人教版高中数学必修3全册教案1.pdf
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1、按住Ctrl键单击鼠标打开名师教学视频全册播放教金果按住Ctrl键单击鼠标打开名师教学视频全册播放第一章算法初步.11.1算法与程序框图.21.1 算法与程序框图(共3课时)_ 1.1.1算法的概念(第 1 课时)【课程标准】通过对解决具体问题过程与步骤的分析(如二元一次方程组求解等问题),体会算法的思想,了解算法的含义.【教学目标】L理解算法的概念与特点;2.学会用自然语言描述算法,体会算法思想;3 .培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】算法概念以及用自然语言描述算法【教学难点】用自然语言描述算法【教学过程】一、序言算法不仅是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础.在现
2、代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具.听音乐、看电影、玩游戏、打字、画卡通画、处理数据,计算机几乎渗透到了人们生活的所有领域.那么,计算机是怎样工作的呢?要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始.同时,算法有利于发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力.在以前的学习中,虽然没有出现算法这个名词,但实际上在数学教学中已经渗透了大量的算法思想,如四则运算的过程、求解方程的步骤等等,完成这些工作都需要一系列程序化的步骤,这就是算法的思想.二、实例分析例1:写出你在家里烧开水过程的一个算法.解:第一步:把水注入电锅;第二步:打开电源把水烧开;第三步:把烧开的水注入热水瓶.(以
3、上算法是解决某问题的程序或步骤)例2:给出求1+2+3+4+5的一个算法.解:算 法1按照逐一相加的程序进行第 一 步:计 算1+2,得到3;第二步:将第步中的运算结果3与3相加,得到6;第三步:将第二步中的运算结果6与4相加,得 到1 0;第四步:将第三步中的运算结果1 0与5相加,得 到1 5.算法2 可以运用公式1+2+3+D直接计算2第一步:取 二 5;第二步:计算须+1);2第三步:输出运算结果.(说明算法不唯一)例 3:(课本第2 页,解二元一次方程组的步骤)(可推广到解般的二元一次方程组,说明算法的普遍性)例 4:用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是:第一步:根据题意,选择标准
4、方程或一般方程;第二步:根据条件列出关于a,b,r 或。,E,尸的方程组;第三步:解出a,b,r 或。,E,F ,代入标准方程或一般方程.三、算法的概念通过对以上几个问题的分析,我们对算法有了 一个初步的了解.在解决某些问题时,需要设计出一系列可操作或可计算的步骤,通过实施这些步骤来解决问题,通常把这些r-一!步骤称为解决这些问题的算法;B在数学中,现代意义上的“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,这些程序或步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成.四、知识应用例 5:(课本第3 页 例 1)(难点是由质数的定义判断一个大于1 的正整数是否为质数的基本方法)练 习
5、 1:(课本第4 页练习2)任意给定一个大于1 的正整数“,设计一个算法求出的所有因数.解:根据因数的定义,可设计出下面的一个算法:第一步:输入大于1 的正整数.第二步:判断是否等于2,若=2,则”的因数为1,;若 2,则执行第三步.第三步:依次从2 到 检 验 是 不 是 整 除“,若整除,则是的因数;若不整除n,则不是“的因数.例 6:(课本第4 页例2)练习2:设计一个计算1+2+-+1 0 0 的值的算法.解:算 法 1 按照遂一相加的程序进行第一步:计 算 1+2,得到3;第二步:将第一步中的运算结果3与 3 相加,得到6;第三步:将第二步中的运算结果6与 4相加,得 到 1 0;第
6、九十九步:将第九十八步中的运算结果4 9 5 0 与 1 0 0 相加,得到5 0 5 0.算法2 可以运用公式1+2+3+=+D直接计算.2第一步:取=1 0 0;E 、必 n(n+1)第二步:计算-;第三步:输出运逐果.练 习 3:(课本第5页练习1)任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积.解:第一步:输入任意正实数厂;第二步:计算S =m*2;第三步:输出圆的面积S.五、课堂小结1.算法的特性:有穷性:个算法的步骤序列是有限的,它应在有限步操作之后停止,而不能是无限的.确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可.可行性:算法
7、中的每一步操作都必须是可执行的,也就是说算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成.输入:一个算法中有零个或多个输入.输出:一个算法中有一个或多个输出.2.描述算法的一般步骤:输入数据.(若数据已知时,应用赋值;若数据为任意未知时,应用输入)数据处理.输出结果.六、作业1 .有 A、B、C三个相同规格的玻璃瓶,A装着酒精,B 装着醋,C 为空瓶,请设计一个算法,把 A、B 瓶中的酒精与醋互换.2 .写出解方程/一2 一3=0的一个算法.3.利用二分法设计一个算法求百的近似值(精确度为0.0 0 5).4 .已知A(x”y),B(x2,y2),写出求直线AB 斜率的一个算法.5.已知函数/
8、(x)=F 2)设计一个算法求函数的任一函数值解 掴 图(第 2 课时)【课程标准】通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程.在具体问题的解决过程中(如三元一次方程组求解等问题),理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.【教学目标】1.理解程序框图的概念;2 .掌握运用程序框图表达顺序结构和条件结构的算法;3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】运用程序框图表达顺序结构和条件结构的算法 教学难点】规范程序框图的表示以及条件结构算法的框图【教学过程】一、回顾练习1 .已知一个三角形的三边长分别为2,3,4,利用海伦一秦九韶公式设计一个算法,求出它的面积.
