高中数学必修三全部资料(教案+课件+同步测试)

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名称 高中数学必修三全部资料(教案+课件+同步测试)
格式 rar
文件大小 22.5MB
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 2011-03-05 22:56:00

文档简介

1.3 算法案例
一、选择题
1、把88化为五进制数是(  )
A、324(5)     B、323(5)
C、233(5)     D、332(5)
2、“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何”(  )
A、2333      B、23      C、46      D、69
3、我国数学家刘徽采用正多边形面积逐渐逼近圆面积的算法计算圆周率,这种算法是( )
A、弧田法 B、逼近法 C、割圆法 D、 割图法
4、数学中的递推公式可以用以下哪种结构来表达( )
A、顺序结构 B、逻辑结构 C、分支结构 D、循环结构
5、在对16和12求最大公约数时,整个操作如下:(16,12)→(4,12)→(4,8)→(4,4),由此可以看出12和16的最大公约数是( )
A、 4 B、 12 C、 16 D、 8
6、用圆内接正多边形逼近圆,进而得到的圆周率总是 的实际值。
A、 大于等于 B、小于等于 C、等于 D、小于
7、秦九韶算法与直接计算相比较,下列说法错误的是( )
A、秦九韶算法与直接计算相比,大大节省了乘法得次数,使计算量减小,并且逻辑结构简单
B、秦九韶算法减少做乘法的次数,在计算机上也就加快了计算的速度
C、秦九韶算法减少做乘法的次数,在计算机上也就降低了计算的速度
D、秦九韶算法避免对自变量x单独作幂的计算,而是与系数一起逐次增长幂次,从而可提高计算的精度
二、填空题
8、294与84的最大公约数为
9、程序
INPUT    “a,b,c=”;a,b,c
IF   b>a    THEN
x=a
a=b
b=x
END    IF
IF    c>a   THEN
x=a
a=c
c=x
END   IF
IF   c>b   THEN
x=b
b=c
c=x
END  IF
PRINT    a,b,c
END
本程序输出的是          。
三、解答题
10 、求228和123的最大公约数。
11、已知一个5次多数为,用秦九韶方法求这个多项式当x=5时的值。
12、用秦九韶方法求多项式当x=-2时的值。
13、你能否设计一个算法,计算圆周率的近似值?
14、输入两个正整数和(,求它们的最大公约数。
15、设计解决“韩信点兵——孙子问题”的算法“孙子问题”相当于求关于x,y,z的不定方程组 的正整数解。
参考答案
一、选择题
1、B 2、B 3、C 4、D 5、A 6、D 7、C
二、填空题
8、42
9、将a,b,c由大到小,排列输出
三、解答题
10、解:288-123=165,
165-123=42,
123-42=39,
123-42=81,
81-42=39,
42-39=3,
39-3=36,
36-3=33,
33-3=30,
30-3=27,
27-3=24,
24-3=21,
21-3=18,
18-3=15,
15-3=12,
12-3=9,
9-3=6,
6-3=3。
故228和123的最大公约数是3。
11、解:
=(((5x+2)x+3.5)x-2.6)x+1.7)x-0.8,
所以,当x=5时,多项式的值等于17255、2。
12、
解:
=(((x+5)x+10)x+10)x+5x)+1
而x=-2,所以有
故f(-2)=-1.
13、解:画图可知,,,可得算法步骤如下:
Begin
Read n
a←1
For I from 2 to n
A←
a←sqrt
Print I,A,a
End for
End
14、解析:求两个正整数和(的最大公约数,可以归纳为求一数列:
此数列的首项与第二项是和,从第三项开始的各项,分别是前两项相除所得的余数,如果余数为0,它的前项即是和的最大公约数,这种方法叫做欧几里得辗转相除法,其算法如下:
S1 输入(;
S2 求的余数;
S3 如果,则将,转到S2;
S4 输出最大公约数.
伪代码如下:
10 Read a, b
20 r←mod(a,b)
30 if r=0 then Goto 80
40 Else
50 a←b
60 b←r
70 Goto 20
80 Print b
15、分析:设所求的数为,根据题意应同时满足下列三个条件:
(1)m被3除后余2,即
m-int(m/3)×3=2 或 mod(m,3)=2
(2)m被5除后余3,即
m-int(m/5)×5=3 或 mod(m,5)=3
(3)m被7除后余2,即
m-int(m/7)×7=2 或 mod(m,7)=2
首先,让m=2开始检验条件,若三个条件中任何一个不满足,则m递增1,直到m同时满足三个条件为止。
流程图与伪代码如下:
10 m ←2
20 If mod (m,3)≠2 then 70
30 If mod (m,5)≠3 then 70
40 If mod (m,7)≠2 then 70
50 Print m
60 Goto 90
70 m ← m +1
80 Goto 20
90 End if
1.1 算法与程序框图
一、选择题
1、在程序框图中,算法中间要处理的数据或者计算,可分别写在不同的( )
A、处理框内 B、判断框内 C、输入输出框内 D、循环框内
2、在程序框图中,一个算法的步骤到另一个算法的步骤地联结用( )
A、连接点 B、判断框 C、流程线 D、处理框
3、在画程序框图时,如果一个框图要分开画,要在断开出画上( )
A、流程线 B、注释框 C、判断框 D、连接点
4、下图给出的是计算的值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是
A、i>100 B、i<=100 C、i>50 D、i<=50
二、填空题
5、在程序框图中,图形符号的名称是___________表示的意义____________
6、在程序框图中,图形符号的名称是___________表示的意义____________
7、在画程序框图时,框图一般按_________、________的方向画。
8、求a、b、c中最大值的算法最多要有___________次赋值过程,才能输出最大值。
三、解答题
9、设y为年份,按照历法的规定,如果y为闰年,那么或者y能被4整除不能被100整除,或者y能被400整除。对于给定的年份y,要确定索是否为闰年,如何设计算法,画出其流程图。
10、 有一个光滑斜面与水平桌面成角,设有一质点在时,从斜面的顶点A处开始由静止状态自由释放,如下图所示。如果忽略摩擦力,斜面的长度cm,。求时质点的速度。
11、 若有A、B、C三个不同大小的数字,你能设计一个算法,找出其中的最大值吗?试给出解决问题的一种算法,并画出流程图。
12、求,试设计不同的算法,并画出流程图。
13、已知点和直线l:Ax+By+C=0,写出求点P到直线l的距离d的流程图。
14、 一个三位数,各位数字互不相同,十位数字比个位、百位数字之和还要大,且十位数字、百位数字不是素数。设计一种算法,找出所有符合条件的三位数,要求画出流程图。
15、 已知算法:(1)指出其功能(用算式表示),(2)将该算法用流程图来描述之。
S1 输入X;
S2 若X<0,执行S3;否则,执行S6;
S3 ;
S4 输出Y;
S5 结束;
S6 若X=0,执行S7;否则执行S10;
S7 ;
S8 输出Y;
S9 结束;
S10 ;
S11 输出Y;
S12 结束。
参考答案
一、选择题
1、C 2、C 3、D 4、B
二、填空题
5、连接线 连接的方向 6、循环框 循环过程
7、向下、向右 8、 3
三、解答题
9、流程图:
10、解:从物理学知识知道,质点在斜面上运动时,它的加速度a=gsin,当在水平面上运动时,速度为常数,且保持它在B点时的速度。
从A点到B点的速度v可由公式求出,到B点时的速度为。
解题的过程是这样的:
按公式,求出当、0.2、0.3、…时的速度,每求出一个对应于t的v值后,即将v与相比较,如果,表示质点还未到达B点,使t再增加0.1s,再求下一个t值时的v值,直到时,此时表示已越过B点,此后的速度始终等于的值。
流程图如下:
11、解:应该先两两比较,算法和流程图如下:
S1 输入A、B、C;
S2 如果A>B,那么转S3,否则转S4;
S3 如果A>C,那么输出A,转S5,否则输出C,转S5;
S4 如果B>C,那么输出B,转S5,否则输出C;
S5 结束。
12、解答:本题可用顺序结构的循环结构来完成。算法流程图如下:
13、流程图:
14、流程图:
15、解:这是一个输入x的值,求y值的函数的算法。其中其流程图如下。
1.1 算法与程序框图
一、选择题
1、 算法的三种基本结构是 ( )
A、顺序结构、 选择结构、循环结构 B、顺序结构、流程结构、循环结构
C、顺序结构、 分支结构、流程结构、 D、流程结构、循环结构、分支结构
2、 流程图中表示判断框的是 ( )
A. 矩形框 B 、菱形框 C、 圆形框 D、椭圆形框
3、尽管算法千差万别,程序框图按逻辑结构分类有( )类
A、2 B、3 C、4 D、5
4、下列关于框图的逻辑结构正确的是( )
A、用顺序结构画出电水壶烧开水的框图是唯一的 B、条件结构中不含顺序结构
C、条件结构中一定含有循环结构 D、循环结构中一定含有条件结构
5、框图与算法相比,下列判断正确的是( )
A、程序框图将算法的基本逻辑展现得很清楚
B、算法使用自然语言描述解决问题的步骤,程序框图使得这些步骤更为直观
C、实质不变,形势变复杂了
D、程序框图更接近于计算机理解
6、计算值的一个流程图是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7、程序框图表示算法的特点是_________________
8、在程序框图中,处理框的符号是_______________,判断框的符号是 ___________________,
9、循序结构的特点是____________条件结构的特点是____________选择结构的特点是_____________
10、下列程序框图表示_______________算法,输出的s =__________________ 
11、下面是一个算法的流程图,回答下面的问题:
当输入的值为3时,输出的结果为
12、有如下程序框图(如右图所示),
则该程序框图表示的算法的功能是
三、解答题
13、 下面是求解一元二次方程的流程图,请在空和缺的地方填上适当的标注。
14、下面流图表示了什么样的算法?
15、已知梯形的上底、下底和高分别为5、8、9,写出求梯形的面积的算法,画现流程图。
参考答案
一、选择题
1、A 2、A 3、B 4、D 5、B 6、D
二、填空题
7、清楚简洁 易于理解 8、矩形框 菱形框
9、循环N次 先判断再执行 先判断再选择分支执行
10、计算三角形面积三角形面积
11 、8
12、求使成立的最小正整数n的值加2。
三、解答题
13、⑴△14、解:求a、b、c中的最大值
15、解 算法如下
S1 a 5
S2 b 8
S3 h 9
S4 S (a+b)×h/2;
S5 输出S
流程图如下
1.2 基本算法语句
一、选择题
1、下面的结论正确的是 (       )
A.一个程序的算法步骤是可逆的      B、一个算法可以无止境地运算下去的
C、完成一件事情的算法有且只有一种 D、设计算法要本着简单方便的原则
2、早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5min)、刷水壶(2min)、烧水(8min)、泡面(3min)、吃饭(10min) 、听广播(8min)几个步骤,下列选项中最好的一种算法为( )
A、s1洗脸刷牙s2刷水壶s3烧水s4泡面s5吃饭s6听广播
B、s1刷水壶s2烧水的同时洗脸刷牙s3泡面s4吃饭s5听广播
C、s1刷水壶s2烧水的同时洗脸刷牙s3泡面s4吃饭的同时听广播
D、s1吃饭的同时听广播s2泡面s3烧水的同时洗脸刷牙s4刷水壶
3、下面四种叙述能称为算法的是( )
A、在家里一般是妈妈做饭 B、做米饭要需要刷锅、添水、加热这些步骤
C、在野外做饭叫野炊 D、做饭必需要有米
4、下面的结论正确的是( )
A、一个程序算法步骤是可逆的 B、一个算法可以无止境的运算下去
C、完成一件事的算法有且只有一种 D、设计算法要本着简单方便的原则
5、下列关于算法的说法中,正确的是( )
A、算法就是某个问题的解题过程 B、算法执行后可以产生不确定的结果
C、解决某类问题的算法不是唯一的 D、算法可以无限操作下去不停止
6、算法的有穷性是指( )
A、算法最后包含输出 B、算法的每个操作步骤都是可执行的
C、算法的步骤必须有限 D、以上都不正确
7、指出下列哪一个不是算法 ( )
A、解方程2x-6=0的过程是移项和系数化为1
B、从济南到温哥华需要先乘火车到北京,再从北京乘飞机到温哥华
C、解方程
D、利用公式,计算半径为3的圆的面积为
二、填空题
8、一个厂家生产商品的数量按照每年增加原来的18%的比率递增,若第一年产量为a”计算地n年产量”这个算法程序中所用到的一个函数式为__________________
9、求a、b、c中最大值的算法最多要有___________次赋值过程,才能输出最大值。
10、写出求方程2x+3=0的算法步骤S1_________S2__________S3____________
三、解答题
11、设计一个算法,把3、6、4、2四个数按照从大到小的排序之后输出。
12、用高斯消元法解下面的方程组:
13、写出求 的值的算法。
14、任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数作出判定
15、一群小兔一群鸡,两群合到一群里,要数腿共48,要数脑袋整17,多少小兔多少鸡
参考答案
一、选择题
1、D 2、C 3、B 4、D 5 、C 6、C 7、C
二、填空题
8、 9 、3
10 、移项得2x=-3、两边同除以2得x= -2/3 、输出x= -2/3
三、解答题
11、S1比较3、6,由于3<6 则不变化,输出3、6、4、2
S2比较6、4 ,由于6>4,则交换,输出3、4、6、2
S3比较6、2 ,由于6>2,则交换,输出3、4、2、6
S4比较3、4 ,由于3<4,则交换,输出3、4、2、6
S5比较4、2 ,由于4>2,则交换,输出3、2、4、6
S6 比较3、2 ,由于3>2,则交换,输出2、3、4、6
S7输出2、3、4、6
12、
S1 假定即方程组化为
S2如果
S3将(5)代入(1)得到
S4 输出结果 x 、y
13、解法:算法如下:
S1 先求 ,得到结果2;
S2 将第一步所得结果2再乘以3,得到结果6。
S3 将6再乘以4,得到24;
S4 将24再乘以5,得到120;
S9 将362880再乘以10,得到3628800,即是最后的结果。
14、解:算法如下:
S1 输入n。
S2 判断n是否等于2。若n=2,则n是质数;若n>2,则执行 S3。
S3 依次从2-(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数。若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数。
15、先列方程组解题,得鸡10只,兔7只;
再归纳一般二元一次方程组的通用方法,即用高斯消去法解一般的二元一次方程组。
令D,若D,方程组无解或有无数多解。
若D,则,。
由此可得解二元一次方程组的算法。
计算;
如果,则原方程组无解或有无穷多组解;否则(),

输出计算结果、或者无法求解的信息。
1.2 基本算法语句
一、选择题
1、看下面的四段话,其中不是解决问题的算法的是( )
A、从济南到北京旅游,先坐火车,再坐飞机抵达
B、解一元一次方程的步骤是去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为1
C、方程x2-1=0有两个实根
D、求1+2+3+4+5的值,先计算1+2=3,再由于3+3=6,6+4=10,10+5=15,最终结果为15
2、下面的问题中必须用条件结构才能实现的个数是( )
(1)已知三角形三边长,求三角形的面积;
(2)求方程ax+b=0(a,b为常数)的根;
(3)求三个实数a,b,c中的最大者;
(4)求1+2+3+…+100的值。
A、4个 B、 3个 C、 2个 D、 1个
3、不能描述算法的是( )
A、流程图 B、伪代码 C、 数据库 D、 自然语言
4、算法:
S1 输入n
S2 判断n是否是2,若n=2,则n满足条件,若n>2,则执行S3
S3 依次从2到n一1检验能不能整除n,若不能整除n,满足上述条件的是 ( )
A、质数 B、奇数 C、偶数 D、约数
5、假设家中生火泡茶有以下几个步骤:
a.生火 b.将水倒入锅中 c.找茶叶
d.洗茶壶茶碗 e.用开水冲茶
请选出一个最优算法( )
A、abcde B、bacde C、cadbe D、dcabe
二、选择题
6、算法的要求______、_______、______、_____、___________
7、写出解方程的一个算法过程,第一步,将不含x的常数项移到方程的右边,并改变常数的符号,第2步是____________________
8、设一个球的半径为r (r >0),则求以r为半径的球面积的算法为_______________
9、写出求 1+2+3+4+5+6……+100 的一个算法。可运用公式 1+2+3+……+ n= 直接计算、
第一步 ① 第二步 ② 第三步 输出计算结果
10、已知一个学生的语文成绩为89,数学成绩为96,外语成绩为99。求他的总分和平均成绩的一个算法为:
第一步 取A=89 , B =96 C=99 ;
第二步 ① ;
第三步 ②
第四步 输出计算的结果
三、解答题
11、著名数学家华罗庚“烧水泡茶的两个算法、
算法一:
第一步 烧水; 第二步 水烧开后,洗刷茶具; 第三步 沏茶
算法二:
第一步 烧水: 第二步 烧水过程中,洗刷茶具 第三步 水烧开后沏茶
这两个算法的区别在哪里?哪个算法更高效?为什么?
12、交换两个变量的值
13、写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
14 、“鸡兔同笼“是我国隋朝时期的数学著作《孙子算经》中的一个有趣而具有深远影响的题目: “今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何。 用方程组的思想不难解决这一问题,请你设计一个这类问题的通用算法。
15、已知直角坐标系的两点A(-1,0),B(3,2),写出直线AB的方程的一个算法。
参考答案
一、选择题
1、 C 2、C 3、C 4、A 5、A
二、填空题
6、1.可执行性 2.确定性 3.有穷性 4.有输入信息的说明 5.有输出结果的说明
7、方程两边同除a得8、9、①取n=100 ②计算10、①计算总分D=A+B+C ②计算平均成绩E=
三、解答题
11、第二个算法更高效。因为节约时间。12、算法:⑴ a:=t
⑵ b:=a
⑶ t:=b
13、解:算法如下:
S1 先假定序列中的第一个整数为“最大值”。
S2 将序列中的下一个整数值与“最大值”比较,如果它大于此“最大值”,这时你就假定“最大值”是这个整数。
S3 如果序列中还有其他整数,重复S2。
S4 在序列中一直到没有可比的数为止,这时假定的“最大值”就是这个序列中的最大值
14、解析: 鸡兔同笼,设鸡兔总头数为H ,总脚数为F,求鸡兔各有多少只。算法如下: 第一步 输入总头数H,总脚数F; 第二步 计算鸡的个数 x=(4*H-F)/ 2
第三步 计算兔的个数 y=(F-2*H)/2; 第四步 输出 x y
15、解析; 可以运用公式 直接求解。
第一步 取
第二步 代入公式 得直线AB的方程
第三步 输出AB 的方程
1.3 算法案例
一、选择题
1、下列各组关于最大公约数的说法中不正确的是( )
A、16和12的最大公约数是4 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、105和315的最大公约数是105
2、用秦九韶算法求n次多项式f(x)=,当x=时,求需要算乘方、乘法、加法的次数分别为(   )
A、         B、 n,,n
C、0,,n       D、 0,n,n
3、在求高次代数方程根的完整算法时,秦九韶算法要比西方同样的算法 ( )
A、晚五、六百年 B、早五、六百年
C、早七、八百年 D、晚七、八百年
二、填空题
4、我国古代数学家求两个正整数最大公约数的算法,被称为 ,又称为
5、 假设圆的半径为1,面积为S,圆内接正n边形面积为,边长为,边心距为,根据勾股定理,=
6、世界上多项式求值最先进的算法是
7、运算速度快是计算机一个很重要的特点,而算法好坏的一个重要标志是
8、制圆术是采用正多边形面积逐渐逼近圆面积的算法计算圆周率        ,第一步实现求单位圆的内接正     边形的面积,第二步是求单位圆内接正    边形的面积,……第n步是求单位圆的内接正    边形的面积。
9、算法
S1  输入,x,y
S2  m=max{x,y}
S3  n=min{x,y}
S4  若m/n=[m/n]([x]表示x的整数部分)
则输出n,否则执行S5
S5  r=m-[m/n]*n
S6  m=n
S7  n=r
S8  执行S4
S9  输出n
上述算法的含义是         。
三、解答题
10、用“等值算法”求下列各组数的最大公约数:
(1)36,120;
(2)72,315;
(3)45,385.
11、试写出一个算法,并画出流程图,使得能够输入n个正整数值,即可求出它们的最大公约数。
12、用当型和直到型语句,写出求两正整数的最大公约数的算法程序。
13、有一头母牛,年出生一头小母牛,每只小母牛从第4年年头起,每年年初也生一头小母牛,若无牛死亡,问第20年时,共有多少头牛?
14、求两个整数x(x≥0)和y(y>0)的整数商和余数(规定只能用加法和减法运算)。
15、试用等值算法求80和36的最大公约数。
参考答案
一、选择题
C2、D3、B
二、填空题
4、更相减损之术 等值算法
5、
6、秦九韶算法
7、运算次数
8、 六 十二 2n
9、求x,y的最大公约数
三、解答题
10、12, 9, 15,
11、略解:
Read n ,a
For i=2 to n
Read b
If aDo
r=mod(a,b)
a=b:b=r
Loop Until r=0
If a=1 then prind a
Goto End
Next i
Print a
End
12、
INPUT   m,n
(当型)  r=m/n的余数
WHILE r≠0
m=n
n=r
r=m/n的余数
WEND
PRINT   n
END
(直到型)
INPUT   m,n
DO   r=m/n的余数
m=n
n=r
LOOP  UNTIL   r=0
PRINT     m
END
13、解:INPUT    
i=3
WHILE   i≤20    THEN
DO      
LOOP
RIINT   
END
14、
解:算法:
S1  使q=0,r=2
S2  当r≥y时,重复下面操作
S3  r=r-y
S4  q=q+1
S5  输出x
程序框图
INPUT   q=0
r=x
y=y
DO    r=r-y
q=q+1
LOOP   UNTIL    r≥y
RIINT r
END
15、
解:80-36=44,
44-36=8,
36-8=28,
28-8=20,
20-8=12,
12-8=4,
8-4=4。
因此80和36的最大公约数是4。
2.1 随机抽样
一、选择题
1、在简单随机抽样中,某一个个体被抽到的可能性
A、与第n次有关,第一次可能性最大
B、与第n次有关,第一次可能性最小
C、与第n次无关,与抽取的第n个样本有关
D、与第n次无关,每次可能性相等
2、对于简单随机抽样,每次抽到的概率( )
A、相等 B、不相等 C、可相等可不相等 D、无法确定
3、一个年级有12个班,每个班从1-50排学号,为了交流学习经验,要求每班的14参加交流活动,这里运用的抽样方法是( )
A、简单随抽样 B、抽签法 C、随机数表法 D、以上都不对
4、搞某一市场调查,规定在大都会商场门口随机抽一个人进行询问调查,直到调查到事先规定的调查人数为止,这种抽样方式是( )
A、系统抽样 B、分层抽样
C、简单随机抽样 D、非以上三种抽样方法
5、为了了解所加工的一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度,在这个问题中,200个零件的长度是 ( )
A、总体 B、个体 C、总体的一个样本 D、样本容量
6、为了分析高三年级的8个班400名学生第一次高考模拟考试的数学成绩,决定在8个班中每班随机抽取12份试卷进行分析,这个问题中样本容量是( )
A、 8 B、400 C、96 D 、96名学生的成绩
二、填空题
7、为了了解某次数学竞赛中1000名学生的成绩,从中抽取一个容量威100的样本,则每个个体被抽到的概率是________
8、在统计学中所有考察的对象的全体叫做________其中_________叫做个体_____________叫做总体的一个样本,___________叫做样本容量
9、一般的设一个总体的个体数为N ,则通过逐个抽出的方法从中抽取一个样本,且每次抽取到的各个个体的概率相等 ,这样的抽样为____________________
10、实施简单抽样的方法有________、____________
11、一般的,如果从个体数为N样本中抽取一个容量为n的样本,那么每个个体被抽到的概率是__________________
三、解答题
12、从20名学生中 要抽取5名进行问卷调查,写出抽样过程
13、某个车间的工人已加工一种轴100件。为了了解这种轴的直径,要从中抽出10件在同一条件下测量,如何用简单随机抽样的方法得到样本?
14、一个总体中含有4个个体,从中抽取一个容量为2的样本,说明为什么在抽取过程中每个个体被抽取的概率都相等.
15、为了检验某种产品的质量,决定从40件产品中抽取10件进行检查,在利用随机数表抽取这个样本。
参考答案
一、选择题
1、D 2、A 3、C 4、D 5、A 6、B
二、填空题
7、8、全体,每个对象,被抽取的对象,样本的个数9、简单随机抽样10、抽签法、随机数表法11、
三、解答题
12、
1)编号1到20
2)写号签
3)搅拌后逐个抽取 5个
13、
1)编号1到100
2)写号签
3)搅拌后逐个抽取10个
14、解:从总体中抽取第1个个体时,其中的任一个体a被抽取的概率;
从总体中第2次抽取个体时正好抽到a,就是个体a第1次未被抽到,而第2次被抽到的概率是;
根据相互独立事件同时发生的概率公式,个体a第2次被抽到的概率
个体a第1次被抽到与第2次被抽到是互斥事件,根据互斥事件的加法公式,在先后抽取2个个体的过程中,个体a被抽到的概率
由于a的任意性,说明在抽样过程中每个个体被抽到的概率都相等(都等于).
事实上:用简单随机抽样的方法从个体数为N的总体中逐次抽取一个容量为的样本,那么每次抽取时各个个体被抽到的概率相等,依次是,且在整个抽样过程中每个个体被抽到概率都等于。
15、可以按下面的步骤进行:
第一步,先将40件产品编号,可以编为00,01,02,,38,39。
第二步,在附录1随机数表中任选一个数作为开始,例如从第8行第5列的数59开始,为便于说明,我们将附录1中的第6行至第10行摘录如下。
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59开始向右读下去,得到一个两位数字号码59,由于59>39,将它去掉;继续向右读,得到16,将它取出;继续下去,又得到19,10,12,07,39,38,33,21,随后的两位数字号码是12,由于它在前面已经取出,将它去掉,再继续下去,得到34。至此,10个样本号码已经取满,于是,所要抽取的样本号码是
16 19 10 12 07 39 38 33 21 34
注 将总体中的N个个体编号时可以从0开始,例如N=100时编号可以是00,01,02,
99,这样总体中的所有个体均可用两位数字号码表示,便于运用随机数表。
当随机地选定开始读数的数后,读数的方向可以向右,也可以向左、向上、向下等等。
在上面每两位、每两位地读数过程中,得到一串两位数字号码,在去掉其中不合要求和与前面重复的号码后,其中依次出现的号码可以看成是依次从总体中抽取的各个个体的号码。由于随机数表中每个位置上出现哪一个数字是等概率的,每次读到哪一个两位数字号码,即从总体中抽到哪一个个体的号码也是等概率的。因而利用随机数表抽取样本保证了各个个体被抽取的概率相等。
2.1 随机抽样
一、选择题
1、为了了解全校240名高一学生的身高情况,从中抽取40名学生进行测量,下列说法正确的是( )
A、总体是240 B 个体是每一个学生
C、样本是40名学生 D 样本容量是40
2、从5名男生、1名女生中,随机抽取3人,检查他们的英语口语水平,在整个抽样过程中,若这名女生第一次、第二次均未被抽到,那么她第三次被抽到的概率是
A B C D
3、用简单随机抽样的方法,从总体个数为10的总体中抽取样本容量为2 的一个样本,记其中某个个体第一次被抽到的概率为,第一次未被抽到而第二次被抽到的概率为,则有( )
A. B.
C. D.
4、从含有6个个体的总体中抽取一个容量为2的样本,“每次抽取一个个体时任一个体a被抽到的概率”与“在整个抽样过程中个体a被抽到的概率”为( )
A.均为 B.均为
C.第一个为,第二个为 D.第一个为,第二个为
5、在120个零件中,一级品2个,二级品36个,三级品60个,从中抽取容量为20的样本。则每个样本被抽到的概率( )
A、 B、 C、 D、不确定
6、在统计中,从总体中抽取得部分个体叫做总体一个( )
A、对象B、个体C、样本D、容量
7、某人从湖里打了一网鱼,共m条,做上记号再放入湖中,数日后又打了一网共n条,其中做记号的k条,估计湖中有鱼( )条
A、 B、 C、 D、不确定
8、从含有6个个体的总体中抽取一个容量为2的样本,每次抽取一个个体是人以个体被抽到的概率_____________整个过程中个体a被抽到的概率
A、相等 B、前者大于后者 C、后者大于前者 D、不确定
二、填空题
9、简单随机抽样当用随机数表时,可以随机的选定读数,从选定读数开始后读数的方向可以是_________
10、简单随机抽样适合于__________的总体。
11、如果用简单随机抽样从个体数为10的总体,抽取一个容量为2的样本,那么每个个体被抽到的概率是__________
12、某中学高中一年级有400人,高中二年级有320人,高中三年级有280人,以每人被抽取的概率为0.2向该中学抽取一个容量为n的样本,则n= _________________
13、某市为了了解职工家庭生活状况,先把职工按所在行业分为8类(每类家庭数不同)然后每个行业抽的职工家庭进行调查,这种抽样是_______(填等可能抽样或不等可能抽样)
三、解答题
14、为考察某地区12个行政村3000名适龄青年的踽齿发病情况,欲从中抽取300人为样本进行分析,应采用哪种抽样较为合理?并简述抽样过程.
15、天虹纺织公司 为了检查某种产品的质量,决定从60件中抽取12件。请用随机数表法抽取这一样本 。
参考答案
一、选择题
1、D 2、A 3、A 4、D 5、C 6、C 7、B 8、A
二、填空题
9、任意选定的 10、个体较少的 11、 12、200 13、不等可能抽样
三、解答题
14、一般来说,各行政村人数差异是不能忽略的,为保证每个适龄青年等可能入选,应采用分层抽样法,对每个村抽取其适龄人数的.具体地可用简单随机抽样法产生,先把每个个青年编号制签,抽取即可.
15、第一步: 给60个样本编号01,02,……,60
第二步:从随机数表的第13行4列开始读取遇到右边线向下读一行。抽取到的样本号码如下:02 ,06,10,16, 18,20,32,36, 40,45,56,59,
2.2 用样本估计总体
一、选择题
1、为了解一批数据在各个范围内所占比例的大小,将这批数据分组,落在各个小组的个数叫做( )
A、频数 B、样本容量 C、频率 D、累计频数
2、在频率分布直方图中各校长方形的面积表示( )
A、落在相应各组内的数据的频数 B、相应各组的频率
C、该样本所分成的组数 D、该样本的容量
3、为考察某种皮鞋的各种尺码的销售情况,以某天销售40双皮鞋为一个样本,按尺码分为5组,第三组的频率为0.25,第1,2,4组的频数为6,7,9,若第5组表示的是40~42的皮鞋,则售出的200双皮鞋中含40~42的皮鞋为( )双
A、50 B、40 C、20 D、30
4、从一群学生中抽取一个一定容量的样本对他们的学习成绩进行分析,前三组是不超过80的其频数之和为20 ,其频率之和为0.4,则抽取的样本的容量为( )
A、100 B、80 C、40 D、50
5、在频率分布直方图中,小长方形的面积是 ( )
A、频率/样本容量 B、组距×频率 C、频率 D、样本数据
6、在10人中,有4人是学生,2人是干部,3人是工人,1人是农民,分数2/5是学生占总体的( )
A、频数 B、概率 C、频率 D、累积频率
7、一个容量为20 的样本数据,分组后组距与频数如下:
(10,20],2;(20,30],3;(30,40],4;(40,50],4;(60,70],2。则样本在区间(-,50]上的频率是( )
A、5% B、25% C、50% D、70%
8、在抽查某产品尺寸的过程中,将其尺寸分成若干组,[a,b]是其中一组,抽查出的个体数在该组上的频率为m,该组上的直方图的高是h,则,[a-b]等于( )
A、hm B、 C、 D、 与m,h无关
二、填空题
9、在已分组的数据中,每组的频数是指 ,每组的频率是指 。
10、某人掷一个均匀的正方体玩具(它的每个面上分别标以数字1,2,3,4,5,6),一共抛了7768次,从而统计它落地时向上的数出现的频率。在这个实验中,正方体玩具向上的数的结果的全体构成了一个总体,这个总体中的个数是 ,总体中的个体索取不同数值的个数是 。
11、绘制频率分布直方图时,由于分组时一部分样本数据恰好为分点,难以确定将这样的分点归入哪一组,为了解决这个问题,便采用 的方法。
12、某住宅小区有居民2万户,从中抽取200户,调查是否安装电脑,调查结果如下图所示,则该小区已安装电脑的户数估计为 。
13、在已分组的数据中,每组的频数是指 ,每组的频率是指

