结构不同于顺序结构的特征是含有()A.处理框 B.判断框C.输入、输出框 D.起止框解析由于顺序结构中不含判断框,而条件结构中必须含有判断框,故选B.B解析答案123452.如图所示的程序框图中,若输入x2,则输出的结果是()A.1 B.2 C.3 D.4解析输入x2后,该程序框图的执行过程是:输入x2,x21成立,y 2,输出y2.B解析答案123453.如图所示的程
21、序框图,其功能是()A.输入a,b的值,按从小到大的顺序输出它们的值B.输入a,b的值,按从大到小的顺序输出它们的值C.求a,b的最大值D.求a,b的最小值解析输入a1,b2,运行程序框图可得输出2.根据执行过程可知该程序框图的功能是输入a,b的值,输出它们的最大值,即求a,b的最大值.C解析答案123454.阅读如图所示的程序框图,写出它表示的函数是_.解析由程序框图知,当x3时,y2x8;当x3时,yx2,故本题框图的功能是输入x的值,求分段函数y 的函数值.解析答案123455.如果学生的数学成绩大于或等于120分,则输出“良好”,否则输出“一般”.用程序框图表示这一算法过程.解解析答案
22、课堂小结返回1.条件结构是程序框图的重要组成部分.其特点:先判断后执行.2.在利用条件结构画程序框图时要注意两点:一是需要判断的条件是什么,二是条件判断后分别对应着执行什么.3.设计程序框图时,首先设计算法步骤,再转化为程序框图,待熟练后可以省略算法步骤直接画出程序框图.4.对于分类讨论、分段函数问题,通常设计成条件结构来解决.本课结束第一章1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构第3课时循环结构、程序框图的画法学习目标1.掌握两种循环结构的程序框图的画法,能进行两种循环结构程序框图间的转化.2.掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图.知识梳理 自主学习题型探究 重点突破当堂检测 自查自
23、纠栏目索引 知识梳理 自主学习知识点一循环结构的含义1.循环结构的定义在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定的条件 某些步骤的情况,这就是循环结构.反复执行的步骤称为 .2.循环结构的特点(1)重复性:在一个循环结构中,总有一个过程要重复一系列的步骤若干次,而且每次的操作完全相同.(2)判断性:每个循环结构都包含一个判断条件,它决定这个循环的执行与终止.(3)函数性:循环变量在构造循环结构中起了关键作用,蕴含着函数的思想.反复执行循环体答案知识点二两种循环结构的比较常见的两种循环结构名称直到型循环结构当型循环结构结构图特征先循环后判断,若不满足条件则 ,否则终止循环.先判断后循环,满足条
24、件 ,否则 .执行循环体执行循环体终止循环答案知识点三程序框图的画法设计一个算法的程序框图的步骤(1)用 表述算法步骤;(2)确定每一个算法步骤所包含的 ,并用相应的程序框图表示,得到该步骤的程序框图;(3)将所有步骤的程序框图用 连接起来,并加上 ,得到表示整个算法的程序框图.自然语言逻辑结构流程线终端框答案思考(1)循环结构的程序框图中一定含有判断框吗?答循环结构的程序框图中一定含有判断框.(2)任何一个算法的程序框图中都必须含有三种基本逻辑结构吗?答不一定.但必须含有顺序结构.答案返回 题型探究 重点突破题型一当型循环结构与直到型循环结构例1设计一个计算12100的值的算法,并画出程序框
25、图.解析答案反思与感悟跟踪训练1设计一个算法,求1323331003的值,并画出程序框图.解算法如下:第一步,使S0.第二步,使I1.第三步,使SSI3.第四步,使II1.第五步,若I 100,则输出S,算法结束;否则,返回第三步.程序框图如图所示:解析答案题型二求满足条件的最大(小)整数问题例2写出一个求满足1357n50 000的最小正整数n的算法,并画出相应的程序框图.解算法如下:第一步,S1.第二步,n3.第三步,如果S50 000,那么SSn,nn2,重复第三步;否则,执行第四步.第四步,nn2.第五步,输出n.程序框图如图所示:解析答案反思与感悟跟踪训练2看下面的问题:123()1
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