9、2 .任意给定3 个正实数,设计一个算法,判断分别以这3 个数为三边边长的三角形是否存在.二、程序框图的有关概念1 .两道回顾练习的算法用程序框图来表达,引入程序框图概念.2 .程序框图的概念程序框图又称流程图,是一种规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.3.构成程序框图的图形符号及其作用(课本第6页)4 .规范程序框图的表示:使用标准的框图符号.框图一般按从上到下、从左到右的方向画,流程线要规范.除判断框外,大多数框图符号只有个进入点和一个退出点.一种判断是“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一种是多分支判断,有儿种不同的结果.在图形符号内描述的语言要非常
10、简练清楚.三、顺序结构顺序结构是由若干个依次执行的处理步骤组成./输 入/语句X L/输 出/例1:(课本第9页例3)练 习1:交换两个变量A和B的值,解:算法如下:第一步:输入A,B的值.第二步:把A的值赋给x.第三步:把B的值赋给A.第四步:把x的值赋给B.第五步:输出A,B的值.并 输 出 交 换 前 后 的 值.开始程序框图:I“入 A,Hx=AA=BB=x/%i出 A,H结束四、条件结构根据条件判断,决定不同流向.例2:(课本第1 0页例4)练习2:有三个整数a,b,c,由键盘输入,输出其中最大的数.解:算 法1第一步:输入a ,b,c;第二步:若a b,且ac;则输出a;否则,执行
11、第三步;第三步:若bc,则输出b;否则,输出c.算法2第一步:输入a,b,c;第二步:若a b,则f =a;否则,t=b;第三步:若,C,则输出f;否则,输出C.练习 3 已知/(X)=X22X 3,求/(3)+/(5)的值.设计出解决该问题的一个算法,并画出程序框图.解:算法如下:第一步:x =3;第二步:=x2-2 x-3 ;第三步:x =5;第四步:为=X2-2X-3;第五步:了 =必+乃;第六步:输出练习4:设计一个求任意数的绝对值的算法,并画出程序框图.解:第一步:输入任意实数X;第二步:若 xN O,则=犬;否则y =-x;第三步:输出y.练习5:(课本第1 8页例6)设计一个算法
12、,使得任意输入的3 个整数按从大到小的顺序输出,并画出程序框图.练习6:五、课堂小结1 .画程序框图的步骤:首先用自然语言描述解决问题的一个算法,再把自然语言转化为程序框图;2 .理解条件结构的逻辑以及框图的规范画法,条件结构主要用在判断、分类或分情况的问题解决中.六、作业1 .已知华氏温度F 与摄氏温度C的转换公式是:(F-3 2)x*=C,写出一个算法,并画出程序框图,使得输入一个华氏温度尸,输出其相应的摄2温度C.2 .如果考生的成绩大于或等于60 分,则输出“及格”,否则输出“不及格”,试写出一个算法,并画出程序框图.3.画 出 I+2+3+4+5的一个算法的程序框图.4.(课本第2
13、0 页习题1.1 A 组第2题)5.输入一元二次方程以2+法+。=0的系数,输出它的实数根,试写出一个算法,并画出程序框图.1.1.2程序框图(第3课时)【课程标准】通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程.在具体问题的解决过程中(如三元一次方程组求解等问题),理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.【教学目标】1.进一步理解程序框图的概念;2 .掌握运用程序框图表达循环结构的算法;3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】运用程序框图表达循环结构的算法【教学难点】循环体的确定,计数变量与累加变量的理解.【教学过程】一、回顾练习弓 I 例:设计一个计算1
14、+2+1 0 0 的值的算法.解:算 法 1 按照逐一相加的程序进行第 一 步:计 算 1+2,得到3;第二步:将第一步中的运算结果3与 3 相加,得到6:第三步:将第二步中的运算结果6 与 4 相加,得 到 1 0:第九十九步:将第九十八步中的运算结果49 50 与 1 0 0 相加,得到50 50.简化描述:第一步:s u m=0;第 二步:s u m=s u m+1;s u m=s u m+i;第三步:s u m=s u m+2;第四步:s u m=s u m+3;进一步简化:第一步:s u m=0,i=l;第二步:依 次 i 从 1到 1 0 0,反复做第 三 步:输 出 s u m.