14、列频率分布表是为了了解样本数据在各个小组内所占的 大小,从而估计总体的 情况。
15、已知一个样本75,71,73,75,77,79,75,78,80,79,76,74,75,77,76,72,74,75,76,78。在列频率分布表时,如果组距取为2,那么应分成 组,第一组的分点应是 — ,74、5—76、5这组的频数应为 ,频率应为 。
参考答案
一、选择题
1、A;2、B;3、B;4、D;5、C;6、C;7、D;8、B
二、填空题
9、落入该组的数据的个数;落入该组的数据个数与数据总数的比值
10、7768,6
11、使分点比数据多取一位小数
12、9500
13、落入该组的数据的个数 落入该组的数据的个数与数据总数的比值
14、比例 相应
15、5 70、5 72、5 8 0、40
2.2 用样本估计总体
一、选择题
1、为了解一批数据在各个范围内所占的比例大小,将这批数据分组,落在各个小组里的数据个数叫做 ( )
A、频数 B、样本容量 C、频率 D、频数累计
2、在频率分布直方图中,各个小长方形的面积表示 ( )
A、落在相应各组的数据的频数
B、相应各组的频率
C、该样本所分成的组数
D、该样本的容量
3、为考察某种皮鞋的各种尺码的销售情况,以某天销售40双皮鞋为一个样本,把它按尺码分成5组,第3组的频率为0、25,第1,2,4组的频率分别为6,7,9,若第5组表示的是40—42码的皮鞋,则售出的200双皮鞋中含40—42码的皮鞋为( )
A、50 B、40 C、20 D、30
4、从一群学生中收取一个一定容量的样本对他们的学习成绩进行分析,前三组是不超过80分的人,其频数之和为20人,其频率之和(又称累积频率)为0、4,则所抽取的样本的容量是 ( )
A、100 B、80 C、40 D、50
5、一个容量为20的数据样本,分组后,组距与频数如下:(10,20]2个,(20,30]3个,(30,40]4个,(40,50]5个,(50,60]4个,(60,70 ]2个,则样本在区间(-∞,50]上的频率是 ( )
A、5% B、25% C、50% D、70%
6、在10人中,有4个学生,2个干部,3个工人,1个农民,数是学生占总体的( )
A、频数 B、概率 C、频率 D、累积频率
7、列样本频率分布表时,决定组数的正确方法是 ( )
A、任意确定 B、一般分为5—12组
C、由组距和组数决定 D、根据经验法则,灵活掌握
8、下列叙述中正确的是 ( )
A、从频率分布表可以看出样本数据对于平均数的波动大小
B、频数是指落在各个小组内的数据
C、每小组的频数与样本容量之比是这个小组的频率
D、组数是样本平均数除以组距
9、频率分布直方图中,小长方形的面积等于( )
A、组距 B、频率 C、组数 D、频数
10、一个容量为n的样本,分成若干组,已知某组的频数和频率分别为40,0、125,则n的值为( )
A、640 B、320 C、240 D、160
11、有一个数据为50的样本数据分组,以及各组的频数如下,根据累积频率分布,估计小于30的数据大约占多少( )
[12、5,15、5),3;[15、5,18、5),8;[18、5,21、5),9;[21、5,24、5),11;[24、5,27、5),10;[30、5,33、5),4
A、10% B、92% C、5% D、30%
二、填空题
12、将一批数据分成5组列出频率分布表,其中第1组的频率是0、1,第4组与 第5组的频率之和是0、3,那么第2组与第3组的频率之和是 。
13、在求频率分布时,把数据分为5组,若已知其中的前四组频率分别为0、1,0、3,0、3,0、1,则第五组的频率是 ,这五组的频数之比为 。
三、解答题
14、为了了解学生的身体发育情况,某校对年满16周岁的60名男生的身高进行测量,其结果如下:
身高(m)
1、57
1、59
1、60
1、62
1、63
1、64
1、65
1、66
1、68
人数
2
1
4
2
3
4
2
7
6
身高(m)
1、69
1、70
1、71
1、72
1、73
1、74
1、75
1、76
1、77
人数
8
7
4
3
2
1
2
1
1
根据上表,估计这所学校,年满16周岁的男生中,身高不低于1、65m且不高于1、71m的约占多少?不低于1、63m的约占多少?
将测量数据分布6组,画出样本频率分布直方图;
根据图形说出该校年满16周岁的男生在哪一范围内的人数所占的比例最大?如果年满16周岁的男生有360人,那么在这个范围的人数估计约有多少人?
15、为了检测某种产品的质量,抽取了一个容量为100的样本,数据的分组及频率如下表:
分组
频数
频率
[10、75,10、85)
3
[10、85,10、95)
9
[10、95,11、05)
13
[11、05,11、15)
16
[11、15,11、25)
26
[11、25,11、35)
20
[11、35,11、45)
7
[11、45,11、55)
4
[11、55,11、65)
2
合计
100
完成上面的频率分布表;
根据上表画出频率分布直方图;
根据上表和图,估计数据落在[10、95,11、35)范围内的概率约是多少?
数据小于11、20的概率约是多少?
参考答案
一、选择题
1、A;2、B;3、B;4、B;5、B;6、C;7、D;8、C;9、B;10、B;11、B
二、填空题
12、0、6
13、0、2 1:3:3:1:2
三、解答题
14、解:(1)计算各个身高数据的频率,不低于1、65m且不高于1、71m的占56、7%,不低于1、63m的占85%。
(2)样本频率分布直方图略。
(3)在不低于1、69m且不高于1、71m范围内的男生人数所占比例最大,全校在这个范围内的人数估计有114人。
15、解:(1)
分组
频数
频率
[10、75,10、85)
3
0、03
[10、85,10、95)
9
0、09
[10、95,11、05)
13
0、13
[11、05,11、15)
16
0、16
[11、15,11、25)
26
0、26
[11、25,11、35)
20
0、20
[11、35,11、45)
7
0、07
[11、45,11、55)
4
0、04
[11、55,11、65)
2
0、02
合计
100
(2)频率分布直方图略
(3)数据落在[10、95,11、35)范围内的概率为:0、13+0、16+0、26+0、20=0、75
(4)由图可知,数据小于11、20的概率约为0、54
2.3 变量间的相关关系
一、选择题
1、下列两个变量之间的关系哪个不是函数关系?( )
A、角度和它的余弦值 B、正方形边长和面积
C、正n边形的边数和顶点角度之和 D、人的年龄和身高
2、下列变量之间的关系是函数关系的是( )
已知二次函数其中a,c是已知常数,取b为自变量,自变量和这个函数的判别式
光照时间和果树亩产量
降雪量和交通事故发生率
每亩施用肥料量和粮食亩产量
近十年来,某市社会商品零售总额与职工工资总额数据如下(单位:亿元):
工资总额x
23、8
27、6
31、6
32、4
33、7
34、9
43、2
52、8
63、8
73、4
社会商品总额y
41、4
51、8
61、7
67、9
68、7
77、5
95、9
137、4
155、0
175、0
建立社会商品零售总额y与职工工资总额x的线性回归方程是( )
A、y=2.7991x—23.5494
B、y=2.7992x—23.5493
C、y=2.6962x—23.7493
D、y=2.8992x—23.7494
4、对于回归分析,下列说法错误的是( )
A、在回归分析中,变量间的关系若是非确定性关系,那么因变量不能由自变量唯一确定
B、线性相关系数可以是正的或负的
C、回归分析中,如果=1或=1,说明x与y之间完全线性相关
D、样本相关系数r(-1,+1)
5、有一组观测值有22组,则与显著性水平0、05相应的相关系数临界值为( )
A、0、404 B、0、515 C、0、423 D、0、537
6、下列说法中正确的是( )
A.任何两个变量都具有相关关系
B.人的知识与其年龄具有相关关系
C.散点图中的各点是分散的没有规律
D.根据散点图求得的回归直线方程都是有意义的
7、变量y与x之间的回归方程( )
A.表示y与x之间的函数关系
B.表示y和x之间的不确定关系
C.反映y和x之间真实关系的形式
D.反映y与x之间的真实关系达到最大限度的吻合
8、若用水量x与某种产品的产量y的回归直线方程是=2x+1250,若用水量为 50kg时,预计的某种产品的产量是( )
A.1350 kg B.大于 1350 kg C.小于1350kg D.以上都不对
9、“回归”一词 是在研究子女身高与父母的身高之间的遗传关系时,由高尔顿提出的,他的研究结果是子代的平均身高向中心回归.根据他的结论,在儿子的身高y与父亲的身高x的回归大程=a+bx中,b(C)
(A)在(-1,0)内 (B)等于0
(C)在(0,1)内 (D)在[1,+∞)内
二、填空题
10、自变量取值一定时,因变量的取值 两个变量之间的关系叫做相关关系。与函数关系 ,相关关系是一种 。
11、对具有 的两个变量进行统计分析的方法叫回归分析。
12、表示具有相关关系的两个变量的一组数据的图形叫做 。
13、现有一个有身高预测体重的回归方程:体重预测值=4(磅/英村)×身高-130磅.其中体重与身高分别以磅和英寸为单位.如果换算为公制(1英寸≈2.5cm,1磅≈0.45kg),回归方程应该为
三、解答题
14、为考虑广告费用x与销售额y之间的关系,抽取了5家餐厅,得到如下数据:
广告费用(千元)
1.0
4.0
6.0
10.0
14.0
销售额(千元)
19.0
44.0
40.0
52.0
53.0
(1)在同一张图上画散点图,直线(1)=24+2.5x,(2)=;
(2)比较所画直线与曲线,哪一条更能表现这组数据之间的关系?
(3)分别计算用直线方程与曲线方程得到在5个x点处的销售额预测值、预测值与实际预测之间的误差,最后比较两个误差绝对值之和的大小。
15、下面是一周内某地申领结婚证的新郎与新娘的年龄,记作(新郎年龄y,新娘年龄x):
(37,30),(30,27),(65,56),(45,40),(32,30),(28,26),(45,31),(29,24),(26,23),(28,25),(42,29),(36,33),(32,29),(24,22),(32,33),(ZI,29),(37,46),(28,25),(33,34),(21,23),(24,23),(49,44),(28,29),(30,30),(24,25),(22,23),(68,60),(25,25),(32,27),(42,37),(24,24),(24,22),(28,27),(36,31),(23,24),(30,26)
以下考虑y关于x的回归问题:
(1)如果每个新郎和新娘都同岁,穿过这些点的回归直线的斜率和截距等于什么?
(2)如果每个新郎比他的新娘大5岁,穿过这些点的回归直线的斜率和截距等于什么?
(3)如果每个新郎比他的新娘大10%,穿过这些点的回归直线的斜率和截距等于什么?
(4)对于上面的实际年龄作出回归直线;
(5)从这条回归直线,你对新娘和新郎的年龄模型可得出什么结论?
参考答案
一、选择题
1、D;2、A;3、A;4、D;5、C;6、B;7、D;8、A;9、C
二、填空题
10、带有一定随机性的 不同 非确定性关系
11、相关关系
12、散点图
13、体重预测值=0.72(kg/cm)×身高-58.5kg
三、解答题
14、解:(1)所求图形如右图.
(2)从图形上看,曲线(2)=比直线(1)=24+2.5x更能表现出这组数据之间的关系.
(3)列表略:用直线(1)=24+2.5x近似数据时,误差绝对值的和为27.5.
用曲线(2)=近似数据时,误差绝对值的和为12.5,比前者小得多.
15、解(1)斜率为1,截距为0;(2)斜率为1,截距为5;(3)斜率为1.1,截距为0;(4)回归直线为:新郎年龄=-1.133+1.118×新娘年龄(=30.3333,lxx=2804,=32.7778,lxy=3134.67,=1.118,=-1.133).
(5)从(4)的回归方程可见,新郎的年龄一般比新娘大,尤其是在大龄夫妇中.
2.3 变量间的相关关系
一、选择题
1、对于线性相关系数r,下列说法正确的是( )
A、,越大,相关程度越大;反之,相关程度越小
B、,r越大,相关程度越大;反之,相关程度越小
C、≤1,且越接近于1,相关程度越大;越接近于0,相关程度越小
D、以上说法都不正确
2、下列两变量具有相关关系的是( )
A 正方体的体积与边长 B人的身高与体重
C匀速行驶车辆的行驶距离与时间 D球的半径与体积
3、下列说法中不正确的是( )
A回归分析中,变量x和y都是普通变量
B变量间的关系若是非确定性关系,那么因变量不能由自变量唯一确定
C回归系数可能是正的也可能是负的
D如果回归系数是负的,y的值随x的增大而减小
4、线性回归方程=bx+a必过( )
A、(0,0)点 B、(,0)点 C、(0,)点 D、(,)点
5、若变量y与x之间的相关系数r=-0.9362,查表得到相关系数临界值r0.05=0.8013,则变量y与x之间( )
A、不具有线性相关关系 B、具有线性相关关系
C、它们的线性关系还要进一步确定 D、不确定
二、填空题
6、有下列关系:① 人的年龄与他(她)拥有的财富之间的关系;② 曲线上的点与该点的坐标之间的关系;③ 苹果的产量与气候之间的关系;④ 森林中的同一种树木,其断面直径与高度之间的关系;⑤ 学生与他(她)的学号之间的关系、其中有相关关系的是 。
7、回归直线方式:
相应的直线叫回归直线,对两个变量所进行的上述统计分析叫线性回归分析。
8、 叫做变量y与x之间的相关系数。
9、相应于显著性水平0、05,观测值为10组的相关系数临界值为 。
10、对于回归方程,当x=28时,y的估计值是 。
三、解答题
11、某种合金的抗拉强度y(kg/m)与其中的含碳量x(%)有关,今测得12对数据如下表所示:
x
0.10
0.11
0.12
0.13
0.14
0.15
y
42.0
43.5
45.0
45.5
45.0
47.5
x
0.16
0.17
0.18
0.20
0.21
0.23
y
49.0
53.0
50.0
55.0
55.0
60.0
利用上述资料:
作出抗拉强度y关于含碳量x的散点图;
建立y关于x的一元线性回归方程。
12、在钢丝线含碳量对于电阻的效应的研究中,得到如下的数据:
含碳量x%
0、10
0、30
0、40
0、55
电阻y
15
18
19
21
含碳量x%
0、70
0、80
0、95
电阻y
22、6
23、8
26
(1)画出电阻y(20℃,)关于含碳量x的散点图;
(2)求出y与x的相关系数;
(3)求出电阻y关于含碳量x之间的回归直线方程。
13、随机选取15家销售公司,由营业报告中查出其上年度的广告费x(占总费用的百分比)及盈利额y(占销售总额的百分比)列表如下:
x
1.5
0.8
2.6
1.0
0.6
2.8
1.2
0.9
y
3.1
1.9
4.2
2.3
1.6
4.9
2.8
2.1
x
0.4
1.3
1.2
2.0
1.6
1.8
2.2
y
1.4
2.4
2.4
3.8
3.0
3.4
4.0
试根据上述资料:
画出散点图;
计算出这两组变量的相关系数;
在显著水平0、05的条件下,对变量x与y进行相关性检验;
如果变量x与y之间具有线性相关关系,求出回归直线防城;
已知某销售公司的广告费占其总费用的1、7%,试估计其盈利净额占销售总额的百分比。
14、在国民经济中,社会生产与货运之间有着密切的关系,下面列出1991年—2000年中某地区货运量y(亿吨)与工业总产值x(10亿元)的统计资料:
年份
1991
1992
1993
1994
1995
x
2、8
2、9
3、2
3、2
3、4
y
25
27
29
32
34
年份
1996
1997
1998
1999
2000
x
3、2
3、3
3、7
3、9
4、2
y
36
35
39
42
45
利用上述资料:
画出散点图;
计算这两组变量的相关系数;
在显著水平0、05的条件下,对变量x(10亿元)与y(亿吨)进行相关性检验;
如果变量x(10亿元)与y(亿吨)之间具有线性相关关系,求出回归直线方程。
15、商品零售商要了解每周的广告费及消费额(单位:万元)之间的关系,记录如下:
广告费(x)
40
28
33
36
25
43
38
30
50
20
42
46
销售额(y)
490
395
420
475
385
525
480
400
560
365
510
540
利用上述资料:
画出散点图;
求销售额y对广告费x的一元线性回归方程;
求出两个变量的相关系数。
16、下面是两个变量的一组数据:
x
1
2
3
4
5
6
7
8
y
1
4
9
16
25
36
49
64
请用最小二乘法求出这两个变量之间的线性回归方程。
参考答案
一、选择题
C;2、B;3、A;4、D;5、B
二、填空题
6、①③④
7、其中b= a=
8、
9、0、632
10、390
三、解答题
11、解:(1)散点图略
(2)从散点图看两变量x,y的线性关系,一元线性回归方程为:y=130、835x+28、493
12、解:(1)电阻y关于含碳量x的散点图(略);
(2)电阻y与x的相关系数:r=0、998714;
(3)电阻y关于含碳量x之间的回归直线方程是:y=12、5504x+13、95839
13、解:(1)散点图(略)
(2)这两组变量的相关系数是r=0、98831;
(3)在显著水平0、01的条件下进行相关系数的统计检验:查表求得在显著水平0、01和自由度15-2=13的相关系数临界值=0、641,因r=0、98831〉,这说明两变量之间存在显著的线性关系;
(4)线性回归方程是:y=1、41468x+0、82123
(5)当x=1、7时,由回归方程得y=3、23,捷克估算其盈利净额占销售总额的3、23%。
14、解:(1)散点图(略)
(2)这两组变量的相关系数是r=0、95652
(3)在显著水平0、05的条件下进行相关系数的统计检验:查表求得在显著水平0、05和自由度10-8=2的相关系数临界值=0、632,因r=0、95652〉,这说明两变量之间存在显著的线性关系
(4)线性回归方程是:y=14、0909x-13、2273
15、解:画出散点图(略)
销售额y对广告费x的一元线性回归方程是:y=7、28601x+200、39416
两个变量的相关系数r=0、98353
3.1 随机事件的概率
一、选择题
1、下列现象是必然现象的是( )
A、某路口单位时间内发生交通事故的次数
B、冰水混合物的温度是
C、三角形的内交和为
D、一个射击运动员每次射击都击中
2、一个口袋内装有大小和形状都相同的一个白球和一个黑球,那么“从中任意摸出一个球,得到白球”这个现象是( )
A、必然现象 B、随机现象
C、不可能发生 D、不能确定是哪种现象
3、以下现象是随机现象的是( )
A、过了冬天就是春天
B、物体只在重力作用下自由下落
C、不共线的三点能确定一个平面
D、2008年北京奥运会中国获得50枚金牌
4、在10 件同类产品中,有8个正品、2个次品,从中任意抽出3个检验。那么,以下三种结果:1)抽到3个正品;2)抽到2个次品;3)抽到1个正品,
其中是随机现象的是( )
A、1)2) B、2)3)
C、1)3) D、1)2)3)
二、填空题
5、任意抛掷一枚硬币,那么出现“正面向上”的现象是____________________。
6、在标准大气压下,温度超过时,冰就融化。那么这个现象是______________。
7、三个球全部放入两个盒子,其中一个盒子有一个以上的球是___________现象。
8、函数是增函数是__________________现象。
9、圆内的点的坐标可使不等式成立是______现象。
三、判断题(判断下列事件是必然事件,不可能事件还是随机事件)
10、“导体通电时,发热”
11、“抛一石块,下落”
12、“在常温下,焊锡熔化”
13、“某人射击一次,中靶”
14、“掷一枚硬币,出现正面”
15、“在标准大气压下且温度低于0℃时,冰融化”
参考答案
一、选择题
1、C; 2、B; 3、D; 4、A
二、填空题
5、随机现象
6、必然现象
7、必然现象
8、随机现象
9、必然现象
三、判断题
10、必然事件
11、必然事件
12、不可能事件
13、随机事件
14、随机事件
15、不可能事件
3.1 随机事件的概率
一、选择题
1、 以下现象是随机现象的是 ( )
A、标准大气压下,水加热到,必会沸腾
B、走到十字路口,遇到红灯
C、长和宽分别为a,b的矩形,其面积为
D、实系数一次方程必有一实根。
2、有下面的试验1)如果,那么;2)某人买彩票中奖;3)3+5〉10;4)在地球上,苹果不抓住必然往下掉。其中是必然现象的有 ( )
A、1) B、4) C、1)3) D、1)4)
3、有下面的试验:1)连续两次至一枚硬币,两次都出现反面朝上;2)异性电荷,互相吸引;3)在标准大气压下,水在结冰。
其中是随机现象的是 ( )
A、1) B、2) C、3) D、1)3)
4、下列事件中,随机事件的个数为( )
(1)物体在重力作用下会自由下落、
(2)方程x2+2x+3=0有两个不相等的实根、
(3)某传呼台每天的某一时段内收到的传呼要求次数不超过10次、
(4)下周日会下雨、
A、1 B、2 C、3 D、4
5、给出下列命题:
①“当x∈R时,sinx+cosx≤1”是必然事件;
②“当x∈R时,sinx+cosx≤1”是不可能事件;
③“当x∈R时,sinx+cosx<2”是随机事件;
④“当x∈R时,sinx+cosx<2”是必然事件
其中正确命题的个数是( )
A、0 B、1 C、2 D、3
6、下列试验能构成事件的是( )
A、掷一次硬币 B、射击一次
C、标准大气压下,水烧至100℃ D、摸彩票中头奖
7、下列说法不正确的是( )
A、不可能事件的概率是0,必然事件的概率是1
B、某人射击10次,击中靶心8次,则他击中靶心的概率是0,8
C、“直线y=k(x+1)过点(-1,0)”是必然事件
D、先后抛掷两枚大小一样的硬币,两枚都出现反面的概率是
二、判断以下现象是否是随机现象
8、新生婴儿是男孩或女孩
9、从一幅牌中抽到红桃A
10、种下一粒种子发芽
11、导体通电时发热
12、某人射击一次中靶
13、从100件产品中抽出3件全部是正品
14、投掷一颗骰子,出现6点
15、在珠穆朗玛峰上,水加热到沸腾
参考答案
一、选择题
1、B; 2、D; 3、A;4、A ;5、B;6、D;7、D
二、填空题
8、必然现象
9、随机现象
10、随机现象
11、必然现象
12、随机现象
13、随机现象
14、随机现象
15、不可能现象
3.2 古典概型
一、选择题
1、下列事件中,随机事件是( )
A、连续两年的国庆节都是星期日 B、国庆节恰为星期日
C、相邻两年的国庆节,星期几不相同 D、国庆节一定不在星期日
2、抛掷三枚均匀的硬币,出现一枚正面,二枚反面的概率等于( )
A、 B、 C、 D、
3、100件产品中,95件正品,5件次品,从中抽到6件:至少有1件正品;至少有3件是次品;6件都是次品;有2件次品、4件正品、以上四个事件中,随机事件的个数是( )
A、3 B、4 C、2 D、1
4、下列正确的结论是( )
A、事件A的概率P(A)的值满足0<P(A)<1
B、如P(A)=0、999、则A为必然事件
C、灯泡的合格率是99%,从一批灯泡中任取一个,这是合格品的可能性为99%、
D、如P(A)=0、001、则A为不可能事件
5、下列试验能构成事件的是( )
A、掷一次硬币 B、射击一次
C、标准大气压下,水烧至100℃ D、摸彩票中头奖
6、已知某人在某种条件下射击命中的概率是,他连续射击两次,其中恰有一次射中的概率是( )
A、 B、 C、 D、
7、掷一枚骰子三次,所得点数之和为10的概率是( )
A、 B、 C、 D、
二、填空题
8、甲、乙、丙、丁四人中选3人当代表,写出所有基本事件,并求甲被选上的概率
9、一箱内有十张标有0到9的卡片,从中任取一张,则取到卡片上的数字不小于6的概率是多少?
10、9支球队中,有5支亚洲队,4支非洲队,从中任意抽2队进行比赛,则两洲各有一队的概率是 .
11、从1,2,3,……,9九个数字中任取两个数字.两个数字都是奇数的概率是 ;两个数字之和为偶数的概率是 ;两个数字之积为偶数的概率是 .
12、从0,1,2,3,4,5中任取3个组成没有重复数字的三位数,这个三位数是5的倍数的概率等于 .
三、解答题
13、在100000张奖券中设有10个一等奖,100个二等奖,300个三等奖、从中买一张奖券,那么此人中奖的概率是多少?
14、某城市的电话号码由五个数字组成,每个数字可以是从0到9这十个数字中的任一个,计算电放号码由五个不同数字组成的概率、
15、甲、乙二人参加知识竞答,共有10个不同的题目,其中选择题6个,判断题4个,甲、乙二人依次各抽一题、
①甲抽到选择题,乙抽到判断题的概率是多少?
②甲、乙二人中至少有一个抽到选择题的概率是多少?
参考答案
一、选择题
1、B 2、C 3、C 4、C 5、D 6、C 7、 B
二、填空题
8、
9、
10、
11、,,
12、0.3
三、解答题
13、答:P==
14、解:根据题意,由五个数字组成的电话号码中的每个数字可以是由0到9这十个数字中的任一个,因此所有不同的电话号码的种数为105、另外,其中由五个不同数字组成的电话号码的个数,就是从这10个数字中任取5个出来进行排列的种数A105,因此所求的概率
P==
15、解:①甲从选择题中抽到一题的可能结果有C61个,乙从判断题中抽到一题的可能结果有C41个,又甲、乙依次抽一题的结果共有C101·C91个,所以甲抽到选择题,乙抽到判断题的概率是:

