广东省惠州市第三中学高中数学(人教A版)必修三教案+课件:1.1.1 算法的概念(2份)

文档属性

名称 广东省惠州市第三中学高中数学(人教A版)必修三教案+课件:1.1.1 算法的概念(2份)
格式 zip
文件大小 2.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2016-05-08 21:30:16

文档简介

1.1.1算 法 的 概 念
教学目标:
(1)了解算法的含义,体会算法的思想.
(2)能够用自然语言叙述算法.
(3)掌握正确的算法应满足的要求.
(4)会写出解线性方程(组)的算法.
教学重点和难点
重点:算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计.
难点:把自然语言转化为算法语言.
教具:
多媒体
教学过程
一、新课引入
算筹、算盘、计算机等从古到今计算工具的变化,现了中国古代数学与现代计算机科学的联系,它们的基础都是“算法”.算法这个名词虽然听起来很陌生,但它确是一个古老的概念.我们却从小学就开始接触算法,如,做四则运算要先乘除后加减,从里往外脱括弧,竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体体现.广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序.现代科学研究的三大支柱是科学计算、科学实验、理论研究.算法的研究和应用正是本课程的主题!
二、探索新知
1.请同学们回顾二元一次方程组
的求解过程,我们可以归纳出以下步骤:
第一步,①+②×2,得

第二步,解③,得
第三步,②-①×2,得

第四步,解④,得
第五步,得到方程组的解为
2.思考:你能写出求解一般的二元一次方程组的步骤吗?
对于一般的二元一次方程组
其中,可以写出类似的求解步骤:
第一步,⑤×-⑥×,得

第二步,解⑦,得
第三步,⑥×-⑤×,得

第四步,解⑧,得
第五步,得到方程组的解为
上述步骤构成了解二元一次方程的一个算法,我们可以进一步根据这一算法编制计算机程序,让计算机来解二元一次方程组.
在数学中,算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤.现在,算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题.
三、例题分析
例1(1)设计一个算法,判断7是否为质数.
(2)设计一个算法,判断35是否为质数.
算法分析:
(1)根据质数的定义,可以这样判断:依次用2~6除7,如果它们中有一个能整除7,则7不是质数,否则7是质数.
根据以上分析,可写出如下的算法:
第一步,用2除7,得到余数1.因为余数不为0,所以2不能整除7.
第二步,用3除7,得到余数1.因为余数不为0,所以3不能整除7.
第三步,用4除7,得到余数3.因为余数不为0,所以4不能整除7.
第四步,用5除7,得到余数2.因为余数不为0,所以5不能整除7.
第五步,用6除7,得到余数1.因为余数不为0,所以6不能整除7.因此,7是质数.
(2)类似地,可写出“判断35是否为质数”算法:
第一步,用2除35,得到余数1.因为余数不为0,所以2不能整除35.
第二步,用3除35,得到余数2.因为余数不为0,所以3不能整除35.
第三步,用4除35,得到余数3.因为余数不为0,所以4不能整除35.
第四步,用5除35,得到余数0.因为余数不为0,所以5能整除35.因此,35是质数.
探究:你能写出“判断整数n(n>2)是否为质数”的算法吗?
第一步,给定大于2的整数n.
第二步,令
第三步,用除n,得到余数r.
第四步,判断“r=0”是否成立.若是,则n不是质数;否则,将的值增加1,仍用表示.
第五步,判断“”是否成立.若是,则n是质数,结束算法;否则,返回第三步.
例2写出用“二分法”求方程的近似解的算法.
算法:
第一步,令,给定区间长度d.
第二步,确定区间,满足
第三步,取区间中点.
第四步,若,则含零点的区间为否则含零点的区间为,将新得到的含零点的区间仍记为.
第五步,判断的长度是否小于d或是否等于0.若是,则m是方程的近似解;否则,返回第三步.
四、归纳总结
算法的概念和特点
概念:通常指按照一定规则解决某一类问题的明确的和有限的步骤.(现在,算法通常可以编成程序,让计算机执行并解决问题.)
特征:(1)有限性:一个算法的步骤序列是有限的,必须在有限操作之后停止,不能是无限的.
(2)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.
(3)逻辑性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.
(4)不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法.
(5)普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决.
五、练习反馈
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.
六、布置作业:
课本第5页练习2

课件12张PPT。1.1.1 算法的概念 请同学们听一段对话第一步,①+②×2,得
第二步,解③,得
第三步,②-①×2,得
第四步,解④,得
第五步,得到方程组的解为
③④②①
第一步,①×b2-②×b1,得
第二步,解③,得
第三步,②×a1-①×a2,得
第四步,解④,得
第五步,得到方程组的解为
③④①② 在数学中,算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤。
现在,算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题问题:什么是算法?第一步,用2除7,得到余数1,因为余数不为0,所以2不能整除7.
第二步,用3除7,得到余数1,因为余数不为0,所以3不能整除7.
第三步,用4除7,得到余数3,因为余数不为0,所以4不能整除7.
第四步,用5除7,得到余数2,因为余数不为0,所以5不能整除7.
第五步,用6除7,得到余数1,因为余数不为0,所以6不能整除7.
因此,7是质数.
例1 设计一个算法,判断7是否为质数第一步,给定大于2的整数n.
第二步,令i=2.
第三步,用i除n,得到余数r.
第四步,判断”r=0”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>n-1”是否成立.
若是,则n是质数,结束算法;
否则,返回第三步.
探究:你能写出整数n(n>2)是否为质数?第一步,令f(x) =x2-2, 给定精度d.
第二步,确定区间[a,b],满足f(a) ·f(b)<0
第三步,取区间中点
第四步,若f(a) ·f(b)<0 ,则含零点的区间记为[a,m];
否则,含零点的区间为[m,b].将新得到的含零
点的区间仍记为[a,b].
第五步,判断[a,b]的长度是否小于或f(m)是否等于0.
若是,则m是方程的近似解;否则,返回第三步. 例2 写出用”二分法”求方程x2-2=0(x>0)的近似解的算法.确定性
有限性
程序性思考:
到底什么是算法,算法的特征是什
么?课 堂 练 习哥德巴赫猜想:任一大于2的偶数都可写成两个素数之和 .
验证 6=3+3
8=3+5
10=3+7
……
这是不是一个算法?作 业课本第五页练习2