15、第一百步:s u m=s u m+9 9;第一百零一步:s u m=s u m+1 0 0第一百零二步:输出s u m.根据算法画出程序框图,引入循环结构.二、循环结构循环结构:在一些算法中,也经常会出现从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的情况,这种结构称为循环结构.循环体:反复执行的处理步骤称为循环体.计数变量:在循环结构中,通常都有一个起到循环计数作用的变量,这个变量的取值一般都含在执行或终止循环体的条件中.当型循环:在每次执行循环体前对控制循环条件进行判断,当条件满足时执行循环体,不满足则停止.直到循环:在执行了一次循环体之后,对控制循环体进行判断,当条件不满足时执行循环体,
16、满足则停止.练 习 1:画出引例直到型循环的程序框图.当型循环与直到循环的区别:当型循环可以不执行循环体,直到循环至少执行一次循环体.当型循环先判断后执行,直到型循环先执行后判断.对同一算法来说,当型循环和直到循环的条件互为反条件.练习2:1.1.1 节 例 1 的算法步骤的程序框图(如图)说明:为了减少难点,省去f l a g 标记;解释赋值语句“d=2”与 d=d +l”,还 有 d 2 0 0 5 成立的最小自然数的值,画出程序框图.练习5:输入50 个学生的考试成绩,若 60 分及以上的为及格,设计一个统计及格人数的程序框图.练习6:指出下列程序框图的运行结果五、课堂小结1 .理解循环
17、结构的逻辑,主要用在反复做某项工作的问题中;2 .理解当型循环与直到循环的逻辑以及区别:当型循环可以不执行循环体,直到循环至少执行一次循环体.当型循环先判断后执行,直到型循环先执行后判断.对同一算法来说,当型循环和直到循环的条件互为反条件.3 .画循环结构程序框图前:确定循环变量和初始条件;确定算法中反复执行的部分,即循环体:确定循环的转向位置;确定循环的终止条件.4.条件结构与循环结构的区别与联系:区别:条件结构通过判断分支,只是执行-次;循环结构通过条件判断可以反复执行.联系:循环结构是通过条件结构来实现.七、作业1 .设计一个算法,计算两个非0实数的加、减、乘、除运算的结果(要求输入两个
18、非0实数,输出运算结果),并画出程序框图.2 .设计一个算法,判断一个数是偶数还是奇数(要求输入一个整数,输出该数的奇偶性),并画出程序框图.3 .设计一个算法,计算函数一3 x +5当x =l,2,3,2 0 时的函数值,并画出程序框图.4.(课本第1 1 页习题1.1 A 组第2题)5 .如果我国工农业产值每年以9%的增长率增长,问几年后我国产值翻一翻,试用程序框图描述其算法.6 .(课本第2 0 页习题1.1 B 组 第 1、2 题)1.2 基本算法语句(共 3 课时)(有条件在电脑室上)1.2.1 输入语句、输出语句和赋值语句(第1课时)【课程标准】经历将具体问题的程序框图转化为程序语
19、句的过程,理解儿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,进一步体会算法的基本思想【教学目标】1.理解输入语句、输出语句和赋值语句;2 .能运用输入语句、输出语句和赋值语句表达解决具体问题的过程;3 .培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】输入语句、输出语句和赋值语句的表示方法、结构和用法【教学难点】将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程,赋值语句的逻辑关系【教学过程】一、回顾知识顺序结构及其框图二、输入语句、输出语句和赋值语句例 1:(课本第2 1 页 例 1)分析:首先画出解决该问题算法的程序框图,并解析B A S I C 语言中的数学运算符号表示.如:2 x