②甲、乙二人依次都抽到判断题的概率为,故甲、乙二人中至少有一人抽到选择题的概率为
1-=、所求概率为
或:++=++=,所求概率为
3.2 古典概型
一、选择题
1、从长度为1,3,5,7,9五条线段中任取三条能构成三角形的概率是( )
A、 B、 C、 D、
2、将8个参赛队伍通过抽签分成A、B两组,每组4队,其中甲、乙两队恰好不在同组的概率为( )
A、 B、 C、 D、
3、袋中有白球5只,黑球6只,连续取出3只球,则顺序为“黑白黑”的概率为( )
A、 B、 C、 D、
4、将4名队员随机分入3个队中,对于每个队来说,所分进的队员数k满足0≤k≤4,假设各种方法是等可能的,则第一个队恰有3个队员分入的概率是( )
A、 B、 C、 D、
5、下列说法不正确的是( )
A、不可能事件的概率是0,必然事件的概率是1
B、某人射击10次,击中靶心8次,则他击中靶心的概率是0,8
C、“直线y=k(x+1)过点(-1,0)”是必然事件
D、先后抛掷两枚大小一样的硬币,两枚都出现反面的概率是
6、将骰子抛2次,其中向上的数之和是5的概率是( )
A、 B、 C、 D、9
二、填空题
7、接连三次掷一硬币,正反面轮流出现的概率等于
8、在100个产品中,有10个是次品,若从这100个产品中任取5个,其中恰有2个次品的概率等于
9、4位男运动员和3位女运动员排成一列入场;女运动员排在一起的概率是 ;男、女各排在一起的概率是 ;男女间隔排列的概率是
10、甲队a1,a2,a3,a4四人与乙队b1,b2,b3,b4抽签进行4场乒乓球单打对抗赛,抽到ai对bi(i=1,2,3,,4)对打的概率为
三、解答题
11、在第1,3,5,8路公共汽车都要停靠的一个站(假定这个站只能停靠一辆汽车),有1位乘客等候第1路或第3路汽车、假定当时各路汽车首先到站的可能性相等,求首先到站正好是这位乘客所要乘的汽车的概率、
12、任意投掷两枚骰子,计算:(1)出现点数相同的概率;(2)出现点数和为奇数的概率、
13、在某地区有2000个家庭,每个家庭有4个孩子,假定男孩出生率是、
(1)求在一个家庭中至少有一个男孩的概率;
(2)求在一个家庭中至少有一个男孩且至少有一个女孩的概率;
14、有10件产品,其中有2件次品,从中随机抽取3件,求:
(1)其中恰有1件次品的概率;(2)至少有一件次品的概率、
15、分别以集合A={2,4,6,8,11,12,13}中任意两个元素为分子,分母构成分数,求这种分数是可约分数的概率、
参考答案
一、选择题
1、B 2、A 3、D 4、C 5、D 6、A
二、填空题
7、
8、
9、,,
10、
三、解答题
11、解:记“首先到站的汽车正好是这位乘客所要乘的汽车”为事件A,则事件A的概率P(A)=
答:首先到站正好是这位乘客所要乘的汽车的概率为
12、(1)
(2)
13、解 (1)P(至少一个男孩)=1-P(没有男孩)
=1-()4=;
(2)P(至少1个男孩且至少1个女孩)
=1-P(没有男孩)-P(没有女孩)
=1--=;
14、解:(1) (2)
15、解:
3.3 几何概型
一、选择题
1、取一根长度为3cm的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么间的两段的长都不小于m的概率是( )
A、 B、 C、 D、不能确定
2、某人睡午觉醒来, 发觉表停了,他打开收音机想听电台整点报时,则他等待的时间小于10分钟的概率是( )
A、 B、 C、 D、
3、在线段[0,3]上任取一点,则此点坐标大于1的概率是( )
A、 B、 C、 D、
4、在1万平方公里的海域中有40平方公里的大陆架贮藏着石油,假若在海域中任意一点钻探,那么钻到油层面的概率是( )
A、 B、 C、 D、
二、填空题
5、已知地铁列车每10分钟一班,在车站停1分钟,则乘客到达站台立即乘上车的概率是__________________________。
6、边长为2a的正方形及其内切圆,随机向正方形内丢一粒豆子,则豆子落在圆及正方形夹的部分的概率是__________________________。
7、在等腰直角三角形ABC中,在斜线段AB上任取一点M,则AM的长小于AC的长的概率是_______________________。
8、几何概率的两个特征:
(1)________________________________________________________。
(2)________________________________________________________。
9、在400ml自来水中有一个大肠杆菌,今从中随机取出2ml水样放到显微镜下观察,则发现大肠杆菌的概率是________________________________。
10、对于几何概率,概率为0的事件是否可能发生?_________________。
11、在线段[0,a]上随机地投三个点,试求由点O到三个点的线段能构成一个三角形的概率是_____________________________________。
12、两人相约8点到9点在某地会面,先到者等候后到者20分钟,过时就可离开,这两人能会面的概率为____________________________________________。
13、公共汽车站每隔5分钟有一辆汽车通过,乘客到达汽车站的任一时刻是等可能的,则乘客候车不超过3分钟的概率是___________________。
三、解答题
14、如图,在边长为25cm的正方形中挖去边长为23cm的两个等腰直角三角形,现有均匀的粒子散落在正方形中,问粒子落在中间带形区域的概率是多少?
15、在人寿保险业中,要重视某一年龄的投保人的死亡率,经过随机抽样统计,得到某城市一个投保人能活到75岁的概率为0.60,试问:
(1)3个投保人都能活到75岁的概率;
(2)3个投保人中只有1人能活到75岁的概率;
(3)3个投保人中至少有1人能活到75岁的概率.(结果精确到0.01)
参考答案
一、选择题
1、B; 2、A; 3、D; 4、C;
二、填空题
5、
6、
7、
8、(1)每次试验的结果有无限多个,且全体结果可用一个有度量的区域来表示。
(2)每次试验的各种结果是等可能的。
9、0.005
10、不可能
11、0.5
12、
13、0.6
三、解答题
14、解:因为均匀的粒子落在正方形内任何一点是等可能的
所以符合几何概型的条件。
设A=“粒子落在中间带形区域”则依题意得
正方形面积为:25×25=625
两个等腰直角三角形的面积为:2××23×23=529
带形区域的面积为:625-529=96
∴  P(A)= 
15、解:(1)
(2)
(3)
3.3 几何概型
一、选择题
1、取一根长度为3m的绳子,拉直后在任意位置剪断,,那么剪的两段的长度都不小于1m的概率是( )
A 、2/3 B 、1/3 C 、1/4 D、不能确定
2、在线段[0,3]上任取一点,则此点坐标大于1的概率是( )
A 、1/3 B 、2/3 C、1/2 D、1/3
二、填空题
3、某人睡午觉醒来,发觉表停了,他打开收音机想听电台整点报时,假定电台每小时报时一次,则他等待的时间不长于10min的概率是 。 1/6
4、在一万平方千米的海域中有40平方千米的大陆架储藏着石油,假如在海域中任意一点钻探,那么钻到石油层的概率是 。
5、在1000mL的水中有一条蚊子幼虫,现从中随意取出10mL水样放到显微镜下观察,则发现蚊子幼虫的概率是 。
6、如图所示,在直角坐标系xOy内,射线OT落在120°的终边上,任作一条射线OA,则射线OA落在∠xOT内的概率为 。