20、 3 写成2*3,5 3 写成5 A 3,5 +3 写成5/3,5除以3的余数为“5 M O D 3”,5除以3的商为“5 3 ,血 写 成“S Q R (2)”,忖 写 成“A B S (x)”等等.1.输入语句的一般格式I NP U T “提示内容”;变量说明:输入语句的作用是实现算法的输入信息功能.“提示内容”提示用户输入什么样的信息,用双引号.提示内容与变量之间用分号“;”隔开,若输入多个变量,变量与变量之间用逗号“,”隔开,如“I N P UT a=,b=,c=;a,b,c”.变量是指程序在运行是其值是可以变化的量,如中的a,b,c都是变量,通俗把一个变量比喻成一个盒子,盒子内可以存
21、放数据,可随时更新盒子内的数据.如中当依次输入了 1,2,3 程序在运行时把输入的值依次赋给a,b,c,即 a=l,b=2,c=3.例如,输入一个学生数学、语文、英语三门课的成绩:I N P UT“M a t hs,C hine s,E nglis hM;a,b,c输入任意整数n:I N P UT“n=”;n2.输出语句的一般格式P R I N T“提示内容”;表达式说明:输出语句的作用是实现算法的输出结果的功能,可以在计算机的屏幕上输出常量、变量的值和系统信息.“提示内容”提示用户输出什么样的信息,用双引号.提示内容与表达式之间用分号“;”隔开.要输出表达式中的字符,需要用双引号如:P R
22、I N T”提示内容:;a+2,这时屏幕上将显示:提示内容:a+2.例如,下面的语句可以输出斐波那契数列:P R I N T wThe F ib ona c c i P r ogr e s s ion is:;1 1 2 3 5 8 1 3 2 1 3 4 5 5 “”这时屏幕上将显示:The F ib ona c c i P r ogr e s s ion is:1 1 2 3 5 8 1 3 2 1 3 4 5 5 例 2:(课本第2 3 页例2)分析:补充写出屏幕上显示的结果.3赋值语句的二般格式变量=表达式说明:赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量.赋值语句中的“=”叫做赋值号,
23、它和数学中的等号不完全一样;赋值号的左右两边不能对换,赋值语句是将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量,如 a=b 表示用b的值代替变量a原先的值.格式中右边“表达式”可以是一个数据、常量和算式,如 果“表达式”是一个算式时.,赋 值 语 句 的 作 用 是 先 计 算 出 右 边 表 达 式 的 值,然 后 将 该 值 赋 给 左 边 的 变量,如若a=l,b=2,c=a+b 是指先计算a+b 的值3 赋给c,而不是将a+b 赋给c.例 3:(课本第2 5 页例3)分析:先画出程序框图,重点分析“A=A+1 5”.例 4:(课本第1 5 页例4)分析:先画出程序框图.4.输入语句、输出
24、语句和赋值语句之间的区别(1)输入语句和赋值语句的区别:输入语句是外部直接给程序中变量赋值;赋值语句是程序内部运行时给变量赋值,先计算右边的表达式,得到的值赋给左边的变量.(2)输入语句和输出语句的区别:输入语句是外部直接给程序中变量赋值;输出语句是程序运行的结果输出到外部,先计算表达式,得到结果输出.三、课堂练习1 .(课本第2 4 页练习1)(要求:先画出程序框图)2 .(课本第2 4 页练习2)(要求:先画出程序框图)3.(课本第24页练习3)4.(课本第24页练习4)(要求:先画出程序框图)5.(课本第33页习题1.2A组 第 1题)6.四、课堂小结1.理解输入语句、输出语句和赋值语句
25、的一般格式,注意标点符号的使用以及数学符号的表示和数学式子的表示;2.赋值语句与数学中等号的区别.3.编写一个程序的步骤:首先用自然语言描述问题的一个算法,然后把自然语言转化为程序框图,最后把程序框图转化为程序语句.4.输入语句和赋值语句的区别:输入语句是外部直接给程序中变量赋值;赋值语句是程序内部运行时给变量赋值,先计算右边的表达式,得到的值赋给左边的变量.5.输入语句和输出语句的区别:输入语句是外部直接给程序中变量赋值;输出语句是程序运行的结果输出到外部,先计算表达式,得到结果输出.五、作业1.(课本第33页习题1.2A组第2 题)2.编写一个程序,给任意三个变量a、b、c 赋值,求 及
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