7、如图所示,在一个边长为5cm的正方形内部画一个边长为3cm的小正方形,向大正方形内随机投点,则所投的点落入小正方形内的概率为 。
8、向面积为9的ABC内任投一点P,那么PBC的面积小于3的概率是 。
9、已知地铁列车每10分钟一班,在车站停1分钟,则乘客到达站台立即乘上车的概率是 。
10、在等腰RtABC中,在线段斜边AB上任取一点M,则AM的长小于AC的长的概率是 。
三、解答题
11、在2L高产优质小麦种子中混入了一粒带白粉病的种子,从中随机取出10mL,求含有白粉病种子的概率是多少?
12、设有一个均匀的陀螺,其圆周的一半上均匀地刻上区间[0,1]上的诸数字,另一半上均匀地刻上区间[1,3]上的诸数字,旋转这陀螺,求它停下时,其圆周上触及桌面的刻度位于[0、5,1、5]上的概率。
13、用扑克牌四种花色的A、K共8张,洗匀。
甲从中任意抽取2张,求抽出的2张都为A的概率;
若甲已经抽到了2张K,求乙抽到2张A的概率。
14、取一个边长为4a的正方形及其内切圆,如图,随机向正方形内丢一粒豆子,求豆子落入圆内的概率。
4a
15、射箭比赛的箭靶涂有五个彩色的分环,从外向内依次为白色、黑色、蓝色、红色,靶心是金色,金色靶心叫做“黄心”。奥运会的比赛中,靶面直径为122cm,靶心直径为12、2cm。运动员在70m外射箭,假设每箭都射中靶,且射中靶面任何一点都是等可能的,那么射中黄心的概率是多少?
参考答案
一、选择题
1、B; 2、B; 3、C; 4、A; 5、B; 6、B; 7、C; 8、C
二、填空题
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
10、
三、解答题
11、解:取出10mL麦种,其中“含有病种子”这一事件记为A,则:
P(A)=取出种子的体积/所有种子的体积
=
=
答:含有白粉病种子的概率为。
12、
13、解:(1)3/14
(2)提示:甲已经抽取了2张K后,实际还剩6张扑克牌,其基本事件总数是15。而乙抽到2张A的基本事件数是6,故概率为2/5。
14、解:记“豆子落入圆内”为事件A,则
P(A)=圆的面积/正方形的面积
=
=
答:豆子落入圆内的概率为。
15、
1.1.1算法的概念
一、教学目标:
1、知识与技能:(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。(5)会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。(6)会应用Scilab求解方程组。
2、过程与方法:通过求解二元一次方程组,体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。由于思考问题的角度不同,同一个问题也可能有多个算法,能模仿求解二元一次方程组的步骤,写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
3、情感态度与价值观:通过本节的学习,使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的一各有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。
二、重点与难点:
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。
三、学法与教学用具:
学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n(n>1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;……),并且能够重复使用。
2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。
3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”等则是做不到的。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设想:
创设情境:
算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。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。我们知道解一元二次方程的算法,求解一元一次不等式、一元二次不等式的算法,解线性方程组的算法,求两个数的最大公因数的算法等。因此,算法其实是重要的数学对象。
探索研究
算法(algorithm)一词源于算术(algorism),即算术方法,是指一个由已知推求未知的运算过程。后来,人们把它推广到一般,把进行某一工作的方法和步骤称为算法。
广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序。菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。比如解方程的算法、函数求值的算法、作图的算法,等等。
例题分析:
例1 任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数做出判定。
算法分析:根据质数的定义,很容易设计出下面的步骤:
第一步:判断n是否等于2,若n=2,则n是质数;若n>2,则执行第二步。
第二步:依次从2至(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数,若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数。
这是判断一个大于1的整数n是否为质数的最基本算法。
例2 用二分法设计一个求议程x2–2=0的近似根的算法。
算法分析:回顾二分法解方程的过程,并假设所求近似根与准确解的差的绝对值不超过0.005,则不难设计出以下步骤:
第一步:令f(x)=x2–2。因为f(1)<0,f(2)>0,所以设x1=1,x2=2。
第二步:令m=(x1+x2)/2,判断f(m)是否为0,若则,则m为所长;若否,则继续判断f(x1)·f(m)大于0还是小于0。
第三步:若f(x1)·f(m)>0,则令x1=m;否则,令x2=m。
第四步:判断|x1–x2|<0.005是否成立?若是,则x1、x2之间的任意取值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二步。
小结:算法具有以下特性:(1)有穷性;(2)确定性;(3)顺序性;(4)不惟一性;(5)普遍性
典例剖析:
1、基本概念题
x-2y=-1,①
例3 写出解二元一次方程组 的算法
2x+y=1②
解:第一步,②-①×2得5y=3;③
第二步,解③得y=3/5;
第三步,将y=3/5代入①,得x=1/5
学生做一做:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?
老师评一评:本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出求方程组的解的算法:
第一步:②×A1-①×A2,得(A1B2-A2B1)y+A1C2-A2C1=0;③
第二步:解③,得;
第三步:将代入①,得。
此时我们得到了二元一次方程组的求解公式,利用此公司可得到倒2的另一个算法:
第一步:取A1=1,B1=-2,C1=1,A2=2,B2=1,C2=-1;
第二步:计算与
第三步:输出运算结果。
可见利用上述算法,更加有利于上机执行与操作。
基础知识应用题
例4 写出一个求有限整数列中的最大值的算法。
解:算法如下。
S1 先假定序列中的第一个整数为“最大值”。
S2 将序列中的下一个整数值与“最大值”比较,如果它大于此“最大值”,这时你就假定“最大值”是这个整数。
S3 如果序列中还有其他整数,重复S2。
S4 在序列中一直到没有可比的数为止,这时假定的“最大值”就是这个序列中的最大值。
学生做一做 写出对任意3个整数a,b,c求出最大值的算法。
老师评一评 在例2中我们是用自然语言来描述算法的,下面我们用数学语言来描述本题的算法。
S1 max=a
S2 如果b>max, 则max=b.
S3 如果C>max, 则max=c.
S4 max就是a,b,c中的最大值。
综合应用题
例5 写出求1+2+3+4+5+6的一个算法。
分析:可以按逐一相加的程序进行,也可以利用公式1+2+…+n=进行,也可以根据加法运算律简化运算过程。
解:算法1:
S1:计算1+2得到3;
S2:将第一步中的运算结果3与3相加得到6;
S3:将第二步中的运算结果6与4相加得到10;
S4:将第三步中的运算结果10与5相加得到15;
S5:将第四步中的运算结果15与6相加得到21。
算法2:
S1:取n=6;
S2:计算;
S3:输出运算结果。
算法3:
S1:将原式变形为(1+6)+(2+5)+(3+4)=3×7;
S2:计算3×7;
S3:输出运算结果。
小结:算法1是最原始的方法,最为繁琐,步骤较多,当加数较大时,比如1+2+3+…+10000,再用这种方法是行不通的;算法2与算法3都是比较简单的算法,但比较而言,算法2最为简单,且易于在计算机上执行操作。
学生做一做 求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法。
老师评一评 算法1;第一步,先求1×3,得到结果3;
第二步,将第一步所得结果3再乘以5,得到结果15;
第三步,再将15乘以7,得到结果105;
第四步,再将105乘以9,得到945;
第五步,再将945乘以11,得到10395,即是最后结果。
算法2:用P表示被乘数,i表示乘数。
S1 使P=1。
S2 使i=3
S3 使P=P×i
S4 使i=i+2
S5 若i≤11,则返回到S3继续执行;否则算法结束。
小结 由于计算机动是高速计算的自动机器,实现循环的语句。因此,上述算法2不仅是正确的,而且是在计算机上能够实现的较好的算法。在上面的算法中,S3,S4,S5构成一个完整的循环,这里需要说明的是,每经过一次循环之后,变量P、i的值都发生了变化,并且生循环一次之后都要在步骤S5对i的值进行检验,一旦发现i的值大于11时,立即停止循环,同时输出最后一个P的值,对于循环结构的详细情况,我们将在以后的学习中介绍。
4、课堂小结
本节课主要讲了算法的概念,算法就是解决问题的步骤,平时列论我们做什么事都离不开算法,算法的描述可以用自然语言,也可以用数学语言。
例如,某同学要在下午到体育馆参加比赛,比赛下午2时开始,请写出该同学从家里发到比赛地的算法。
若用自然语言来描述可写为
(1)1:00从家出发到公共汽车站
(2)1:10上公共汽车
(3)1:40到达体育馆
(4)1:45做准备活动。
(5)2:00比赛开始。
若用数学语言来描述可写为:
S1 1:00从家出发到公共汽车站
S2 1:10上公共汽车
S3 1:40到达体育馆
S4 1:45做准备活动
S5 2:00比赛开始
大家从中要以看出,实际上两种写法无本质区别,但我们在书写时应尽量用教学语言来描述,它的优越性在以后的学习中我们会体会到。
5、自我评价
1、写出解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个算法。
2、写出求1至1000的正数中的3倍数的一个算法(打印结果)
6、评价标准
1、解:算法如下
S1 计算△=b2-4ac
S2 如果△〈0,则方程无解;否则x1=
S3 输出计算结果x1,x2或无解信息。
2、解:算法如下:
S1 使i=1
S2 i被3除,得余数r
S3 如果r=0,则打印i,否则不打印
S4 使i=i+1
S5 若i≤1000,则返回到S2继续执行,否则算法结束。
7、作业:1、写出解不等式x2-2x-3<0的一个算法。
解:第一步:x2-2x-3=0的两根是x1=3,x2=-1。
第二步:由x2-2x-3<0可知不等式的解集为{x | -1评注:该题的解法具有一般性,下面给出形如ax2+bx+c>0的不等式的解的步骤(为方便,我们设a>0)如下:
第一步:计算△= ;
第二步:若△>0,示出方程两根(设x1>x2),则不等式解集为{x | x>x1或x第三步:若△= 0,则不等式解集为{x | x∈R且x};
第四步:若△<0,则不等式的解集为R。
2、求过P(a1,b1)、Q(a2,b2)两点的直线斜率有如下的算法:
第一步:取x1= a1,y1= b1,x2= a2,y1= b2;
第二步:若x1= x2;
第三步:输出斜率不存在;
第四步:若x1≠x2;
第五步:计算;
第六步:输出结果。
3、写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。
解:算法:第一步:取x1=-2,y1=-1,x2=2,y2=3;
第二步:计算;
第三步:在第二步结果中令x=0得到y的值m,得直线与y轴交点(0,m);
第四步:在第二步结果中令y=0得到x的值n,得直线与x轴交点(n,0);
第五步:计算S=;
第六步:输出运算结果
1.1.1算法的概念
一、三维目标:
知识与技能:
(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。(5)会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。(6)会应用Scilab求解方程组。
过程与方法:
通过求解二元一次方程组,体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。由于思考问题的角度不同,同一个问题也可能有多个算法,能模仿求解二元一次方程组的步骤,写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
情感态度与价值观:
通过本节的学习,使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的一各有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。
二、重点与难点:
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。
三、学法与教学用具:
学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n(n>1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;……),并且能够重复使用。
2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。
3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”等则是做不到的。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设想:
创设情境:
算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。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。我们知道解一元二次方程的算法,求解一元一次不等式、一元二次不等式的算法,解线性方程组的算法,求两个数的最大公因数的算法等。因此,算法其实是重要的数学对象。
探索研究
算法(algorithm)一词源于算术(algorism),即算术方法,是指一个由已知推求未知的运算过程。后来,人们把它推广到一般,把进行某一工作的方法和步骤称为算法。
广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序。菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。比如解方程的算法、函数求值的算法、作图的算法,等等。
例题分析:
例1 任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数做出判定。
算法分析:根据质数的定义,很容易设计出下面的步骤:
第一步:判断n是否等于2,若n=2,则n是质数;若n>2,则执行第二步。
第二步:依次从2至(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数,若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数。
这是判断一个大于1的整数n是否为质数的最基本算法。
例2 用二分法设计一个求议程x2–2=0的近似根的算法。
算法分析:回顾二分法解方程的过程,并假设所求近似根与准确解的差的绝对值不超过0.005,则不难设计出以下步骤:
第一步:令f(x)=x2–2。因为f(1)<0,f(2)>0,所以设x1=1,x2=2。
第二步:令m=(x1+x2)/2,判断f(m)是否为0,若则,则m为所长;若否,则继续判断f(x1)·f(m)大于0还是小于0。
第三步:若f(x1)·f(m)>0,则令x1=m;否则,令x2=m。
第四步:判断|x1–x2|<0.005是否成立?若是,则x1、x2之间的任意取值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二步。
小结:算法具有以下特性:(1)有穷性;(2)确定性;(3)顺序性;(4)不惟一性;(5)普遍性
典例剖析:
1、基本概念题
x-2y=-1,①
例3 写出解二元一次方程组 的算法
2x+y=1②
解:第一步,②-①×2得5y=3;③
第二步,解③得y=3/5;
第三步,将y=3/5代入①,得x=1/5
学生做一做:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?
老师评一评:本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出求方程组的解的算法:
第一步:②×A1-①×A2,得(A1B2-A2B1)y+A1C2-A2C1=0;③
第二步:解③,得;
第三步:将代入①,得。
此时我们得到了二元一次方程组的求解公式,利用此公司可得到倒2的另一个算法:
第一步:取A1=1,B1=-2,C1=1,A2=2,B2=1,C2=-1;
第二步:计算与
第三步:输出运算结果。
可见利用上述算法,更加有利于上机执行与操作。
基础知识应用题
例4 写出一个求有限整数列中的最大值的算法。
解:算法如下。
S1 先假定序列中的第一个整数为“最大值”。
S2 将序列中的下一个整数值与“最大值”比较,如果它大于此“最大值”,这时你就假定“最大值”是这个整数。
S3 如果序列中还有其他整数,重复S2。
S4 在序列中一直到没有可比的数为止,这时假定的“最大值”就是这个序列中的最大值。
学生做一做 写出对任意3个整数a,b,c求出最大值的算法。
老师评一评 在例2中我们是用自然语言来描述算法的,下面我们用数学语言来描述本题的算法。
S1 max=a
S2 如果b>max, 则max=b.
S3 如果C>max, 则max=c.
S4 max就是a,b,c中的最大值。
综合应用题
例5 写出求1+2+3+4+5+6的一个算法。
分析:可以按逐一相加的程序进行,也可以利用公式1+2+…+n=进行,也可以根据加法运算律简化运算过程。
解:算法1:
S1:计算1+2得到3;
S2:将第一步中的运算结果3与3相加得到6;
S3:将第二步中的运算结果6与4相加得到10;
S4:将第三步中的运算结果10与5相加得到15;
S5:将第四步中的运算结果15与6相加得到21。
算法2:
S1:取n=6;
S2:计算;
S3:输出运算结果。
算法3:
S1:将原式变形为(1+6)+(2+5)+(3+4)=3×7;
S2:计算3×7;
S3:输出运算结果。
小结:算法1是最原始的方法,最为繁琐,步骤较多,当加数较大时,比如1+2+3+…+10000,再用这种方法是行不通的;算法2与算法3都是比较简单的算法,但比较而言,算法2最为简单,且易于在计算机上执行操作。
学生做一做 求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法。
老师评一评 算法1;第一步,先求1×3,得到结果3;
第二步,将第一步所得结果3再乘以5,得到结果15;
第三步,再将15乘以7,得到结果105;
第四步,再将105乘以9,得到945;
第五步,再将945乘以11,得到10395,即是最后结果。
算法2:用P表示被乘数,i表示乘数。
S1 使P=1。
S2 使i=3
S3 使P=P×i
S4 使i=i+2
S5 若i≤11,则返回到S3继续执行;否则算法结束。
小结 由于计算机动是高速计算的自动机器,实现循环的语句。因此,上述算法2不仅是正确的,而且是在计算机上能够实现的较好的算法。在上面的算法中,S3,S4,S5构成一个完整的循环,这里需要说明的是,每经过一次循环之后,变量P、i的值都发生了变化,并且生循环一次之后都要在步骤S5对i的值进行检验,一旦发现i的值大于11时,立即停止循环,同时输出最后一个P的值,对于循环结构的详细情况,我们将在以后的学习中介绍。
4、课堂小结
本节课主要讲了算法的概念,算法就是解决问题的步骤,平时列论我们做什么事都离不开算法,算法的描述可以用自然语言,也可以用数学语言。
例如,某同学要在下午到体育馆参加比赛,比赛下午2时开始,请写出该同学从家里发到比赛地的算法。
若用自然语言来描述可写为
(1)1:00从家出发到公共汽车站
(2)1:10上公共汽车
(3)1:40到达体育馆
(4)1:45做准备活动。
(5)2:00比赛开始。
若用数学语言来描述可写为:
S1 1:00从家出发到公共汽车站
S2 1:10上公共汽车
S3 1:40到达体育馆
S4 1:45做准备活动
S5 2:00比赛开始
大家从中要以看出,实际上两种写法无本质区别,但我们在书写时应尽量用教学语言来描述,它的优越性在以后的学习中我们会体会到。
5、自我评价
1、写出解一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的一个算法。
2、写出求1至1000的正数中的3倍数的一个算法(打印结果)
6、评价标准
1、解:算法如下
S1 计算△=b2-4ac
S2 如果△〈0,则方程无解;否则x1=
S3 输出计算结果x1,x2或无解信息。
2、解:算法如下:
S1 使i=1
S2 i被3除,得余数r
S3 如果r=0,则打印i,否则不打印
S4 使i=i+1
S5 若i≤1000,则返回到S2继续执行,否则算法结束。
7、作业:1、写出解不等式x2-2x-3<0的一个算法。
解:第一步:x2-2x-3=0的两根是x1=3,x2=-1。
第二步:由x2-2x-3<0可知不等式的解集为{x | -1评注:该题的解法具有一般性,下面给出形如ax2+bx+c>0的不等式的解的步骤(为方便,我们设a>0)如下:
第一步:计算△= ;
第二步:若△>0,示出方程两根(设x1>x2),则不等式解集为{x | x>x1或x第三步:若△= 0,则不等式解集为{x | x∈R且x};
第四步:若△<0,则不等式的解集为R。
2、求过P(a1,b1)、Q(a2,b2)两点的直线斜率有如下的算法:
第一步:取x1= a1,y1= b1,x2= a2,y1= b2;
第二步:若x1= x2;
第三步:输出斜率不存在;
第四步:若x1≠x2;
第五步:计算;
第六步:输出结果。
3、写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。
解:算法:第一步:取x1=-2,y1=-1,x2=2,y2=3;
第二步:计算;
第三步:在第二步结果中令x=0得到y的值m,得直线与y轴交点(0,m);
第四步:在第二步结果中令y=0得到x的值n,得直线与x轴交点(n,0);
第五步:计算S=;
第六步:输出运算结果
1.1.2 程序框图(第二、三课时)
一、三维目标:
1、知识与技能:
掌握程序框图的概念;会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构;掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。
2、过程与方法:
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;学会灵活、正确地画程序框图。
3、情感态度与价值观:
通过本节的学习,使我们对程序框图有一个基本的了解;掌握算法语言的三种基本逻辑结构,明确程序框图的基本要求;认识到学习程序框图是我们学习计算机的一个基本步骤,也是我们学习计算机语言的必经之路。
二、重点与难点:
重点是程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构,难点是能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
三、学法与教学用具:
1、通过上节学习我们知道,算法就是解决问题的步骤,在我们利用计算机解决问题的时候,首先我们要设计计算机程序,在设计计算机程序时我们首先要画出程序运行的流程图,使整个程序的执行过程直观化,使抽象的问题就得十分清晰和具体。有了这个流程图,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本和开端。
2、我们在学习这部分内容时,首先要弄清各种图形符号的意义,明确每个图形符号的使用环境,图形符号间的联结方式。例如“起止框”只能出现在整个流程图的首尾,它表示程序的开始或结束,其他图形符号也是如此,它们都有各自的使用环境和作用,这是我们在学习这部分知识时必须要注意的一个方面。另外,在我们描述算法或画程序框图时,必须遵循一定的逻辑结构,事实证明,无论如何复杂的问题,我们在设计它们的算法时,只需用顺序结构、条件结构和循环结构这三种基本逻辑就可以了,因此我们必须掌握并正确地运用这三种基本逻辑结构。
3、教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计:
1、创设情境:
算法可以用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。
基本概念:
(1)起止框图: 起止框是任何流程图都不可缺少的,它表明程序的开始和结束,所以一个完整的流程图的首末两端必须是起止框。
(2)输入、输出框: 表示数据的输入或结果的输出,它可用在算法中的任何需要输入、输出的位置。图1-1中有三个输入、输出框。第一个出现在开始后的第一步,它的作用是输入未知数的系数a11,a12,a21,a22和常数项b1,b2,通过这一步,就可以把给定的数值写在输入框内,它实际上是把未知数的系数和常数项的值通知给了计算机,另外两个是输出框,它们分别位于由判断分出的两个分支中,它们表示最后给出的运算结果,左边分支中的输出分框负责输出D≠0时未知数x1,x2的值,右边分支中的输出框负责输出D=0时的结果,即输出无法求解信息。
(3)处理框: 它是采用来赋值、执行计算语句、传送运算结果的图形符号。图1-1中出现了两个处理框。第一个处理框的作用是计算D=a11a22-a21a12的值,第二个处理框的作用是计算x1=(b1a22-b2a12)/D,x2=(b2a11-b1a21)/D的值。
(4)判断框: 判断框一般有一个入口和两个出口,有时也有多个出口,它是惟一的具有两个或两个以上出口的符号,在只有两个出口的情形中,通常都分成“是”与“否”(也可用“Y”与“N”)两个分支,在图1-1中,通过判断框对D的值进行判断,若判断框中的式子是D=0,则说明D=0时由标有“是”的分支处理数据;若D≠0,则由标有“否”的分支处理数据。例如,我们要打印x的绝对值,可以设计如下框图。
开始
输入x
是 x≥0? 否
打印x -打印x
结束
从图中可以看到由判断框分出两个分支,构成一个选择性结构,其中选择的标准是“x≥0”,若符合这个条件,则按照“是”分支继续往下执行;若不符合这个条件,则按照“否”分支继续往下执行,这样的话,打印出的结果总是x 的绝对值。
在学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:
(1)使用标准的图形符号。
(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
(3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的惟一符号。
(4)判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。
(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
2、典例剖析:
例1:已知x=4,y=2,画出计算w=3x+4y的值的程序框图。
解:程序框如下图所示:
开始
输入4,2 4和2分别是x和y的值
w=3×4+4×2
输出w
结束
小结:此图的输入框旁边加了一个注释框 ,它的作用是对框中的数据或内容进行说明,它可以出现在任何位置。
基础知识应用题
1)顺序结构:顺序结构描述的是是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的。
例2:已知一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。
算法分析:这是一个简单的问题,只需先算出p的值,再将它代入公式,最后输出结果,只用顺序结构就能够表达出算法。
程序框图:



2)条件结构:一些简单的算法可以用顺序结构来表示,但是这种结构无法对描述对象进行逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理。因此,需要有另一种逻辑结构来处理这类问题,这种结构叫做条件结构。它是根据指定打件选择执行不同指令的控制结构。
例3: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,画出这个算法的程序框图。
算法分析:判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,只需要验收这3个数当中任意两个数的和是否大于第3个数,这就需要用到条件结构。
程序框图:

a+b>c , a+c>b, b+c>a是 否
否同时成立?



3)循环结构:在一些算法中,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,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。
循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:
(1)一类是当型循环结构,如图1-5(1)所示,它的功能是当给定的条件P1成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P1是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P1不成立为止,此时不再执行A框,从b离开循环结构。
(2)另一类是直到型循环结构,如下图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P2是否成立,如果P2仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P2成立为止,此时不再执行A框,从b点离开循环结构。
A A

P1?
P2? 不成立
不成立
成立
b b
当型循环结构 直到型循环结构
(1) (2)
例4:设计一个计算1+2+…+100的值的算法,并画出程序框图。
算法分析:只需要一个累加变量和一个计数变量,将累加变量的初始值为0,计数变量的值可以从1到100。
程序框图:

i≤100?
否 是
3、课堂小结:
本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达
4、自我评价:
1)设x为为一个正整数,规定如下运算:若x为奇数,则求3x+2;若x为偶数,则为5x,写出算法,并画出程序框图。
2)画出求21+22+23+…2100的值的程序框图。
5、评价标准:
1.解:算法如下。
S1 输入x
S2 若x为奇数,则输出A=3x+2;否则输出A=5x
S3 算法结束。
程序框图如下图:
i≤30? 是

解:序框图如下图:
i≥100? 否

6、作业:课本P11习题1.1 A组2、3
1.1.2 程序框图(第二、三课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:掌握程序框图的概念;会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构;掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。
2、过程与方法: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;学会灵活、正确地画程序框图。
3、情感态度与价值观:通过本节的学习,使我们对程序框图有一个基本的了解;掌握算法语言的三种基本逻辑结构,明确程序框图的基本要求;认识到学习程序框图是我们学习计算机的一个基本步骤,也是我们学习计算机语言的必经之路。
二、重点与难点:重点是程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构,难点是能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
三、学法与教学用具:
1、通过上节学习我们知道,算法就是解决问题的步骤,在我们利用计算机解决问题的时候,首先我们要设计计算机程序,在设计计算机程序时我们首先要画出程序运行的流程图,使整个程序的执行过程直观化,使抽象的问题就得十分清晰和具体。有了这个流程图,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本和开端。
2、我们在学习这部分内容时,首先要弄清各种图形符号的意义,明确每个图形符号的使用环境,图形符号间的联结方式。例如“起止框”只能出现在整个流程图的首尾,它表示程序的开始或结束,其他图形符号也是如此,它们都有各自的使用环境和作用,这是我们在学习这部分知识时必须要注意的一个方面。另外,在我们描述算法或画程序框图时,必须遵循一定的逻辑结构,事实证明,无论如何复杂的问题,我们在设计它们的算法时,只需用顺序结构、条件结构和循环结构这三种基本逻辑就可以了,因此我们必须掌握并正确地运用这三种基本逻辑结构。
3、教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设想:
1、创设情境:
算法可以用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。
基本概念:
(1)起止框图: 起止框是任何流程图都不可缺少的,它表明程序的开始和结束,所以一个完整的流程图的首末两端必须是起止框。
(2)输入、输出框: 表示数据的输入或结果的输出,它可用在算法中的任何需要输入、输出的位置。图1-1中有三个输入、输出框。第一个出现在开始后的第一步,它的作用是输入未知数的系数a11,a12,a21,a22和常数项b1,b2,通过这一步,就可以把给定的数值写在输入框内,它实际上是把未知数的系数和常数项的值通知给了计算机,另外两个是输出框,它们分别位于由判断分出的两个分支中,它们表示最后给出的运算结果,左边分支中的输出分框负责输出D≠0时未知数x1,x2的值,右边分支中的输出框负责输出D=0时的结果,即输出无法求解信息。
(3)处理框: 它是采用来赋值、执行计算语句、传送运算结果的图形符号。图1-1中出现了两个处理框。第一个处理框的作用是计算D=a11a22-a21a12的值,第二个处理框的作用是计算x1=(b1a22-b2a12)/D,x2=(b2a11-b1a21)/D的值。
(4)判断框: 判断框一般有一个入口和两个出口,有时也有多个出口,它是惟一的具有两个或两个以上出口的符号,在只有两个出口的情形中,通常都分成“是”与“否”(也可用“Y”与“N”)两个分支,在图1-1中,通过判断框对D的值进行判断,若判断框中的式子是D=0,则说明D=0时由标有“是”的分支处理数据;若D≠0,则由标有“否”的分支处理数据。例如,我们要打印x的绝对值,可以设计如下框图。
开始
输入x
是 x≥0? 否
打印x -打印x
结束
从图中可以看到由判断框分出两个分支,构成一个选择性结构,其中选择的标准是“x≥0”,若符合这个条件,则按照“是”分支继续往下执行;若不符合这个条件,则按照“否”分支继续往下执行,这样的话,打印出的结果总是x 的绝对值。
在学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:
(1)使用标准的图形符号。
(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。
(3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的惟一符号。
(4)判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。
(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
2、典例剖析:
例1:已知x=4,y=2,画出计算w=3x+4y的值的程序框图。
解:程序框如下图所示:
开始
输入4,2 4和2分别是x和y的值
w=3×4+4×2
输出w
结束
小结:此图的输入框旁边加了一个注释框 ,它的作用是对框中的数据或内容进行说明,它可以出现在任何位置。
基础知识应用题
1)顺序结构:顺序结构描述的是是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的。
例2:已知一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。
算法分析:这是一个简单的问题,只需先算出p的值,再将它代入公式,最后输出结果,只用顺序结构就能够表达出算法。
程序框图:



2)条件结构:一些简单的算法可以用顺序结构来表示,但是这种结构无法对描述对象进行逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理。因此,需要有另一种逻辑结构来处理这类问题,这种结构叫做条件结构。它是根据指定打件选择执行不同指令的控制结构。
例3: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,画出这个算法的程序框图。
算法分析:判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,只需要验收这3个数当中任意两个数的和是否大于第3个数,这就需要用到条件结构。
程序框图:

a+b>c , a+c>b, b+c>a是 否
否同时成立?



3)循环结构:在一些算法中,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,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。
循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:
(1)一类是当型循环结构,如图1-5(1)所示,它的功能是当给定的条件P1成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P1是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P1不成立为止,此时不再执行A框,从b离开循环结构。
(2)另一类是直到型循环结构,如下图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P2是否成立,如果P2仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P2成立为止,此时不再执行A框,从b点离开循环结构。
A A

P1?
P2? 不成立
不成立
成立
b b
当型循环结构 直到型循环结构
(1) (2)
例4:设计一个计算1+2+…+100的值的算法,并画出程序框图。
算法分析:只需要一个累加变量和一个计数变量,将累加变量的初始值为0,计数变量的值可以从1到100。
程序框图:

i≤100?
否 是
3、课堂小结:
本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达
4、自我评价:
1)设x为为一个正整数,规定如下运算:若x为奇数,则求3x+2;若x为偶数,则为5x,写出算法,并画出程序框图。
2)画出求21+22+23+…2100的值的程序框图。
5、评价标准:
1.解:算法如下。
S1 输入x
S2 若x为奇数,则输出A=3x+2;否则输出A=5x
S3 算法结束。
程序框图如下图:
i≤30? 是

解:序框图如下图:
i≥100? 否

6、作业:课本P11习题1.1 A组2、3
第一课时 1.2.1输入、输出语句和赋值语句
教学目标:
知识与技能
(1)正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的结构。
(2)会写一些简单的程序。
(3)掌握赋值语句中的“=”的作用。
过程与方法
(1)让学生充分地感知、体验应用计算机解决数学问题的方法;并能初步操作、模仿。
(2)通过对现实生活情境的探究,尝试设计出解决问题的程序,理解逻辑推理的数学方法。
情感态度与价值观
通过本节内容的学习,使我们认识到计算机与人们生活密切相关,增强计算机应用意识,提高学生学习新知识的兴趣。
重点与难点
重点:正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的作用。
难点:准确写出输入语句、输出语句、赋值语句。
学法与教学用具
计算机、图形计算器
教学设想
【创设情境】
在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具,如:听MP3,看电影,玩游戏,打字排版,画卡通画,处理数据等等,那么,计算机是怎样工作的呢?
计算机完成任何一项任务都需要算法,但是,我们用自然语言或程序框图描述的算法,计算机是无法“看得懂,听得见”的。因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言(programming language)翻译成计算机程序。
程序设计语言有很多种。如BASIC,Foxbase,C语言,C++,J++,VB等。为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:
这就是这一节所要研究的主要内容——基本算法语句。今天,我们先一起来学习输入、输出语句和赋值语句。(板出课题)
【探究新知】
我们知道,顺序结构是任何一个算法都离不开的基本结构。输入、输出语句和赋值语句基本上对应于算法中的顺序结构。(如右图)计算机从上而下按照语句排列的顺序执行这些语句。
输入语句和输出语句分别用来实现算法的输入信息,输出结果的功能。如下面的例子:
用描点法作函数的图象时,需要求出自变量与函数的一组对应值。编写程序,分别计算当时的函数值。
程序:(教师可在课前准备好该程序,教学中直接调用运行)
(学生先不必深究该程序如何得来,只要求懂得上机操作,模仿编写程序,通过运行自己编写的程序发现问题所在,进一步提高学生的模仿能力。)
〖提问〗:在这个程序中,你们觉得哪些是输入语句、输出语句和赋值语句呢?(同学们互相交流、议论、猜想、概括出结论。提示:“input”和“print”的中文意思等)
(一)输入语句
在该程序中的第1行中的INPUT语句就是输入语句。这个语句的一般格式是:
其中,“提示内容”一般是提示用户输入什么样的信息。如每次运行上述程序时,依次输入-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,计算机每次都把新输入的值赋给变量“x”,并按“x”新获得的值执行下面的语句。
INPUT语句不但可以给单个变量赋值,还可以给多个变量赋值,其格式为:
例如,输入一个学生数学,语文,英语三门课的成绩,可以写成:
INPUT “数学,语文,英语”;a,b,c
注:①“提示内容”与变量之间必须用分号“;”隔开。
②各“提示内容”之间以及各变量之间必须用逗号“,”隔开。但最后的变量的后面不需要。
(二)输出语句
在该程序中,第3行和第4行中的PRINT语句是输出语句。它的一般格式是:
同输入语句一样,表达式前也可以有“提示内容”。例如下面的语句可以输出斐波那契数列:
此时屏幕上显示:
The Fibonacci Progression is:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 …
输出语句的用途:
(1)输出常量,变量的值和系统信息。(2)输出数值计算的结果。
〖思考〗:在1.1.2中程序框图中的输入框,输出框的内容怎样用输入语句、输出语句来表达?(学生讨论、交流想法,然后请学生作答)
参考答案:
输入框:INPUT “请输入需判断的整数n=”;n
输出框:PRINT n;“是质数。”
PRINT n;“不是质数。”
(三)赋值语句
用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句。
除了输入语句,在该程序中第2行的赋值语句也可以给变量提供初值。它的一般格式是:
赋值语句中的“=”叫做赋值号。
赋值语句的作用:先计算出赋值号右边表达式的值,然后把这个值赋给赋值号左边的变量,使该变量的值等于表达式的值。
注:①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。如:2=X是错误的。
②赋值号左右不能对换。如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。
③不能利用赋值语句进行代数式的演算。(如化简、因式分解、解方程等)
④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
〖思考〗:在1.1.2中程序框图中的输入框,哪些语句可以用赋值语句表达?并写出相应的赋值语句。(学生思考讨论、交流想法。)
【例题精析】
〖例1〗:编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩。
分析:先写出算法,画出程序框图,再进行编程。
算法: 程序:
〖例2〗:给一个变量重复赋值。
程序:
[变式引申]:在此程序的基础上,设计一个程序,要求最后A的输出值是30。
(该变式的设计意图是学生加深对重复赋值的理解)
程序:
〖例3〗:交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值。
分析:引入一个中间变量X,将A的值赋予X,又将B的值赋予A,再将X的值赋予B,从而达到交换A,B的值。(比如交换装满水的两个水桶里的水需要再找一个空桶)
程序:
〖补例〗:编写一个程序,要求输入一个圆的半径,便能输出该圆的周长和面积。( 取3.14)
分析:设圆的半径为R,则圆的周长为,面积为,可以利用顺序结构中的INPUT语句,PRINT语句和赋值语句设计程序。
程序:
【课堂精练】
P15 练习 1. 2. 3
参考答案:
1.程序: INPUT “请输入华氏温度:”;x
y=(x-32)*5/9
PRINT “华氏温度:”;x
PRINT “摄氏温度:”;y
END
〖提问〗:如果要求输入一个摄氏温度,输出其相应的华氏温度,又该如何设计程序?(学生课后思考,讨论完成)
2. 程序: INPUT “请输入a(a0)=”;a
INPUT “请输入b(b0)=”;b
X=a+b
Y=a-b
Z=a*b
Q=a/b
PRINT a,b
PRINT X,Y,Z,Q
END
3. 程序: p=(2+3+4)/2
t=p*(p-2)*(p-3)*(p-4)
s=SQR(t)
PRINT “该三角形的面积为:”;s
END
注:SQR()是函数名,用来求某个数的平方根。
【课堂小结】
本节课介绍了输入语句、输出语句和赋值语句的结构特点及联系。掌握并应用输入语句,输出语句,赋值语句编写一些简单的程序解决数学问题,特别是掌握赋值语句中“=”的作用及应用。编程一般的步骤:先写出算法,再进行编程。我们要养成良好的习惯,也有助于数学逻辑思维的形成。
【评价设计】
1.P23 习题1.2 A组 1(2)、2
2.试对生活中某个简单问题或是常见数学问题,利用所学基本算法语句等知识来解决自己所提出的问题。要求写出算法,画程序框图,并写出程序设计。
第一课时 1.2.1输入、输出语句和赋值语句
一、三维目标:
1、知识与技能
(1)正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的结构。
(2)会写一些简单的程序。
(3)掌握赋值语句中的“=”的作用。
2、过程与方法
(1)让学生充分地感知、体验应用计算机解决数学问题的方法;并能初步操作、模仿。
(2)通过对现实生活情境的探究,尝试设计出解决问题的程序,理解逻辑推理的数学方法。
3、情感态度与价值观
通过本节内容的学习,使我们认识到计算机与人们生活密切相关,增强计算机应用意识,提高学生学习新知识的兴趣。
二、重点与难点
重点:正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的作用。
难点:准确写出输入语句、输出语句、赋值语句。
三、学法与教学用具
计算机、图形计算器
四、教学设计
【创设情境】
在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具,如:听MP3,看电影,玩游戏,打字排版,画卡通画,处理数据等等,那么,计算机是怎样工作的呢?
计算机完成任何一项任务都需要算法,但是,我们用自然语言或程序框图描述的算法,计算机是无法“看得懂,听得见”的。因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言(programming language)翻译成计算机程序。
程序设计语言有很多种。如BASIC,Foxbase,C语言,C++,J++,VB等。为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:
这就是这一节所要研究的主要内容——基本算法语句。今天,我们先一起来学习输入、输出语句和赋值语句。(板出课题)
【探究新知】
我们知道,顺序结构是任何一个算法都离不开的基本结构。输入、输出语句和赋值语句基本上对应于算法中的顺序结构。(如右图)计算机从上而下按照语句排列的顺序执行这些语句。
输入语句和输出语句分别用来实现算法的输入信息,输出结果的功能。如下面的例子:
用描点法作函数的图象时,需要求出自变量与函数的一组对应值。编写程序,分别计算当时的函数值。
程序:(教师可在课前准备好该程序,教学中直接调用运行)
(学生先不必深究该程序如何得来,只要求懂得上机操作,模仿编写程序,通过运行自己编写的程序发现问题所在,进一步提高学生的模仿能力。)
〖提问〗:在这个程序中,你们觉得哪些是输入语句、输出语句和赋值语句呢?(同学们互相交流、议论、猜想、概括出结论。提示:“input”和“print”的中文意思等)
(一)输入语句
在该程序中的第1行中的INPUT语句就是输入语句。这个语句的一般格式是:
其中,“提示内容”一般是提示用户输入什么样的信息。如每次运行上述程序时,依次输入-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,计算机每次都把新输入的值赋给变量“x”,并按“x”新获得的值执行下面的语句。
INPUT语句不但可以给单个变量赋值,还可以给多个变量赋值,其格式为:
例如,输入一个学生数学,语文,英语三门课的成绩,可以写成:
INPUT “数学,语文,英语”;a,b,c
注:①“提示内容”与变量之间必须用分号“;”隔开。
②各“提示内容”之间以及各变量之间必须用逗号“,”隔开。但最后的变量的后面不需要。
(二)输出语句
在该程序中,第3行和第4行中的PRINT语句是输出语句。它的一般格式是:
同输入语句一样,表达式前也可以有“提示内容”。例如下面的语句可以输出斐波那契数列:
此时屏幕上显示:
The Fibonacci Progression is:1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 …
输出语句的用途:
(1)输出常量,变量的值和系统信息。(2)输出数值计算的结果。
〖思考〗:在1.1.2中程序框图中的输入框,输出框的内容怎样用输入语句、输出语句来表达?(学生讨论、交流想法,然后请学生作答)
参考答案:
输入框:INPUT “请输入需判断的整数n=”;n
输出框:PRINT n;“是质数。”
PRINT n;“不是质数。”
(三)赋值语句
用来表明赋给某一个变量一个具体的确定值的语句。
除了输入语句,在该程序中第2行的赋值语句也可以给变量提供初值。它的一般格式是:
赋值语句中的“=”叫做赋值号。
赋值语句的作用:先计算出赋值号右边表达式的值,然后把这个值赋给赋值号左边的变量,使该变量的值等于表达式的值。
注:①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。如:2=X是错误的。
②赋值号左右不能对换。如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。
③不能利用赋值语句进行代数式的演算。(如化简、因式分解、解方程等)
④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
〖思考〗:在1.1.2中程序框图中的输入框,哪些语句可以用赋值语句表达?并写出相应的赋值语句。(学生思考讨论、交流想法。)
【例题精析】
〖例1〗:编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩。
分析:先写出算法,画出程序框图,再进行编程。
算法: 程序:
〖例2〗:给一个变量重复赋值。
程序:
[变式引申]:在此程序的基础上,设计一个程序,要求最后A的输出值是30。
(该变式的设计意图是学生加深对重复赋值的理解)
程序:
〖例3〗:交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值。
分析:引入一个中间变量X,将A的值赋予X,又将B的值赋予A,再将X的值赋予B,从而达到交换A,B的值。(比如交换装满水的两个水桶里的水需要再找一个空桶)
程序:
〖补例〗:编写一个程序,要求输入一个圆的半径,便能输出该圆的周长和面积。( 取3.14)
分析:设圆的半径为R,则圆的周长为,面积为,可以利用顺序结构中的INPUT语句,PRINT语句和赋值语句设计程序。
程序:
【课堂精练】
P15 练习 1. 2. 3
参考答案:
1.程序: INPUT “请输入华氏温度:”;x
y=(x-32)*5/9
PRINT “华氏温度:”;x
PRINT “摄氏温度:”;y
END
〖提问〗:如果要求输入一个摄氏温度,输出其相应的华氏温度,又该如何设计程序?(学生课后思考,讨论完成)
2. 程序: INPUT “请输入a(a0)=”;a
INPUT “请输入b(b0)=”;b
X=a+b
Y=a-b
Z=a*b
Q=a/b
PRINT a,b
PRINT X,Y,Z,Q
END
3. 程序: p=(2+3+4)/2
t=p*(p-2)*(p-3)*(p-4)
s=SQR(t)
PRINT “该三角形的面积为:”;s
END
注:SQR()是函数名,用来求某个数的平方根。
【课堂小结】
本节课介绍了输入语句、输出语句和赋值语句的结构特点及联系。掌握并应用输入语句,输出语句,赋值语句编写一些简单的程序解决数学问题,特别是掌握赋值语句中“=”的作用及应用。编程一般的步骤:先写出算法,再进行编程。我们要养成良好的习惯,也有助于数学逻辑思维的形成。
【评价设计】
1.P23 习题1.2 A组 1(2)、2
2.试对生活中某个简单问题或是常见数学问题,利用所学基本算法语句等知识来解决自己所提出的问题。要求写出算法,画程序框图,并写出程序设计。
第二、三课时 1.2.2-1.2.3条件语句和循环语句
一、三维目标:
1、知识与技能
(1)正确理解条件语句和循环语句的概念,并掌握其结构的区别与联系。
(2)会应用条件语句和循环语句编写程序。
2、过程与方法
经历对现实生活情境的探究,认识到应用计算机解决数学问题方便简捷,促进发展学生逻辑思维能力
3、情感态度与价值观
了解条件语句在程序中起判断转折作用,在解决实际问题中起决定作用。深刻体会到循环语句在解决大量重复问题中起重要作用。减少大量繁琐的计算。通过本小节内容的学习,有益于我们养成严谨的数学思维以及正确处理问题的能力。
二、重点与难点
重点:条件语句和循环语句的步骤、结构及功能。
难点:会编写程序中的条件语句和循环语句。
三、学法与教学用具
计算机、图形计算器
四、教学设计
【创设情境】
试求自然数1+2+3+……+99+100的和。
显然大家都能准确地口算出它的答案:5050。而能不能将这项计算工作交给计算机来完成呢?而要编程,以我们前面所学的输入、输出语句和赋值语句还不能满足“我们日益增长的物质需要”,因此,还需要进一步学习基本算法语句中的另外两种:条件语句和循环语句(板出课题)
【探究新知】
(一)条件语句
算法中的条件结构是由条件语句来表达的,是处理条件分支逻辑结构的算法语句。它的一般格式是:(IF-THEN-ELSE格式)
当计算机执行上述语句时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句1,否则执行ELSE后的语句2。其对应的程序框图为:(如上右图)
在某些情况下,也可以只使用IF-THEN语句:(即IF-THEN格式)
计算机执行这种形式的条件语句时,也是首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,就执行THEN后的语句,如果条件不符合,则直接结束该条件语句,转而执行其他语句。其对应的程序框图为:(如上右图)
条件语句的作用:在程序执行过程中,根据判断是否满足约定的条件而决定是否需要转换到何处去。需要计算机按条件进行分析、比较、判断,并按判断后的不同情况进行不同的处理。
【例题精析】
〖例1〗:编写程序,输入一元二次方程的系数,输出它的实数根。
分析:先把解决问题的思路用程序框图表示出来,然后再根据程序框图给出的算法步骤,逐步把算法用对应的程序语句表达出来。
算法分析:我们知道,若判别式,原方程有两个不相等的实数根、;若,原方程有两个相等的实数根; 若,原方程没有实数根。也就是说,在求解方程之前,需要首先判断判别式的符号。因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
又因为方程的两个根有相同的部分,为了避免重复计算,可以在计算和之前,先计算,。程序框图:(参照课本)
程序:(如右图所示)
注:SQR()和ABS()是两个函数,分别用来求某个数的平方根和绝对值。
即 ,
〖例2〗:编写程序,使得任意输入的3个整数按从大到小的顺序输出。
算法分析:用a,b,c表示输入的3个整数;为了节约变量,把它们重新排列后,仍用a,b,c表示,并使a≥b≥c.具体操作步骤如下。
第一步:输入3个整数a,b,c.
第二步:将a与b比较,并把小者赋给b,大者赋给a.
第三步:将a与c比较. 并把小者赋给c,大者赋给a,此时a已是三者中最大的。
第四步:将b与c比较,并把小者赋给c,大者赋给b,此时a,b,c已按从大到小的顺序排列好。
第五步:按顺序输出a,b,c.
程序框图:(参照课本)
程序:(如右框图所示)
〖补例〗:铁路部门托运行李的收费方法如下:
y是收费额(单位:元),x是行李重量(单位:kg),当0<x≤20时,按0.35元/kg收费,当x>20kg时,20kg的部分按0.35元/kg,超出20kg的部分,则按0.65元/kg收费,请根据上述收费方法编写程序。
分析:首先由题意得:该函数是个分段函数。需要对行李重量作出判断,因此,这个过程可以用算法中的条件结构来实现。
程序: INPUT “请输入旅客行李的重量(kg)x=”;x
IF x>0 AND x<=20 THEN
y=0.35*x
ELSE
y=0.35*20+0.65*(x-20)
END IF
PRINT “该旅客行李托运费为:”;y
END
【课堂精练】
1. 练习 2.(题略)
分析:如果有两个或是两个以上的并列条件时,用“AND”把它们连接起来。
2. 练习 1.(题略)
参考答案: INPUT “请输入三个正数a,b,c=”; a,b,c
IF a+b>c AND a+c>b AND b+c>a THEN
PRINT “以下列三个数:”;a,b,c,“可以构成三角形。”
ELSE
PRINT “以下列三个数:”;a,b,c,“不可以构成三角形!”
END IF
END
(二)循环语句
算法中的循环结构是由循环语句来实现的。对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。即WHILE语句和UNTIL语句。
(1)WHILE语句的一般格式是:
其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。WHLIE后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环体的。
当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。其对应的程序结构框图为:(如上右图)
(2)UNTIL语句的一般格式是:
其对应的程序结构框图为:(如上右图)
〖思考〗:直到型循环又称为“后测试型”循环,参照其直到型循环结构对应的程序框图,说说计算机是按怎样的顺序执行UNTIL语句的?(让学生模仿执行WHILE语句的表述)
从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
〖提问〗:通过对照,大家觉得WHILE型语句与UNTIL型语句之间有什么区别呢?(让学生表达自己的感受)
区别:在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,而在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环体。
【例题精析】
〖例3〗:编写程序,计算自然数1+2+3+……+99+100的和。
分析:这是一个累加问题。我们可以用WHILE型语句,也可以用UNTIL型语句。由此看来,解决问题的方法不是惟一的,当然程序的设计也是有多种的,只是程序简单与复杂的问题。
程序: WHILE型: UNTIL型:

〖例4〗:根据1.1.2中的图1.1-2,将程序框图转化为程序语句。
分析:仔细观察,该程序框图中既有条件结构,又有循环结构。
程序:
〖思考〗:上述判定质数的算法是否还能有所改进?(让学生课后思考。)
〖补例〗:某纺织厂1997年的生产总值为300万元,如果年生产增产率为5﹪,计算最早在哪一年生产总值超过400万元。
分析:从1997年底开始,经过x年后生产总值为300×(1+5﹪)x,可将1997年生产总值赋给变量a,然后对其进行累乘,用n作为计数变量进行循环,直到a的值超过400万元为止。
解:
程序框图为: 程序:
【课堂精练】
1. 练习 2. 3(题略)
参考答案:
2.解:程序: X=1
WHILE X<=20
Y=X︿2-3*X+5
X=X+1
PRINT “Y=”;Y
WEND
END
3.解:程序: INPUT “请输入正整数n=”;n
a=1
i=1
WHILE i<=n
a=a*i
i=i+1
WEND
PRINT “n!=” ;a
END
【课堂小结】
本节课主要学习了条件语句和循环语句的结构、特点、作用以及用法,并懂得利用解决一些简单问题。条件语句使程序执行产生的分支,根据不同的条件执行不同的路线,使复杂问题简单化。有些复杂问题可用两层甚至多层循环解决。注意内外层的衔接,可以从循环体内转到循环体外,但不允许从循环体外转入循环体内。
条件语句一般用在需要对条件进行判断的算法设计中,如判断一个数的正负,确定两个数的大小等问题,还有求分段函数的函数值等,往往要用条件语句,有时甚至要用到条件语句的嵌套。
循环语句主要用来实现算法中的循环结构,在处理一些需要反复执行的运算任务。如累加求和,累乘求积等问题中常用到。
【评价设计】
1. P23 习题1.2 A组 3、4
P24 习题1.2 B组 2.
2.试设计一个生活中某个简单问题或是常见数学问题,并利用所学基本算法语句等知识编程。(要求所设计问题利用条件语句或循环语句)
第三、四课时 秦九韶算法与排序
一、三维目标
(a)知识与技能
1.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。
2.掌握数据排序的原理能使用直接排序法与冒泡排序法给一组数据排序,进而能设计冒泡排序法的程序框图及程序,理解数学算法与计算机算法的区别,理解计算机对数学的辅助作用。
(b)过程与方法
模仿秦九韶计算方法,体会古人计算构思的巧妙。能根据排序法中的直接插入排序法与冒泡排序法的步骤,了解数学计算转换为计算机计算的途径,从而探究计算机算法与数学算法的区别,体会计算机对数学学习的辅助作用。
(c)情态与价值观
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。通过对排序法的学习,领会数学计算与计算机计算的区别,充分认识信息技术对数学的促进。
二、教学重难点
重点:1.秦九韶算法的特点
2.两种排序法的排序步骤及计算机程序设计
难点:1.秦九韶算法的先进性理解
2.排序法的计算机程序设计
三、学法与教学用具
学法:1.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。
2.模仿排序法中数字排序的步骤,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。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
我们已经学过了多项式的计算,下面我们计算一下多项式
当时的值,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:再统计一下计算当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)研探新知
1.秦九韶计算多项式的方法
例1 已知一个5次多项式为
用秦九韶算法求这个多项式当时的值。
解:略
思考:(1)例1计算时需要多少次乘法计算?多少次加法计算?
(2)在利用秦九韶算法计算n次多项式当时需要多少次乘法计算和多少次加法计算?
练习:利用秦九韶算法计算
当时的值,并统计需要多少次乘法计算和多少次加法计算?
例2 设计利用秦九韶算法计算5次多项式
当时的值的程序框图。
解:程序框图如下:
练习:利用程序框图试编写BASIC程序并在计算机上测试自己的程序。
2.排序
在信息技术课中我们学习过电子表格,电子表格对分数的排序非常简单,那么电子计算机是怎么对数据进行排序的呢?
阅读课本P30—P31面的内容,回答下面的问题:
(1)排序法中的直接插入排序法与冒泡排序法的步骤有什么区别?
(2)冒泡法排序中对5个数字进行排序最多需要多少趟?
(3)在冒泡法排序对5个数字进行排序的每一趟中需要比较大小几次?
游戏:5位同学每人拿一个数字牌在讲台上演示冒泡排序法对5个数据4,11,7,9,6排序的过程,让学生通过观察叙述冒泡排序法的主要步骤.并结合步骤解决例3的问题.
例3 用冒泡排序法对数据7,5,3,9,1从小到大进行排序
解:P32
练习:写出用冒泡排序法对5个数据4,11,7,9,6排序的过程中每一趟排序的结果.
例4 设计冒泡排序法对5个数据进行排序的程序框图.
解: 程序框图如下:
思考:直接排序法的程序框图如何设计?可否把上述程序框图转化为程序?
练习:用直接排序法对例3中的数据从小到大排序
3.小结:
(1)秦九韶算法计算多项式的值及程序设计
(2)数字排序法中的常见的两种排序法直接插入排序法与冒泡排序法
(3)冒泡法排序的计算机程序框图设计
五、评价设计
作业:P38 A(2)(3)
补充:设计程序框图对上述两组数进行排序
第一、二课时 辗转相除法与更相减损术
一、三维目标
(a)知识与技能
1.理解辗转相除法与更相减损术中蕴含的数学原理,并能根据这些原理进行算法分析。
2.基本能根据算法语句与程序框图的知识设计完整的程序框图并写出算法程序。
(b)过程与方法
在辗转相除法与更相减损术求最大公约数的学习过程中对比我们常见的约分求公因式的方法,比较它们在算法上的区别,并从程序的学习中体会数学的严谨,领会数学算法计算机处理的结合方式,初步掌握把数学算法转化成计算机语言的一般步骤。
(c)情态与价值观
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。
二、教学重难点
重点:理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的方法。
难点:把辗转相除法与更相减损术的方法转换成程序框图与程序语言。
三、学法与教学用具
学法:在理解最大公约数的基础上去发现辗转相除法与更相减损术中的数学规律,并能模仿已经学过的程序框图与算法语句设计出辗转相除法与更相减损术的程序框图与算法程序。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
1.教师首先提出问题:在初中,我们已经学过求最大公约数的知识,你能求出18与30的公约数吗?
2.接着教师进一步提出问题,我们都是利用找公约数的方法来求最大公约数,如果公约数比较大而且根据我们的观察又不能得到一些公约数,我们又应该怎样求它们的最大公约数?比如求8251与6105的最大公约数?这就是我们这一堂课所要探讨的内容。
(二)研探新知
1.辗转相除法
例1 求两个正数8251和6105的最大公约数。
(分析:8251与6105两数都比较大,而且没有明显的公约数,如能把它们都变小一点,根据已有的知识即可求出最大公约数)
解:8251=6105×1+2146
显然8251的最大公约数也必是2146的约数,同样6105与2146的公约数也必是8251的约数,所以8251与6105的最大公约数也是6105与2146的最大公约数。
6105=2146×2+1813
2146=1813×1+333
1813=333×5+148
333=148×2+37
148=37×4+0
则37为8251与6105的最大公约数。
以上我们求最大公约数的方法就是辗转相除法。也叫欧几里德算法,它是由欧几里德在公元前300年左右首先提出的。利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下:
第一步:用较大的数m除以较小的数n得到一个商q0和一个余数r0;
第二步:若r0=0,则n为m,n的最大公约数;若r0≠0,则用除数n除以余数r0得到一个商q1和一个余数r1;
第三步:若r1=0,则r1为m,n的最大公约数;若r1≠0,则用除数r0除以余数r1得到一个商q2和一个余数r2;
……
依次计算直至rn=0,此时所得到的rn-1即为所求的最大公约数。
练习:利用辗转相除法求两数4081与20723的最大公约数(答案:53)
2.更相减损术
我国早期也有解决求最大公约数问题的算法,就是更相减损术。
更相减损术求最大公约数的步骤如下:可半者半之,不可半者,副置分母·子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。
翻译出来为:
第一步:任意给出两个正数;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,接着把较小的数与所得的差比较,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)就是所求的最大公约数。
例2 用更相减损术求98与63的最大公约数.
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减,即:98-63=35
63-35=28
35-28=7
28-7=21
21-7=14
14-7=7
所以,98与63的最大公约数是7。
练习:用更相减损术求两个正数84与72的最大公约数。(答案:12)
3.比较辗转相除法与更相减损术的区别
(1)都是求最大公约数的方法,计算上辗转相除法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。
(2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除余数为0则得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到
4. 辗转相除法与更相减损术计算的程序框图及程序
利用辗转相除法与更相减损术的计算算法,我们可以设计出程序框图以及BSAIC程序来在计算机上实现辗转相除法与更相减损术求最大公约数,下面由同学们设计相应框图并相互之间检查框图与程序的正确性,并在计算机上验证自己的结果。
(1)辗转相除法的程序框图及程序
程序框图:
程序:
INPUT “m=”;m
INPUT “n=”;n
IF mm=n
n=x
END IF
r=m MOD n
WHILE r<>0
r=m MOD n
m=n
n=r
WEND
PRINT m
END
5.课堂练习
一.用辗转相除法求下列各组数的最大公约数,并在自己编写的BASIC程序中验证。
(1)225;135 (2)98;196 (3)72;168 (4)153;119
二.思考:用求质因数的方法可否求上述4组数的最大公约数?可否利用求质因数的算法设计出程序框图及程序?若能,在电脑上测试自己的程序;若不能说明无法实现的理由。
三。思考:利用辗转相除法是否可以求两数的最大公倍数?试设计程序框图并转换成程序在BASIC中实现。
6.小结:
辗转相除法与更相减损术求最大公约数的计算方法及完整算法程序的编写。
五、评价设计
作业:P38 A(1)B(2)
补充:设计更相减损术求最大公约数的程序框图
第五课时 进位制
一、三维目标
(a)知识与技能
了解各种进位制与十进制之间转换的规律,会利用各种进位制与十进制之间的联系进行各种进位制之间的转换。
(b)过程与方法
学习各种进位制转换成十进制的计算方法,研究十进制转换为各种进位制的除k去余法,并理解其中的数学规律。
(c)情态与价值观
领悟十进制,二进制的特点,了解计算机的电路与二进制的联系,进一步认识到计算机与数学的联系。
二、教学重难点
重点:各进位制表示数的方法及各进位制之间的转换
难点:除k去余法的理解以及各进位制之间转换的程序框图的设计
三、学法与教学用具
学法:在学习各种进位制特点的同时探讨进位制表示数与十进制表示数的区别与联系,熟悉各种进位制表示数的方法,从而理解十进制转换为各种进位制的除k去余法。
教学用具:电脑,计算器,图形计算器
四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
我们常见的数字都是十进制的,但是并不是生活中的每一种数字都是十进制的.比如时间和角度的单位用六十进位制,电子计算机用的是二进制.那么什么是进位制?不同的进位制之间又又什么联系呢?
(二)研探新知
进位制是一种记数方式,用有限的数字在不同的位置表示不同的数值。可使用数字符号的个数称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。现在最常用的是十进制,通常使用10个阿拉伯数字0-9进行记数。
对于任何一个数,我们可以用不同的进位制来表示。比如:十进数57,可以用二进制表示为111001,也可以用八进制表示为71、用十六进制表示为39,它们所代表的数值都是一样的。
表示各种进位制数一般在数字右下脚加注来表示,如111001(2)表示二进制数,34(5)表示5进制数.
电子计算机一般都使用二进制,下面我们来进行二进制与十进制之间的转化
例1 把二进制数110011(2)化为十进制数.
解:110011=1*25+1*24+0*23+1*24+0*22+1*21+1*20
=32+16+2+1
=51
例2 把89化为二进制数.
解:根据二进制数满二进一的原则,可以用2连续去除89或所得商,然后去余数.
具体的计算方法如下:
89=2*44+1
44=2*22+0
22=2*11+0
11=2*5+1
5=2*2+1
所以:89=2*(2*(2*(2*(2*2+1)+1)+0)+0)+1
=1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+0*21+1*20
=1011001(2)
这种算法叫做除2取余法,还可以用下面的除法算式表示:
把上式中的各步所得的余数从下到上排列即可得到89=1011001(2)
上述方法也可以推广为把十进制化为k进制数的算法,这种算法成为除k取余法.
当数字较小时,也可直接利用各进位制表示数的特点,都是以幂的形式来表示各位数字,比如2*103表示千位数字是2,所以可以直接求出各位数字.即把89转换为二进制数时,直接观察得出89与64最接近故89=64*1+25
同理:25=16*1+9
9=8*!+1
即89=64*1+16*1+8*!+1=1*26+1*24+1*23+1*20
位数
6
5
4
3
2
1
0
数字
1
0
1
1
0
0
1
即89=1011001(2)
练习:(1)把73转换为二进制数
(2)利用除k取余法把89转换为5进制数
把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程可以利用计算机程序来实现,语句为:
INPUT a,k,n
i=1
b=0
WHILE i<=n
t=GET a[i]
b=b+t*k︿(i-1)
i=i+1
WEND
PRINT b
END
练习:(1)请根据上述程序画出程序框图.
参考程序框图:
(2)设计一个算法,实现把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程的程序中的GET函数的功能,输入一个正5位数,取出它的各位数字,并输出.
小结:
(1)进位制的概念及表示方法
(2)十进制与二进制之间转换的方法及计算机程序
五、评价设计
作业:P38 A(4)
补充:设计程序框图把一个八进制数23456转换成十进制数.
2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征(2课时)
一、三维目标:
1、知识与技能
(1)正确理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据的标准差。
(2)能根据实际问题的需要合理地选取样本,从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并做出合理的解释。
(3)会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征。
(4)形成对数据处理过程进行初步评价的意识。
2、过程与方法
在解决统计问题的过程中,进一步体会用样本估计总体的思想,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。
3、情感态度与价值观
会用随机抽样的方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题,认识统计的作用,能够辨证地理解数学知识与现实世界的联系。
二、重点与难点
重点:用样本平均数和标准差估计总体的平均数与标准差。
难点:能应用相关知识解决简单的实际问题。
三、教学设想
【创设情境】
在一次射击比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕
甲运动员﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙运动员﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗?为了从整体上更好地把握总体的规律,我们要通过样本的数据对总体的数字特征进行研究。——用样本的数字特征估计总体的数字特征(板出课题)。
【探究新知】
<一>、众数、中位数、平均数
〖探究〗:P62
(1)怎样将各个样本数据汇总为一个数值,并使它成为样本数据的“中心点”?
(2)能否用一个数值来描写样本数据的离散程度?(让学生回忆初中所学的一些统计知识,思考后展开讨论)
初中我们曾经学过众数,中位数,平均数等各种数字特征,应当说,这些数字都能够为我们提供关于样本数据的特征信息。例如前面一节在调查100位居民的月均用水量的问题中,从这些样本数据的频率分布直方图可以看出,月均用水量的众数是2.25t(最高的矩形的中点)(图略见课本第62页)它告诉我们,该市的月均用水量为2. 25t的居民数比月均用水量为其他值的居民数多,但它并没有告诉我们到底多多少。
〖提问〗:请大家翻回到课本第56页看看原来抽样的数据,有没有2.25?这个数值呢?根据众数的定义,2.25怎么会是众数呢?为什么?(请大家思考作答)
分析:这是因为样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失的原因,而2.25是由样本数据的频率分布直方图得来的,所以存在一些偏差。
〖提问〗:那么如何从频率分布直方图中估计中位数呢?
分析:在样本数据中,有50%的个体小于或等于中位数,也有50%的个体大于或等于中位数。因此,在频率分布直方图中,矩形的面积大小正好表示频率的大小,即中位数左边和右边的直方图的面积应该相等。由此可以估计出中位数的值为2.02。(图略见课本63页图2.2-6)
〖思考〗:2.02这个中位数的估计值,与样本的中位数值2.0不一样,你能解释其中的原因吗?(原因同上:样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失了)
(课本63页图2.2-6)显示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少数居民的月均用水量特别高,显然,对这部分居民的用水量作出限制是非常合理的。
〖思考〗:中位数不受少数几个极端值的影响,这在某些情况下是一个优点,但是它对极端值的不敏感有时也会成为缺点,你能举例说明吗?(让学生讨论,并举例)
<二>、标准差、方差
1.标准差
平均数为我们提供了样本数据的重要信息,可是,有时平均数也会使我们作出对总体的片面判断。某地区的统计显示,该地区的中学生的平均身高为176㎝,给我们的印象是该地区的中学生生长发育好,身高较高。但是,假如这个平均数是从五十万名中学生抽出的五十名身高较高的学生计算出来的话,那么,这个平均数就不能代表该地区所有中学生的身体素质。因此,只有平均数难以概括样本数据的实际状态。
例如,在一次射击选拔比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕
甲运动员﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙运动员﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗?如果你是教练,选哪位选手去参加正式比赛?
我们知道,。
两个人射击的平均成绩是一样的。那么,是否两个人就没有水平差距呢?(观察P66图2.2-8)直观上看,还是有差异的。很明显,甲的成绩比较分散,乙的成绩相对集中,因此我们从另外的角度来考察这两组数据。
考察样本数据的分散程度的大小,最常用的统计量是标准差。标准差是样本数据到平均数的一种平均距离,一般用s表示。
样本数据的标准差的算法:
、算出样本数据的平均数。
、算出每个样本数据与样本数据平均数的差:
、算出(2)中的平方。
、算出(3)中n个平方数的平均数,即为样本方差。
、算出(4)中平均数的算术平方根,,即为样本标准差。
其计算公式为:
显然,标准差较大,数据的离散程度较大;标准差较小,数据的离散程度较小。
〖提问〗:标准差的取值范围是什么?标准差为0的样本数据有什么特点?
从标准差的定义和计算公式都可以得出:。当时,意味着所有的样本数据都等于样本平均数。
(在课堂上,如果条件允许的话,可以给学生简单的介绍一下利用计算机来计算标准差的方法。)
2.方差
从数学的角度考虑,人们有时用标准差的平方(即方差)来代替标准差,作为测量样本数据分散程度的工具:
在刻画样本数据的分散程度上,方差和标准差是一样的,但在解决实际问题时,一般多采用标准差。
【例题精析】
〖例1〗:画出下列四组样本数据的直方图,说明他们的异同点。
(1)5,5,5,5,5,5,5,5,5
(2)4,4,4,5,5,5,6,6,6
(3)3,3,4,4,5,6,6,7,7
(4)2,2,2,2,5,8,8,8,8
分析:先画出数据的直方图,根据样本数据算出样本数据的平均数,利用标准差的计算公式即可算出每一组数据的标准差。
解:(图略,可查阅课本P68)
四组数据的平均数都是5.0,标准差分别为:0.00,0.82,1.49,2.83。
他们有相同的平均数,但他们有不同的标准差,说明数据的分散程度是不一样的。
〖例2〗:(见课本P69)
分析: 比较两个人的生产质量,只要比较他们所生产的零件内径尺寸所组成的两个总体的平均数与标准差的大小即可,根据用样本估计总体的思想,我们可以通过抽样分别获得相应的样本数据,然后比较这两个样本数据的平均数、标准差,以此作为两个总体之间的差异的估计值。
【课堂精练】
P71 练习 1. 2. 3 4
【课堂小结】
用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类:
用样本平均数估计总体平均数。
用样本标准差估计总体标准差。样本容量越大,估计就越精确。
平均数对数据有“取齐”的作用,代表一组数据的平均水平。
标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小,反映了一组数据变化的幅度。
【评价设计】
1.P72 习题2.2 A组 3、 4、10
3.1.1 —3.1.2随机事件的概率及概率的意义(第一、二课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)了解随机事件、必然事件、不可能事件的概念;(2)正确理解事件A出现的频率的意义;(3)正确理解概率的概念和意义,明确事件A发生的频率fn(A)与事件A发生的概率P(A)的区别与联系;(3)利用概率知识正确理解现实生活中的实际问题.
2、过程与方法:(1)发现法教学,通过在抛硬币、抛骰子的试验中获取数据,归纳总结试验结果,发现规律,真正做到在探索中学习,在探索中提高;(2)通过对现实生活中的“掷币”,“游戏的公平性”,、“彩票中奖”等问题的探究,感知应用数学知识解决数学问题的方法,理解逻辑推理的数学方法.
3、情感态度与价值观:(1)通过学生自己动手、动脑和亲身试验来理解知识,体会数学知识与现实世界的联系;(2)培养学生的辩证唯物主义观点,增强学生的科学意识.
二、重点与难点:(1)教学重点:事件的分类;概率的定义以及和频率的区别与联系;(2)教学难点:用概率的知识解释现实生活中的具体问题.
三、学法与教学用具:1、引导学生对身边的事件加以注意、分析,结果可定性地分为三类事件:必然事件,不可能事件,随机事件;指导学生做简单易行的实验,让学生无意识地发现随机事件的某一结果发生的规律性;2、教学用具:硬币数枚,投灯片,计算机及多媒体教学.
四、教学设想:
1、创设情境:日常生活中,有些问题是很难给予准确无误的回答的。例如,你明天什么时间起床?7:20在某公共汽车站候车的人有多少?你购买本期福利彩票是否能中奖?等等。
2、基本概念:
(1)必然事件:在条件S下,一定会发生的事件,叫相对于条件S的必然事件;
(2)不可能事件:在条件S下,一定不会发生的事件,叫相对于条件S的不可能事件;
(3)确定事件:必然事件和不可能事件统称为相对于条件S的确定事件;
(4)随机事件:在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫相对于条件S的随机事件;
(5)频数与频率:在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数;称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的概率:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率。
(6)频率与概率的区别与联系:随机事件的频率,指此事件发生的次数nA与试验总次数n的比值,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这种摆动幅度越来越小。我们把这个常数叫做随机事件的概率,概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小。频率在大量重复试验的前提下可以近似地作为这个事件的概率
(7)似然法与极大似然法:见课本P111
3、例题分析:
例1 判断下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是随机事件?
(1)“抛一石块,下落”.
(2)“在标准大气压下且温度低于0℃时,冰融化”;
(3)“某人射击一次,中靶”;
(4)“如果a>b,那么a-b>0”;
(5)“掷一枚硬币,出现正面”;
(6)“导体通电后,发热”;
(7)“从分别标有号数1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签”;
(8)“某电话机在1分钟内收到2次呼叫”;
(9)“没有水份,种子能发芽”;
(10)“在常温下,焊锡熔化”.
答:根据定义,事件(1)、(4)、(6)是必然事件;事件(2)、(9)、(10)是不可能事件;事件(3)、(5)、(7)、(8)是随机事件.
例2 某射手在同一条件下进行射击,结果如下表所示:
射击次数n
10
20
50
100
200
500
击中靶心次数m
8
19
44
92
178
455
击中靶心的频率
(1)填写表中击中靶心的频率;
(2)这个射手射击一次,击中靶心的概率约是什么?
分析:事件A出现的频数nA与试验次数n的比值即为事件A的频率,当事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上时,这个常数即为事件A的概率。
解:(1)表中依次填入的数据为:0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91.
(2)由于频率稳定在常数0.89,所以这个射手击一次,击中靶心的概率约是0.89。
小结:概率实际上是频率的科学抽象,求某事件的概率可以通过求该事件的频率而得之。
练习:一个地区从某年起几年之内的新生儿数及其中男婴数如下:
时间范围
1年内
2年内
3年内
4年内
新生婴儿数
5544
9607
13520
17190
男婴数
2883
4970
6994
8892
男婴出生的频率
(1)填写表中男婴出生的频率(结果保留到小数点后第3位);
(2)这一地区男婴出生的概率约是多少?
答案:(1)表中依次填入的数据为:0.520,0.517,0.517,0.517.
(2)由表中的已知数据及公式fn(A)=即可求出相应的频率,而各个频率均稳定在常数0.518上,所以这一地区男婴出生的概率约是0.518.
例3 某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次环中9环,有4次中8环,有1次未中靶,试计算此人中靶的概率,假设此人射击1次,试问中靶的概率约为多大?中10环的概率约为多大?
分析:中靶的频数为9,试验次数为10,所以靶的频率为=0.9,所以中靶的概率约为0.9.
解:此人中靶的概率约为0.9;此人射击1次,中靶的概率为0.9;中10环的概率约为0.2.
例4 如果某种彩票中奖的概率为,那么买1000张彩票一定能中奖吗?请用概率的意义解释。
分析:买1000张彩票,相当于1000次试验,因为每次试验的结果都是随机的,所以做1000次试验的结果也是随机的,也就是说,买1000张彩票有可能没有一张中奖。
解:不一定能中奖,因为,买1000张彩票相当于做1000次试验,因为每次试验的结果都是随机的,即每张彩票可能中奖也可能不中奖,因此,1000张彩票中可能没有一张中奖,也可能有一张、两张乃至多张中奖。
例5 在一场乒乓球比赛前,裁判员利用抽签器来决定由谁先发球,请用概率的知识解释其公平性。
分析:这个规则是公平的,因为每个运动员先发球的概率为0.5,即每个运动员取得先发球权的概率是0.5。
解:这个规则是公平的,因为抽签上抛后,红圈朝上与绿圈朝上的概率均是0.5,因此任何一名运动员猜中的概率都是0.5,也就是每个运动员取得先发球权的概率都是0.5。
小结:事实上,只能使两个运动员取得先发球权的概率都是0.5的规则都是公平的。
4、课堂小结:概率是一门研究现实世界中广泛存在的随机现象的科学,正确理解概率的意义是认识、理解现实生活中有关概率的实例的关键,学习过程中应有意识形成概率意识,并用这种意识来理解现实世界,主动参与对事件发生的概率的感受和探索。
5、自我评价与课堂练习:
1.将一枚硬币向上抛掷10次,其中正面向上恰有5次是( )
A.必然事件 B.随机事件
C.不可能事件 D.无法确定
2.下列说法正确的是( )
A.任一事件的概率总在(0.1)内
B.不可能事件的概率不一定为0
C.必然事件的概率一定为1 D.以上均不对
3.下表是某种油菜子在相同条件下的发芽试验结果表,请完成表格并回答题。
每批粒数
2
5
10
70
130
700
1500
2000
3000
发芽的粒数
2
4
9
60
116
282
639
1339
2715
发芽的频率
(1)完成上面表格:
(2)该油菜子发芽的概率约是多少?
4.某篮球运动员,在同一条件下进行投篮练习,结果如下表如示。
投篮次数
进球次数m
进球频率
(1)计算表中进球的频率;
(2)这位运动员投篮一次,进球的概率约为多少?
5.生活中,我们经常听到这样的议论:“天气预报说昨天降水概率为90%,结果根本一点雨都没下,天气预报也太不准确了。”学了概率后,你能给出解释吗?
6、评价标准:
1.B[提示:正面向上恰有5次的事件可能发生,也可能不发生,即该事件为随机事件。]
2.C[提示:任一事件的概率总在[0,1]内,不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1.]
3.解:(1)填入表中的数据依次为1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903,0.905.(2)该油菜子发芽的概率约为0.897。
4.解:(1)填入表中的数据依次为0.75,0.8,0.8,0.85,0.83,0.8,0.76.(2)由于上述频率接近0.80,因此,进球的概率约为0.80。
5.解:天气预报的“降水”是一个随机事件,概率为90%指明了“降水”这个随机事件发生的概率,我们知道:在一次试验中,概率为90%的事件也可能不出现,因此,“昨天没有下雨”并不说明“昨天的降水概率为90%”的天气预报是错误的。
7、作业:根据情况安排
3.1.3 概率的基本性质(第三课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)正确理解事件的包含、并事件、交事件、相等事件,以及互斥事件、对立事件的概念;
(2)概率的几个基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B)
(3)正确理解和事件与积事件,以及互斥事件与对立事件的区别与联系.
2、过程与方法:通过事件的关系、运算与集合的关系、运算进行类比学习,培养学生的类化与归纳的数学思想。
3、情感态度与价值观:通过数学活动,了解教学与实际生活的密切联系,感受数学知识应用于现实世界的具体情境,从而激发学习 数学的情趣。
二、重点与难点:概率的加法公式及其应用,事件的关系与运算。
三、学法与教学用具:1、讨论法,师生共同讨论,从而使加深学生对概率基本性质的理解和认识;2、教学用具:投灯片
四、教学设计:
创设情境:(1)集合有相等、包含关系,如{1,3}={3,1},{2,4}С{2,3,4,5}等;
(2)在掷骰子试验中,可以定义许多事件如:C1={出现1点},C2={出现2点},C3={出现1点或2点},C4={出现的点数为偶数}……
师生共同讨论:观察上例,类比集合与集合的关系、运算,你能发现事件的关系与运算吗?
基本概念:(1)事件的包含、并事件、交事件、相等事件见课本P115;
(2)若A∩B为不可能事件,即A∩B=ф,那么称事件A与事件B互斥;
(3)若A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件,那么称事件A与事件B互为对立事件;
(4)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B).
例题分析:
例1 一个射手进行一次射击,试判断下列事件哪些是互斥事件?哪些是对立事件?
事件A:命中环数大于7环; 事件B:命中环数为10环;
事件C:命中环数小于6环; 事件D:命中环数为6、7、8、9、10环.
分析:要判断所给事件是对立还是互斥,首先将两个概念的联系与区别弄清楚,互斥事件是指不可能同时发生的两事件,而对立事件是建立在互斥事件的基础上,两个事件中一个不发生,另一个必发生。
解:A与C互斥(不可能同时发生),B与C互斥,C与D互斥,C与D是对立事件(至少一个发生).
例2 抛掷一骰子,观察掷出的点数,设事件A为“出现奇数点”,B为“出现偶数点”,已知P(A)=,P(B)=,求出“出现奇数点或偶数点”.
分析:抛掷骰子,事件“出现奇数点”和“出现偶数点”是彼此互斥的,可用运用概率的加法公式求解.
解:记“出现奇数点或偶数点”为事件C,则C=A∪B,因为A、B是互斥事件,所以P(C)=P(A)+ P(B)=+=1
答:出现奇数点或偶数点的概率为1
例3 如果从不包括大小王的52张扑克牌中随机抽取一张,那么取到红心(事件A)的概率是,取到方块(事件B)的概率是,问:
(1)取到红色牌(事件C)的概率是多少?
(2)取到黑色牌(事件D)的概率是多少?
分析:事件C是事件A与事件B的并,且A与B互斥,因此可用互斥事件的概率和公式求解,事件C与事件D是对立事件,因此P(D)=1—P(C).
解:(1)P(C)=P(A)+ P(B)=(2)P(D)=1—P(C)=
例4 袋中有12个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率为,得到黑球或黄球的概率是,得到黄球或绿球的概率也是,试求得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率各是多少?
分析:利用方程的思想及互斥事件、对立事件的概率公式求解.
解:从袋中任取一球,记事件“摸到红球”、“摸到黑球”、“摸到黄球”、“摸到绿球”为A、B、C、D,则有P(B∪C)=P(B)+P(C)=;P(C∪D)=P(C)+P(D)=;P(B∪C∪D)=1-P(A)=1-=,解的P(B)=,P(C)=,P(D)=
答:得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率分别是、、.
4、课堂小结:概率的基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B);3)互斥事件与对立事件的区别与联系,互斥事件是指事件A与事件B在一次试验中不会同时发生,其具体包括三种不同的情形:(1)事件A发生且事件B不发生;(2)事件A不发生且事件B发生;(3)事件A与事件B同时不发生,而对立事件是指事件A 与事件B有且仅有一个发生,其包括两种情形;(1)事件A发生B不发生;(2)事件B发生事件A不发生,对立事件互斥事件的特殊情形。
5、自我评价与课堂练习:
1.从一堆产品(其中正品与次品都多于2件)中任取2件,观察正品件数与次品件数,判断下列每件事件是不是互斥事件,如果是,再判断它们是不是对立事件。
(1)恰好有1件次品恰好有2件次品;
(2)至少有1件次品和全是次品;
(3)至少有1件正品和至少有1件次品;
(4)至少有1件次品和全是正品;
2.抛掷一粒骰子,观察掷出的点数,设事件A为出现奇数,事件B为出现2点,已知P(A)=,P(B)=,求出现奇数点或2点的概率之和。
3.某射手在一次射击训练中,射中10环、8环、7环的概率分别为0.21,0.23,0.25,0.28,计算该射手在一次射击中:
(1)射中10环或9环的概率;
(2)少于7环的概率。
4.已知盒子中有散落的棋子15粒,其中6粒是黑子,9粒是白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率是,从中取出2粒都是白子的概率是,现从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是多少?
6、评价标准:
1.解:依据互斥事件的定义,即事件A与事件B在一定试验中不会同时发生知:(1)恰好有1件次品和恰好有2件次品不可能同时发生,因此它们是互斥事件,又因为它们的并不是必然事件,所以它们不是对立事件,同理可以判断:(2)中的2个事件不是互斥事件,也不是对立事件。(3)中的2个事件既是互斥事件也是对立事件。
2.解:“出现奇数点”的概率是事件A,“出现2点”的概率是事件B,“出现奇数点或2点”的概率之和为P(C)=P(A)+P(B)=+=
3.解:(1)该射手射中10环与射中9环的概率是射中10环的概率与射中9环的概率的和,即为0.21+0.23=0.44。(2)射中不少于7环的概率恰为射中10环、9环、8环、7环的概率的和,即为0.21+0.23+0.25+0.28=0.97,而射中少于7环的事件与射中不少于7环的事件为对立事件,所以射中少于7环的概率为1-0.97=0.03。
4.解:从盒子中任意取出2粒恰好是同一色的概率恰为取2粒白子的概率与2粒黑子的概率的和,即为+=
7、作业:根据情况安排
3.2.1 —3.2.2古典概型及随机数的产生(第四、五课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)正确理解古典概型的两大特点:1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;2)每个基本事件出现的可能性相等;
(2)掌握古典概型的概率计算公式:P(A)=
(3)了解随机数的概念;
(4)利用计算机产生随机数,并能直接统计出频数与频率。
2、过程与方法:(1)通过对现实生活中具体的概率问题的探究,感知应用数学解决问题的方法,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力;(2)通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯。
3、情感态度与价值观:通过数学与探究活动,体会理论来源于实践并应用于实践的辩证唯物主义观点.
二、重点与难点:1、正确理解掌握古典概型及其概率公式;2、正确理解随机数的概念,并能应用计算机产生随机数.
三、学法与教学用具:1、与学生共同探讨,应用数学解决现实问题;2、通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯.
四、教学设想:
1、创设情境:(1)掷一枚质地均匀的硬币,结果只有2个,即“正面朝上”或“反面朝上”,它们都是随机事件。
(2)一个盒子中有10个完全相同的球,分别标以号码1,2,3,…,10,从中任取一球,只有10种不同的结果,即标号为1,2,3…,10。
师生共同探讨:根据上述情况,你能发现它们有什么共同特点?
2、基本概念:
(1)基本事件、古典概率模型、随机数、伪随机数的概念见课本P121~126;
(2)古典概型的概率计算公式:P(A)=.
3、例题分析:
课本例题略
例1 掷一颗骰子,观察掷出的点数,求掷得奇数点的概率。
分析:掷骰子有6个基本事件,具有有限性和等可能性,因此是古典概型。
解:这个试验的基本事件共有6个,即(出现1点)、(出现2点)……、(出现6点)
所以基本事件数n=6,
事件A=(掷得奇数点)=(出现1点,出现3点,出现5点),
其包含的基本事件数m=3
所以,P(A)====0.5
小结:利用古典概型的计算公式时应注意两点:
(1)所有的基本事件必须是互斥的;
(2)m为事件A所包含的基本事件数,求m值时,要做到不重不漏。
例2 从含有两件正品a1,a2和一件次品b1的三件产品中,每次任取一件,每次取出后不放回,连续取两次,求取出的两件产品中恰有一件次品的概率。
解:每次取出一个,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的基本事件有6个,即(a1,a2)和,(a1,b2),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b2,a2)。其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产用A表示“取出的两种中,恰好有一件次品”这一事件,则
A=[(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)]
事件A由4个基本事件组成,因而,P(A)==
例3 现有一批产品共有10件,其中8件为正品,2件为次品:
(1)如果从中取出一件,然后放回,再取一件,求连续3次取出的都是正品的概率;
(2)如果从中一次取3件,求3件都是正品的概率.
分析:(1)为返回抽样;(2)为不返回抽样.
解:(1)有放回地抽取3次,按抽取顺序(x,y,z)记录结果,则x,y,z都有10种可能,所以试验结果有10×10×10=103种;设事件A为“连续3次都取正品”,则包含的基本事件共有8×8×8=83种,因此,P(A)= =0.512.
(2)解法1:可以看作不放回抽样3次,顺序不同,基本事件不同,按抽取顺序记录(x,y,z),则x有10种可能,y有9种可能,z有8种可能,所以试验的所有结果为10×9×8=720种.设事件B为“3件都是正品”,则事件B包含的基本事件总数为8×7×6=336, 所以P(B)= ≈0.467.
解法2:可以看作不放回3次无顺序抽样,先按抽取顺序(x,y,z)记录结果,则x有10种可能,y有9种可能,z有8种可能,但(x,y,z),(x,z,y),(y,x,z),(y,z,x),(z,x,y),(z,y,x),是相同的,所以试验的所有结果有10×9×8÷6=120,按同样的方法,事件B包含的基本事件个数为8×7×6÷6=56,因此P(B)= ≈0.467.
小结:关于不放回抽样,计算基本事件个数时,既可以看作是有顺序的,也可以看作是无顺序的,其结果是一样的,但不论选择哪一种方式,观察的角度必须一致,否则会导致错误.
例4 利用计算器产生10个1~100之间的取整数值的随机数。
解:具体操作如下:键入
反复操作10次即可得之
小结:利用计算器产生随机数,可以做随机模拟试验,在日常生活中,有着广泛的应用。
例5 某篮球爱好者,做投篮练习,假设其每次投篮命中的概率是40%,那么在连续三次投篮中,恰有两次投中的概率是多少?
分析:其投篮的可能结果有有限个,但是每个结果的出现不是等可能的,所以不能用古典概型的概率公式计算,我们用计算机或计算器做模拟试验可以模拟投篮命中的概率为40%。
解:我们通过设计模拟试验的方法来解决问题,利用计算机或计算器可以生产0到9之间的取整数值的随机数。
我们用1,2,3,4表示投中,用5,6,7,8,9,0表示未投中,这样可以体现投中的概率是40%。因为是投篮三次,所以每三个随机数作为一组。
例如:产生20组随机数:
812,932,569,683,271,989,730,537,925,
907,113,966,191,431,257,393,027,556.
这就相当于做了20次试验,在这组数中,如果恰有两个数在1,2,3,4中,则表示恰有两次投中,它们分别是812,932,271,191,393,即共有5个数,我们得到了三次投篮中恰有两次投中的概率近似为=25%。
小结:(1)利用计算机或计算器做随机模拟试验,可以解决非古典概型的概率的求解问题。
(2)对于上述试验,如果亲手做大量重复试验的话,花费的时间太多,因此利用计算机或计算器做随机模拟试验可以大大节省时间。
(3)随机函数RANDBETWEEN(a,b)产生从整数a到整数b的取整数值的随机数。
例6 你还知道哪些产生随机数的函数?请列举出来。
解:(1)每次按SHIFT RNA# 键都会产生一个0~1之间的随机数,而且出现0~1内任何一个数的可能性是相同的。
(2)还可以使用计算机软件来产生随机数,如Scilab中产生随机数的方法。Scilab中用rand()函数来产生0~1之间的随机数,每周用一次rand()函数,就产生一个随机数,如果要产生a~b之间的随机数,可以使用变换rand()*(b-a)+a得到.
4、课堂小结:本节主要研究了古典概型的概率求法,解题时要注意两点:
(1)古典概型的使用条件:试验结果的有限性和所有结果的等可能性。
(2)古典概型的解题步骤;
①求出总的基本事件数;
②求出事件A所包含的基本事件数,然后利用公式P(A)=
(3)随机数量具有广泛的应用,可以帮助我们安排和模拟一些试验,这样可以代替我们自己做大量重复试验,比如现在很多城市的重要考试采用产生随机数的方法把考生分配到各个考场中。
5、自我评价与课堂练习:
1.在40根纤维中,有12根的长度超过30mm,从中任取一根,取到长度超过30mm的纤维的概率是( )
A. B. C. D.以上都不对
2.盒中有10个铁钉,其中8个是合格的,2个是不合格的,从中任取一个恰为合格铁钉的概率是
A. B. C. D.
3.在大小相同的5个球中,2个是红球,3个是白球,若从中任取2个,则所取的2个球中至少有一个红球的概率是 。
4.抛掷2颗质地均匀的骰子,求点数和为8的概率。
5.利用计算器生产10个1到20之间的取整数值的随机数。
6.用0表示反面朝上,1表正面朝上,请用计算器做模拟掷硬币试验。
6、评价标准:
1.B[提示:在40根纤维中,有12根的长度超过30mm,即基本事件总数为40,且它们是等可能发生的,所求事件包含12个基本事件,故所求事件的概率为,因此选B.]
2.C[提示:(方法1)从盒中任取一个铁钉包含基本事件总数为10,其中抽到合格铁订(记为事件A)包含8个基本事件,所以,所求概率为P(A)==.(方法2)本题还可以用对立事件的概率公式求解,因为从盒中任取一个铁钉,取到合格品(记为事件A)与取到不合格品(记为事件B)恰为对立事件,因此,P(A)=1-P(B)=1-=.]
3.[提示;记大小相同的5个球分别为红1,红2,白1,白2,白3,则基本事件为:(红1,红2),(红1,白1),(红1,白2)(红1,白3),(红2,白3),共10个,其中至少有一个红球的事件包括7个基本事件,所以,所求事件的概率为.本题还可以利用“对立事件的概率和为1”来求解,对于求“至多”“至少”等事件的概率头问题,常采用间接法,即求其对立事件的概率P(A),然后利用P(A)1-P(A)求解]。
4.解:在抛掷2颗骰子的试验中,每颗骰子均可出现1点,2点,…,6点6种不同的结果,我们把两颗骰子标上记号1,2以便区分,由于1号骰子的一个结果,因此同时掷两颗骰子的结果共有6×6=36种,在上面的所有结果中,向上的点数之和为8的结果有(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2)5种,所以,所求事件的概率为.
5.解:具体操作如下
键入
反复按 键10次即可得到。
6.解:具体操作如下:
键入
7、作业:根据情况安排
3.3.1—3.3.2几何概型及均匀随机数的产生
一、教学目标:
知识与技能:(1)正确理解几何概型的概念;
(2)掌握几何概型的概率公式:
P(A)=;
(3)会根据古典概型与几何概型的区别与联系来判别某种概型是古典概型还是几何概型;
(4)了解均匀随机数的概念;
(5)掌握利用计算器(计算机)产生均匀随机数的方法;
(6)会利用均匀随机数解决具体的有关概率的问题.
过程与方法:(1)发现法教学,通过师生共同探究,体会数学知识的形成,学会应用数学知识来解决问题,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力;(2)通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯。
情感态度与价值观:本节课的主要特点是随机试验多,学习时养成勤学严谨的学习习惯。
二、重点与难点:
1、几何概型的概念、公式及应用;
2、利用计算器或计算机产生均匀随机数并运用到概率的实际应用中.
三、学法与教学用具:1、通过对本节知识的探究与学习,感知用图形解决概率问题的方法,掌握数学思想与逻辑推理的数学方法;2、教学用具:投灯片,计算机及多媒体教学.
四、教学设想:
1、创设情境:在概率论发展的早期,人们就已经注意到只考虑那种仅有有限个等可能结果的随机试验是不够的,还必须考虑有无限多个试验结果的情况。例如一个人到单位的时间可能是8:00至9:00之间的任何一个时刻;往一个方格中投一个石子,石子可能落在方格中的任何一点……这些试验可能出现的结果都是无限多个。
2、基本概念:(1)几何概率模型:如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型;
(2)几何概型的概率公式:
P(A)=;
(3)几何概型的特点:1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;2)每个基本事件出现的可能性相等.
例题分析:
课本例题略
例1 判下列试验中事件A发生的概度是古典概型,
还是几何概型。
(1)抛掷两颗骰子,求出现两个“4点”的概率;
(2)如课本P132图3.3-1中的(2)所示,图中有一个转盘,甲乙两人玩转盘游戏,规定当指针指向B区域时,甲获胜,否则乙获胜,求甲获胜的概率。
分析:本题考查的几何概型与古典概型的特点,古典概型具有有限性和等可能性。而几何概型则是在试验中出现无限多个结果,且与事件的区域长度有关。
解:(1)抛掷两颗骰子,出现的可能结果有6×6=36种,且它们都是等可能的,因此属于古典概型;
(2)游戏中指针指向B区域时有无限多个结果,而且不难发现“指针落在阴影部分”,概率可以用阴影部分的面积与总面积的比来衡量,即与区域长度有关,因此属于几何概型.
例2 某人欲从某车站乘车出差,已知该站发往各站的客车均每小时一班,求此人等车时间不多于10分钟的概率.
分析:假设他在0~60分钟之间任何一个时刻到车站等车是等可能的,但在0到60分钟之间有无穷多个时刻,不能用古典概型公式计算随机事件发生的概率.可以通过几何概型的求概率公式得到事件发生的概率.因为客车每小时一班,他在0到60分钟之间任何一个时刻到站等车是等可能的,所以他在哪个时间段到站等车的概率只与该时间段的长度有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件.
解:设A={等待的时间不多于10分钟},我们所关心的事件A恰好是到站等车的时刻位于[50,60]这一时间段内,因此由几何概型的概率公式,得P(A)= =,即此人等车时间不多于10分钟的概率为.
小结:在本例中,到站等车的时刻X是随机的,可以是0到60之间的任何一刻,并且是等可能的,我们称X服从[0,60]上的均匀分布,X为[0,60]上的均匀随机数.
练习:1.已知地铁列车每10min一班,在车站停1min,求乘客到达站台立即乘上车的概率。
2.两根相距6m的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,求灯与两端距离都大于2m的概率.
解:1.由几何概型知,所求事件A的概率为P(A)= ;
2.记“灯与两端距离都大于2m”为事件A,则P(A)= =.
例3 在1万平方千米的海域中有40平方千米的大陆架储藏着石油,假设在海域中任意一点钻探,钻到油层面的概率是多少?
分析:石油在1万平方千米的海域大陆架的分布可以看作是随机的而40平方千米可看作构成事件的区域面积,有几何概型公式可以求得概率。
解:记“钻到油层面”为事件A,则P(A)= ==0.004.
答:钻到油层面的概率是0.004.
例4 在1升高产小麦种子中混入了一种带麦诱病的种子,从中随机取出10毫升,则取出的种子中含有麦诱病的种子的概率是多少?
分析:病种子在这1升中的分布可以看作是随机的,取得的10毫克种子可视作构成事件的区域,1升种子可视作试验的所有结果构成的区域,可用“体积比”公式计算其概率。
解:取出10毫升种子,其中“含有病种子”这一事件记为A,则
P(A)= ==0.01.
答:取出的种子中含有麦诱病的种子的概率是0.01.
例5 取一根长度为3m的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长都不小于1m的概率有多大?
分析:在任意位置剪断绳子,则剪断位置到一端点的距离取遍[0,3]内的任意数,并且每一个实数被取到都是等可能的。因此在任意位置剪断绳子的所有结果(基本事件)对应[0,3]上的均匀随机数,其中取得的[1,2]内的随机数就表示剪断位置与端点距离在[1,2]内,也就是剪得两段长都不小于1m。这样取得的[1,2]内的随机数个数与[0,3]内个数之比就是事件A发生的概率。
解法1:(1)利用计算器或计算机产生一组0到1区间的均匀随机数a1=RAND.
(2)经过伸缩变换,a=a1*3.
(3)统计出[1,2]内随机数的个数N1和[0,3] 内随机数的个数N.
(4)计算频率fn(A)=即为概率P(A)的近似值.
解法2:做一个带有指针的圆盘,把圆周三等分,标上刻度[0,3](这里3和0重合).转动圆盘记下指针在[1,2](表示剪断绳子位置在[1,2]范围内)的次数N1及试验总次数N,则fn(A)=即为概率P(A)的近似值.
小结:用随机数模拟的关键是把实际问题中事件A及基本事件总体对应的区域转化为随机数的范围。解法2用转盘产生随机数,这种方法可以亲自动手操作,但费时费力,试验次数不可能很大;解法1用计算机产生随机数,可以产生大量的随机数,又可以自动统计试验的结果,同时可以在短时间内多次重复试验,可以对试验结果的随机性和规律性有更深刻的认识.
例6 在长为12cm的线段AB上任取一点M,并以线段AM为边作正方形,求这个正方形的面积介于36cm2?与81cm2之间的概率.
分析:正方形的面积只与边长有关,此题可以转化为在12cm长的线段AB上任取一点M,求使得AM的长度介于6cm与9cm之间的概率.
解:(1)用计算机产生一组[0,1]内均匀随机数a1=RAND.
(2)经过伸缩变换,a=a1*12得到[0,12]内的均匀随机数.
(3)统计试验总次数N和[6,9]内随机数个数N1
?(4)计算频率.
记事件A={面积介于36cm2?与81cm2之间}={长度介于6cm与9cm之间},则P(A)的近似值为fn(A)=.
4、课堂小结:1、几何概型是区别于古典概型的又一概率模型,使用几何概型的概率计算公式时,一定要注意其适用条件:每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度成比例;
2、均匀随机数在日常生活中,有着广泛的应用,我们可以利用计算器或计算机来产生均匀随机数,从而来模拟随机试验,其具体方法是:建立一个概率模型,它与某些我们感兴趣的量(如概率值、常数 )有关,然后设计适当的试验,并通过这个试验的结果来确定这些量.
5、自我评价与课堂练习:
1.在500ml的水中有一个草履虫,现从中随机取出2ml水样放到显微镜下观察,则发现草履虫的概率是( )
A.0.5 B.0.4 C.0.004 D.不能确定
2.平面上画了一些彼此相距2a的平行线,把一枚半径r3.某班有45个,现要选出1人去检查其他班的卫生,若每个人被选到的机会均等,则恰好选中学生甲主机会有多大?
4.如图3-18所示,曲线y=-x2+1与x轴、y轴围成一个区域A,直线x=1、直线y=1、x轴围成一个正方形,向正方形中随机地撒一把芝麻,利用计算机来模拟这个试验,并统计出落在区域A内的芝麻数与落在正方形中的芝麻数。
6、评价标准:
1.C(提示:由于取水样的随机性,所求事件A:“在取出2ml的水样中有草履虫”的概率等于水样的体积与总体积之比=0.004)
2.解:把“硬币不与任一条平行线相碰”的事件记为事件A,为了确定硬币的位置,由硬币中心O向靠得最近的平行线引垂线OM,垂足为M,如图所示,这样线段OM长度(记作OM)的取值范围就是[o,a],只有当r<OM≤a时硬币不与平行线相碰,所以所求事件A的概率就是P(A)==
3.提示:本题应用计算器产生随机数进行模拟试验,请按照下面的步骤独立完成。
(1)用1~45的45个数来替代45个人;
(2)用计算器产生1~45之间的随机数,并记录;
(3)整理数据并填入下表
试 验
次 数
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
600
650
700
750
800
850
900
1000
1050
1出现
的频数
1出现
的频率
(4)利用稳定后1出现的频率估计恰好选中学生甲的机会。
4.解:如下表,由计算机产生两例0~1之间的随机数,它们分别表示随机点(x,y)的坐标。如果一个点(x,y)满足y≤-x2+1,就表示这个点落在区域A内,在下表中最后一列相应地就填上1,否则填0。
x
y
计数
0.598895
0.940794
0
0.512284
0.118961
1
0.496841
0.784417
0
0.112796
0.690634
1
0.359600
0.371441
1
0.101260
0.650512
1



0.947386
0.902127
0
0.117618
0.305673
1
0.516465
0.222907
1
0.596393
0.969695
0
7、作业:根据情况安排
课题:§1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示
教学目标
1.知识与技能:通过设计流程图来表达解决问题的过程,了解流程图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环。理解掌握前两种,能设计简单的流程图。
2.过程与方法:通过模仿、操作和探索,抽象出算法的过程,培养抽象概括能力、语言表达能力和逻辑思维能力。
3.情感与价值观:通过算法实例,体会构造的数学思想方法;提高学生欣赏数学美的能力,培养学生学习兴趣,增强学好数学的信心;通过学生的积极参与、大胆探索,培养学生的探索精神和合作意识。
教材分析
重点:顺序结构和条件分支结构的理解及应用。
难点:条件分支结构的应用。
教学方法
根据本节课的特点,贯彻“教师为主导,学生为主体,问题解决为主线,能力发展为目标”的教学思想,主要采用“启发引导”、“自主探究”的教学方法;通过营造问题情景,激发学生的探索欲望,通过适当例题、习题的练习,引导学生积极思考、归纳总结,灵活掌握知识,使学生从“知”到“会”到“悟”再到“用”,提高学生的数学素养。
教具学具
利用多媒体提高课堂效率
教学过程
教 学环 节
教学内容
师生互动
设计意图
提出问题
以学生比较熟悉的公园导游图、医院的导医图及商场的导购图为背景提出图的结构。
教师提出问题,学生思考、回答并互相补充。
以学生熟悉的图引入,体现数学来源于现实并应用于现实。
复习引入
1. 复习框图的符号和意义.
2. 复习画流程图的规则
3. 出示上节课的流程图。
4. 引入流程图的逻辑结构。
教师提问,学生回答,并相互补充,学生思考、探究、抽象。
落实上节课的基本知识;利用上节课的流程图,学生很熟悉,易于集中精力思考、抽象新问题;从另一角度、层次提出问题,激发学生的求知欲,培养学生“多思、勤思”的习惯。
概念形成
1. 顺序结构的概念
2. 顺序结构一般形式

例1. 课本11页例1
教师出示概念和结构图的一般形式。学生理解、记忆。
学生做,教师启发,师生共同完成,规范做题格式,简化解题步骤。注意:课本的图有点小错误,且不够简洁
规范学生的语言和作图形式,培养学生的语言表达能力和作图能力,培养学生的抽象概括能力。
使学生加深对概念的理解,培养学生应用知识的能力
教 学
环 节
教学内容
师生互动
设计意图
概念形成
1. 条件结构分支结构的概念
2. 条件结构分支结构的一般形式

教师出示概念、结构图的一般形式,学生观察、理解、记忆,比较和顺序结构的区别。
规范学生的语言和作图形式,培养学生的语言表达能力和作图能力,培养学生的抽象概括能力。
应用举例
例2 课本12页
例3 课本13页
小结:两种结构的共性
1)一个入口,一个出口。特别注意:一个判断框可以有两个出口,但一个条件分支结构只有一个出口。
2)结构中每个部分都有可能被执行,即对每一个框都有从入口进、出口出的路径。
以上两点是用来检查流程图是否合理的基本方法(当然,学习循环结构后,循环结构也有此特点)
学生做,教师启发,师生共同完成,规范做题格式,简化解题步骤。
注意:例2和例3分别反映了条件分支结构的两种情况。
使学生加深对概念的理解,培养学生应用知识的能力。

教 学
环 节
教学内容
师生互动
设计意图
练习反馈
练习:
课本13页练习A组1,2,3,4
14页练习B组 1,2,3
思考题
超市购物:
购物不足250元的,无折扣
购物满250元(含,下同),不足500元的,打九五折
购物满500元,不足1000元的,打九二折
购物满1000元,不足2000元的,打九折
购物满2000元的,打八五折
试画出此算法的流程图(多分支)
解:略
学生练习,教师巡视,发现问题,个别指导,增进师生感情。
通过学生亲手练习,巩固所学知识,并能在练习中发现学生存在的问题,及时补救,培养当堂问题当堂解决的好习惯。
思考题是一个比较综合利用顺序结构、条件分支结构的题目,为提高学生的综合应用能力;为学有余力的学生准备,体现教学中尊重学生的个性差异,不同层次的学生有不同的要求。
归纳总结
1. 通过本节课的学习,我们掌握了算法框图的顺序结构和条件分支结构及利用这两种结构设计算法流程图。
2. 通过模仿、操作、探索,体会了构造性的思想方法、数学的模式化思想以及分类讨论的思想。
3. 数学上学习算法应注意从算理、思想方法以及思维形式的高度理解问题。
学生总结,教师补充。
通过学生在知识、方法、应用几方面总结,使所学知识条理化、系统化,这也是知识的内化过程。同时培养学生概括、归纳能力,注重数学思想方法的提炼,
课后作业
作业:
课本13页练习A组 5
14页练习B组 4
课本 19页习题1——1A 组3,4
选做题:19页习题1——1B 组2
巩固本节课知识、技能,培养良好学习习惯,提高学生综合应用的能力。设计选做题使不同学生都得到提高
课题:赋值,输入和输出语句
教学目标
1.知识与技能目标
(1)初步了解基本的算法语句中的赋值,输入和输出语句特点.
(2)理解基本算法语句是将算法的各种控制结构转变成计算机能够理解的程序语言.
(3)结合Scilab的程序语言,初步掌握赋值,输入和输出语句的结构以及如何编写对应的Scilab程序及在计算机上实现算法.
2.过程与方法目标
通过上机编写程序,在了解三种语句的应用规则的基础上,运用算法语句实现运算.
通过模仿,操作,探索的过程,体会算法的基本思想和基本语句的用途,提高学生应用数学软件的能力.
3.情感,态度和价值观目标
通过对三种语句的了解和实现,发展有条理的思考,表达的能力,提高逻辑思维能力.
学习算法语句,帮助学生利用计算机软件实现算法,活跃思维,提高学生的数学素养.
结合计算机软件的应用, 增强应用数学的意识,在计算机上实现算法让学生体会成功的喜悦.
教学重点和难点
1.教学重点:赋值,输入和输出语句的基本结构特点及用法.
2.教学难点:三种语句的意义及作用.
教学方法
引导与合作交流相结合,学生在体会三种语句结构格式的过程中,让学生积极参与,讨论交流,充分挖掘三种算法语句的格式特点及意义,在分析具体问题的过程中总结三种算法语句的思想与特征.运用计算机教学,
教学过程
教学环节1:提出问题
教学内容:
教师提出前面的例子:鸡兔同笼问题的一个算法:
S1: 输入鸡和兔的总数量M
S2: 输入鸡兔腿的总数N
S3: 鸡的数量
S4: 兔的数量B=M-A
如何才能把这些文字语言写成计算机识别的程序语言并能够运行呢?
对于题目中的输入,输出及鸡和兔的数量的表示A,B的表示使同学们对程序语言的表述产生了兴趣,抓住时机进入下一个环节,介绍定义.
在上一节,我们学习算法和程序框图时,就指出了用顺序结构,条件分支结构和循环结构就可以表示任何算法.如何将算法的这些控制结构,转变成计算机能够理解的程序语言和能在计算机上实现的程序呢?现在计算机能够直接或间接理解的程序语言有很多种,这些程序语言都包含了一些基本的语句结构:输入语句,输出语句,赋值语句,条件语句和循环语句.本节课我们就结合Scilab的程序语言,学习赋值语句,输入和输出语句进行分析,帮助大家更好地理解这些语句地结构以及在解决数学问题中的应用.
教学环节.2.概念形成及深化
(1)赋值语句:在表述一个算法时,经常要引入变量,并赋给该变量一个值,用来表明赋给某一个变量的一个具体的确定值的语句叫做赋值语句.
赋值语句的一般格式:变量名=表达式
教师引导对于赋值语言的格式和意义进行进一步的探究.
①“=”的意义和作用:赋值语句中的“=”号,称作赋值号.
教师指出:赋值号与等式中等号的区别.
②赋值语句的作用:先计算出赋值号右边表达式的值,然后把该值赋给赋值号左边的变量,使该变量的值等于表达式的值.
教师指出:赋值语句是程序中是最常用的一种语句.例如:

关于赋值语句,需要注意几点:
①赋值号左边只能是变量名,而不是表达式.例如都是错误的.
②赋值号左右不能对换.
教师指出:赋值语句是将赋值号右边的表达式赋值给赋值号左边的变量.例如:,表示用的值替代变量原先的取值,不能改写成,因为后者表示用Y的值替代变量X的值.
③不能利用赋值语句进行代数式(或符号)的演算.
教师指出:在赋值语句中的赋值符号右边的表达式中的每一个变量都必须事先赋值给确定的值,不能用赋值语句进行如化简,因式分解等演算,如是不能实现的.在一个赋值语句中只能给一个变量赋值,不能出现两个或多个“=”.
④赋值号和数学中的等号的意义不同.
教师指出:赋值号左边的变量如果原来没有值,则在执行赋值语句后,获得一个值.例如等;如果原来已经有值,则执行该语句后,以赋值号右边表达式的值代替该变量的原值,即将原值“冲掉”.例如:在数学中是不成立的,但在赋值语句中,意思是将的原值加1再赋给,即的值增加1.
⑤在一些程序中,也可以在界面窗口中直接赋值.
教师指出:比如在Scilab窗口界面内赋值并计算三个数的平均数,可在窗口中输入:
-->a=5;b=7;c=9
-->aver=(a+b+c)/3
aver=
7
这个程序中前2行是给变量赋值,后两行是显示变量aver的值.
(2)输入语句
在某些算法中,变量的初值要根据情况经常的改变,一般我们把程序和初始数据分开,每次算题时,即使初始数据改变,也不必改变程序部分,只要每次程序运行时,输入相应的数据即可,这个过程在程序语言中,用输入语言来控制.
教师指出:输入语句的意义是,在编写程序中可以把程序和初始数据分开,达到用程序解决一类问题的目的,也就是说在程序中用字母(变量)代替数,在解决具体问题时,对变量赋值.下面以Scilab为例,说明输入语句的用法.
输入语句的一般格式:变量=input(“提示内容”)
教师指出:我们来看一个例子
我们要计算任一个学生的语文,数学和外语三门考试的平均成绩,就要输入这个学生三门课的成绩,在Scilab文本编辑器中写出如下程序:
a=input(“Chinese”);
b= input(“math”);
b= input(“foreign language”);
av er=(a+b+c)/3
程序中分别请求输入语文,数学,英语成绩并分别赋值给a,b,c,并把(a+b+c)/3的值赋给aver.把程序保存在一个文件中,点击打开时立即会在Scilab截面中运行:
-->exec(`c:gaobookaver.sci`)
chinese--> 这时输入一个学生的语文成绩例如90,点“Enter”,界面出现:
math--> 这时输入一个学生的语文成绩例如80,点“Enter”,界面出现:
foreign language--> 这时输入一个学生的语文成绩例如79,点“Enter”,界面出现:
aver=83
学生通过这个例题的讲解,结合计算机程序上机运用,可以掌握在Scilab语言程序中,input叫做键盘输入语句,体会到输入语句在程序中的意义和作用.
几点说明:
①输入语句中a=input(“Chinese”)中,真正起作用的是a=input( ),它将键盘输入的数值赋给a,括号中的chinese仅仅是提示作用,提醒用户输入的是语文成绩.
②输入语句要求输入的值只能是具体的常数,不能是函数,变量或者表达式,例如等都不行;另外输入语句可以输入单个或者多个字符,例如:x=input(“I am a student”); x=input(“what is your name?”)等等.
③在Scilab中,还有“read”等其他输入语句,在其他各种语言程序中,一般都有自己的输入控制语言,它们的作用是相同的,只是每种语言的控制代码和表现形式不同.
④以鸡兔同笼为例写出一个算法程序,并写出每步程序语句的作用.解体过程见课本,巩固赋值语言和输入语言的作用和意义.
(3)输出语句
任何求解问题的算法,都要把求解的结果输出,因此任何的程序语言也都有自己的输出语句来控制输出,不同的程序语言都有自己的输出语句和表现形式,但功能是一样的,就是以某种形式把求解结果输出出来.以Scilab为例,有各种输出语句,入print,write,format,printf,disp.
输出语言一般格式: print(%io(2),表达式)
课本对“print”语句举例说明.
例题:一个算法是,用Scilab中的rand()函数,首先生成一个0~1之间的随机数并把它赋值给变量a,再把3赋值给变量b,把a+b赋值给变量c,最后把它们都输出到屏幕上.这个算法用Scilab程序写出,并用print(%io(2),a,b,c)语句控制输出,运行界面内写出程序如下:
a=rand();b=3;c=a+b; print(%io(2),a,b,c)
c=
307560439
b=
3.
a=
.7560439
教师指出:
①print(%io(2),表达式)中的表达式指程序要输出的数据,输出语句可以输出常量,变量或表达式的值,例如print(%io(2),B), print(%io(2),4*3)等.
②print(%io(2),a,b,c)在屏幕上输出的顺序是c,b,a
③print(%io(2),a,b,c)中的io表示input-output(输入-输出)
教学环节3:概念的初步应用.
教学内容:关于赋值,输入和输出三种语言的基本格式,应用和意义在概念深化中已经有所体现,并结合例题的讲解进行了适当的说明和补充,此处借助课本的课后练习对三种语言进行初步的应用,仿照课本例题的结构内容写出相应的程序,并按照要求写出每个语句的作用和意义,并借助计算机进行程序的实现.
练习1.课本25页A组第3题.
a=input(“a=”)
b= input(“h=”)
S=a*h
print(%io(2),S)
教师讲解:让学生自主发现每步程序的意义,体会赋值,输入和输出语句的意义和作用.
练习2.课本25页B组第4题
x1=input(“x1=”);
x2=input(“x2=”);
y1=input(“y1=”);
y2=input(“y2=”);
d=sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1))
教师讲解:注意Scilab程序语言中一些常用的规定,比如表达式中的乘号*一定不能省略,也不能用原点或者代替;表达式中的括号一律用小括号,方括号[]另有它用;除法用符号“/”,不能写成分式的形式,被除式与除式必要时应各自加小括号,以免混淆;标准函数的自变量应放在小括号内,如sin(x),圆周率写成“%pi”,自然对数的底写成“%e”,绝对值写成abs(x),x的平方写成x*x或x︿x.
教学环节4.归纳总结
学生总结:赋值语句,输入语句,输出语句的一般格式
教师介绍:本节课通过通过分析具体实例,掌握三种语言的特点和一般格式,会用三种语言编写最基本的程序.
课后作业:课本25页练习A组第1,2,4题,B组第3题.
课题:条件语句
教学目标:
知识与技能目标:通过实例掌握条件语句的格式及程序框图的画法、程序的编写.
过程与方法目标:在教学过程中体现的主要数学能力及数学思想方法。
(1)逻辑思维能力:通过实例使学生体会算法的思想加强学生逻辑思维能力和推理论证能力的培养。
(2)转化的思想方法:通过实例使学生能将自然语言整理成程序框图进而翻译成计算机语言,体现转化的思想方法。
情感、态度、与价值观目标:在教学过程中培养学生创新意识和数学应用意识,提高学生学习数学的兴趣并注意在小组合作学习中培养学生的合作精神
教学重点与难点:
重点:程序框图的画法、程序的编写.
难点:程序的编写
教学方法:诱思探究.
教学过程:
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图




提问:画程序框图的图形符号及规则是什么?
一个实例:
某市电信部门规定:拨打市内电话时,如果通话时间不超过3min,则收取通话费0.2元;如果通话时间超过3min,则超过部分以0.1元/min收取通话费(t以分钟计,不足1min按1min计),试设计一个算通话费用的算法,用Scilab语句描述.
3、怎样设计这个算法呢?
师问生答.
学生思考并且再想一些生活中、数学中的其他例子并回答.
画程序框图是解决问题的必要的一步,能使问题得到简化,所以有必要复习一遍。
现实生活中的实际例子可以使同学们对数学产生更大的兴趣.
学生带着问题听课可以提高听课效率.




教学环节
条件语句:处理条件分支逻辑结构的算法语句叫条件语句.
Scilab语言中的条件语句分为if语句和select━case语句.
if语句的一般格式是:
if 表达式
语句序列1;
else
语句序列2
end
该语句的功能:如果表达式结果为真,则执行表达式后面的语句
教学内容
学生从这些例子中得到:这些问题所牵扯到的算法都包含了一种基本逻辑结构━条件分支结构.
老师讲过if语句的格式后,可以问if语句最简单的格式是什么?
if表达式
语句序列1;
end
师生互动
先让学生知道概念并理解概念,然后指导解题.
设计意图
序列1;如果表达式结果为假,
则执行else后面的语句序列2




任给一个实数,求它的绝对值. 开始
解:a=input(“a=”)
if a 0 输入a
x=a
else a 0
x=--a 是 否
end x=a x=-a
print(%io(2),x)
输入x
结束
学生自阅课本P26第二段、第三段及例子。
加深对概念的理解.








儿童乘坐火车时,若身高不超过1.1m,则无须购票; 若身高超过1.1m不超过1.4m,英买全票.试设计一个购票的算法,写出程序并划出程序框图.
程序:
h=input(“h=”)
if h<=1.1
print(%io(2), “免费乘车”)
else
if h<=1.4
print(%io(2), “半票乘车”)
else
print(%io(2), “全票乘车”)
end
end
程序框图如图:
开始
输入h
h≦1.1
是 否
输出“免费乘车”
h≦1.4
是 否
输出“半票乘车”
输出“全票乘车
结束
可以师生共同分析得此题的算法步骤为:
S1测量儿童身高h
S2如果h≦1.1,那么免费乘车; 如果h≦1.4,
那么购半票乘车;否则,购买全票.
仿照例子由学生做这节课刚开始的引例及课本P27A2、B1
师生共同完成P27B4
实际问题要先建立模型




条件语句的基本形式、应用范围及对应的程序框图。
条件语句与算法中的条件结构相对应,语句形式较为复杂,要借助框图写出程序。
有一位学生总结,其他同学补充,教师完善。
引导学生对所学的知识进行小结,由利于学生对已有的知识结构进行编码处理,加强理解记忆,引导学生对学习过程进行反思,为在今后的学习中,进行有效调控打下良好的基础。




看课本
必做题:P27 B2,3
选做题:(1)P27  B4 
(2)从生活中找出一个例子,写出它的程序及框图。
作业布置有弹性,避免一刀切,使学有余力的学生的创造性得到进一步的发挥。
案例:1.2.3 循环语句
一、教学目标:
1.知识与技能:(1)通过具体的实例理解,了解循环语句的结构特征,掌握循环语句的具体应用;
(2)利用循环语句表达结局具体问题的过程,体会算法的基本思想;
2.过程与方法:借助框图中的循环结构,借助Scilab语言中的循环语句来设计程序,进一步体会算法的重要性和有效性
3.情感、态度与价值观:在学习过程及解决实际问题的过程中,尽可能的用基本算法语句描述算法、体会算法思想的作用及应用,增进对算法的了解,形成良好的数学学习情感、积极的学习态度。
二、教学的重点、难点:
1.重点:理解for 语句与while语句的结构与含义,并会应用
2.难点:应用两种循环语句将具体问题程序化,搞清for循环和while循环的区别和联系
三、教学方法与手段:
采用观察、分析、抽象、概括、自主探究、合作交流的教学方法,通过各种教学媒体(计算机)调动学生参与课堂教学的主动性与积极性。
四、教学过程:
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
复习引入
请同学们思考以下的问题:
1.期末考试后,我们要求求出全班60名同学的数学成绩的总分,你采用什么方式进行计算?
2.某单位在1000名职工中寻找年龄最小的人参加某项活动,你采用什么方法进行筛选?
问题1:逐个相加计算得到总分;
问题2:逐个鉴别分析,得到最小值;
学生思考回答
由实际问题引入,不仅能激发学生的学习兴趣,而且可以培养学生的解决实际问题的能力
概念形成
解决以上两个问题时采用的方法有怎样的共同特点?应选用何种结构来实现
共同特点:有规律的重复计算,或者在程序中需要对某些语句进行重复的执行,即对不同的运算对象进行若干次的相同的运算或处理
选用结构方式:循环结构
Scilab程序语言中提供两种循环语句:for循环和while循环
学生独立思考,交流讨论、教师予以提示,协助梳理、
点拨指导
由特殊到一般培养学生的观察、归纳、概括能力
概念深化
I 、for循环语句
请同学们看下面的一个例子:
例1.求1+2+3+…+1000=? (教材P27)
分析:算法思想:可以采用重复计算,而且数字1、2、3、…、1000是有规律的一列数,逐渐循环递增,每次增幅为1
解答:用for循环语句来实现计算

步骤:这个程序一共四步:
第一步是选择一个变量S表示和,并赋给初值0。
第二步开始进入for循环语句,首先设i为循环变量,分别设定其初值、步长、终值。这里初值为1,步长为1(步长是指循环变量i 每次增加的值。步长为1,可以省略不写,若为其他值,则不可省略),终值为1000。
第三步为循环表达式(循环体)。
第四步用“end”控制结束一次循环,开始一次新的循环。
循环体认识:第三步循环表达式“S=S+i”的理解:i=1 S=S+i 是 S=S+1,并把0+1赋值给S,第一次循环结束S为1,此时S记录了第一个数的值,遇到“end”开始第二次循环;
i=2 S=S+i 是 S=S+2,并把1+2赋值给S,第二次循环结束S为1+2=3,此时S记录了前两个数的和,遇到“end”开始第三次循环;
i=3 S=S+i 是 S=S+3,并把(1+2)+3赋值给S,第三次循环结束S为1+2+3=6,此时S记录的是前三个数的和,遇到“end”开始第四次循环;…
结果输出:把上述程序存到一个文件(“C:/gao/instum.sci”),点击菜单中的“Load into Scilab”就会在Scilab中执行你写的程序:
(教材P28——P29)相关内容
总结:for循环语句的格式
课堂练习:教材P31 练习A 1
II、while循环语句
请同学们看下面一个例子:
例2 求平方值小于1000的最大整数
分析:算法思想、正数范围、逐个比较,若小于1000,循环继续;若大于等于1000,结束循环,输出结果。
while 语句格式

循环体认识:首先要求对表达式进行判断,如果表达式为真,则执行循环体部分,每次开始执行循环体前,都要判断表达式是否为真。这样重复执行,一直到表达式值为假时,就跳过循环体部分,结束循环。
解答:Scilab的格式来解决这个问题
在输入完程序的第二行后,击Enter键,再在提示符下输入j,击Enter键后,输出最大的j值
步骤:第一步是选择一个变量j表示数值,并赋给初值1;
第二步开始进入while循环语句
循环体:j*j<1000,j=j+1;
解释:j=1时,1*1=1<1000, j=1+1=2;遇到end开始第二次循环;
j=2时,2*2=4<1000, j=2+1=3;遇到end开始第三次循环;…
第三步单击Enter键,再在提示符输入j,击Enter键,输出最大j值
课堂练习:教材P31 练习B 2

学生探讨思考,算法思想渗透,教师归纳整理,给出语句结构
激发学生兴趣,引导学生猜想,思考、观察、归纳,教师诱导、点评
使学生在具体实例中掌握算法思想、细化
通过步骤分析、归纳、整理、使学生再次经历由特殊到一般、由具象到抽象的思维过程,培养学生的归纳、概括能力
应用举例
例3 教材P30 例题(略)
课堂练习:练习:P31 A 2,3,4
B 3,4
通过学生思考、解答交流,教师巡视,注意个别指导,发现普遍性问题,应及时提到全体学生面前供大家讨论
加强学生对于概念的理解,培养学生独立解决问题的能力,并加强学生的相互纠错能力。使学生深入了解课堂内容。
归纳小结
引导学生回归本节课所学的知识及数学思想方法:(1)循环语句:for循环语句,
while循环语句
(2)培养学生观察、归纳、概括能力,深入理解算法思想的应用
(3)善于用算法思想解决实际问题
学生先自觉回忆本节收获并交流,教师板书,并加强归纳整理
通过师生合作总结,使学生对本节课所学的知识结构有一个明确的认识,抓住本节的重点。
作业
教材 P31 1-2 A 4 ; B 3
§2.1 第1课时 抽样方法
(1)——简单随机抽样
教学目标
(1)正确理解随机抽样的概念,掌握抽签法、随机数表法的一般步骤;
(2)在解决统计问题的过程中,学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本;
(3)感受抽样统计的重要性和必要性.
教学重点、难点
正确理解简单随机抽样的概念,掌握抽签法及随机数法的步骤,并能灵活应用相关知识从总体中抽取样本。
教学过程
一、问题情境
情境1.假设你作为一名食品卫生工作人员,要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验,你准备怎样做?
情境2.学校的投影仪灯泡的平均使用寿命是3000小时,“3000小时”这样一个数据是如何得出的呢?
二、学生活动
由于饼干的数量较大,不可能一一检测,只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本;
考察灯泡的使用寿命带有破坏性,因此,只能从一批灯泡中抽取一部分(例如抽取10个)进行测试,然后用得到的这一部分灯泡的使用寿命的数据去估计这一批灯泡的寿命;(抽样调查),那么,应当怎样获取样本呢?
三、建构数学
1.统计的有关概念:
统计的基本思想:用样本去估计总体;
总体:所要考察对象的全体;
个体:总体中的每一个考察对象;
样本:从总体中抽取的一部分个体叫总体的一个样本;
样本容量:样本中个体的数目;
抽样:从总体中抽取一部分个体作为样本的过程叫抽样.
2.抽样的常见方法:
(一)简单随机抽样的概念
一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。
说明:简单随机抽样必须具备下列特点:
(1)简单随机抽样要求被抽取的样本的总体个数N是有限的。
(2)简单随机样本数n小于等于样本总体的个数N。
(3)简单随机样本是从总体中逐个抽取的。
(4)简单随机抽样是一种不放回的抽样。
(5)简单随机抽样的每个个体入样的可能性均为n/N。
(二)简单随机抽样实施的方法:
情景:为了了解高一(1)班50名学生的视力状况,从中抽取10名学生进行检查,如何抽取呢?
(1)抽签法:一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本。
一般步骤:(1)将总体中的个个体编号;(2)将这个号码写在形状、大小相同的号签上;(3)将号签放在同一箱中,并搅拌均匀;(4)从箱中每次抽取1个号签,连续抽取次;(5)将总体中与抽到的号签的编号一致的个个体取出。
说明:(1)将个体编号时,可利用已有的编号,例如:学生的学号、座位号等.
(2)当总体个数不多时,适宜采用
(2)随机数表法:按照一定的规则到随机数表中选取号码的抽样方法。
一般步骤:①将个体编号;
②在随机数表中任选一个数作为开始;
③从选定的数开始,按照一定抽样规则在随机数表中选取数字,取足满足要求的数字就得到样本的号码.
随机数表的制作:(1)抽签法 (2)抛掷骰子法 (3)计算机生成法
四、数学运用
1.例题:
例1.下列抽样的方式是否属于简单随机抽样?为什么?
(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本。
(2)箱子里共有100个零件,从中选出10个零件进行质量检验,在抽样操作中,从中任意取出一个零件进行质量检验后,再把它放回箱子。
例2.例2:某车间工人加工一种轴100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽取10件轴在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取样本?
解法1:(抽签法)将100件轴编号为1,2,…,100,并做好大小、形状相同的号签,分别写上这100个数,将这些号签放在一起,进行均匀搅拌,接着连续抽取10个号签,然后测量这个10个号签对应的轴的直径。
解法2:(随机数表法)将100件轴编号为00,01,…99,在随机数表中选定一个起始位置,如取第21行第1个数开始,选取10个为68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,这10件即为所要抽取的样本。
2.练习:课本第42页第1、2题
五、回顾小结:
1.简单随机抽样的特征:每个个体入样的可能性都相等,均为n/N;
2.抽签法、随机数表法的优缺点及一般步骤。
六、课外作业:
1.为了了解全校240名学生的身高情况,从中抽取40名学生进行测量,下列说法正确的是
A.总体是240 B.个体是每一个学生
C.样本是40名学生 D.样本容量是40
2.为了正确所加工一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度,在这个问题中,200个零件的长度是 ( )
A.总体 B.个体是每一个学生
C.总体的一个样本 D.样本容量
3.一个总体中共有200个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为20的样本,则某一特定个体被抽到的可能性是
4.课本第42页第3、4题.
§2.1 第1课时 抽样方法
(2)——系统抽样
教学目标
(1)正确理解系统抽样的概念,掌握系统抽样的一般步骤;
(2)通过对解决实际问题的过程的研究学会抽取样本的系统抽样方法,体会系统抽样与简单随机抽样的关系。
教学重点、难点
正确理解系统抽样的概念,能够灵活应用系统抽样的方法解决统计问题。
教学过程
一、问题情境
情境:某校高一年级共有20个班级,每班有50名学生。为了了解高一学生的视力状况,从这1000名学生中抽取一个容量为100的样本进行检查,应该怎样抽取?
二、学生活动
用简单随机抽样获取样本,但由于样本容量较大,操作起来费时、费力,又不方便,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平,你能否设计其他抽取样本的方法?
三、建构数学
1.系统抽样的定义:
一般地,要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本,这种抽样的方法叫做系统抽样。
说明:由系统抽样的定义可知系统抽样有以下特证:
(1)当总体容量N较大时,采用系统抽样。
(2)将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,分段的间隔要求相等,因此,系统抽样又称等距抽样,这时间隔一般为
(3)预先制定的规则指的是:在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔的整倍数即为抽样编号。
(4)系统抽样与简单随机抽样的联系在于:将总体均分后的每一部分进行抽样时,采用的是简单随机抽样;
(5)简单随机抽样和系统抽样过程中,每个个体被抽取的可能性是相等的。
练习:(1)你能举几个系统抽样的例子吗?
(2)下列抽样中不是系统抽样的是 ( )
()从标有1~15号的15个小球中任选3个作为样本,按从小号到大号排序,随机确定起点i,以后为i+5, i+10(超过15则从1再数起)号入样
()工厂生产的产品,用传关带将产品送入包装车间前,检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品检验
()搞某一市场调查,规定在商场门口随机抽一个人进行询问,直到调查到事先规定的调查人数为止
()电影院调查观众的某一指标,通知每排(每排人数相等)座位号为14的观众留下来座谈
2.系统抽样的一般步骤:
(1)采用随机的方式将总体中的个体编号(编号方式可酌情考虑,为方便起见,有时可直接利用个体所带有的号码,如学生的准考证号、街道门牌号等);
(2)为将整个的编号分段(即分成几个部分),要确定分段的间隔,当(为总体个数,为样本容量)是整数时,,当不是整数时,通过从总体中删除一些个体(用简单随机抽样的方法)使剩下的总体中个体的个数能被整除,这时;
(3)在第1段用简单随机抽样确定起始的个体编号;
(4)按照事先确定的规则抽取样本(通常是将加上间隔,得到第2个编号,再将加上,得到第3个编号,这样继续下去,直到获取整个样本).
四、数学运用
1.例题:
例1.某单位在职职工共624人,为了调查工人用于上班途中的时间,决定抽取10%的工人进行调查,试采用系统抽样方法抽取所需的样本。
解:第一步:将624名职工用随机方式进行编号;
第二步:从总体中用随机数表法剔除4人,将剩下的620名职工重新编号(分别为000,001,002,,619),并分成62段;
第三步:在第一段000,001,002,009这十个编号中用简单随机抽样确定起始号码;
第四步:将编号为的个体抽出,组成样本。
例2.从编号为的枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取枚导弹的编号可能是()

2.练习:课本第44页第1、2题
五、回顾小结:系统抽样的概念及步骤。
六、课外作业:
1.从2005个编号中抽取20个号码入样,采用系统抽样的方法,则抽样的间隔为 ( )
()99 ()99.5 () ()
2.从学号为0~50的高一某班50名学生中随机选取5名同学参加数学测试,采用系统抽样的方法,则所选5名学生的学号可能是 ( )
()1,2,3,4,5 ()5,16,27,38,49 
()2, 4, 6, 8 ()4,13,22,31,40
3.某校高中三年级的295名学生已经编号为1,2,……,295,为了了解学生的学习情况,要按1:5的比例抽取一个样本,用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程。
§2.1 第1课时 抽样方法
(3)——分层抽样
教学目标
(1)理解分层抽样的概念与特征,巩固简单随机抽样、系统抽样两种抽样方法;
(2)掌握简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的区别与联系.
教学重点、难点
正确理解分层抽样的定义,灵活应用分层抽样抽取样本,并恰当的选择三种抽样方法解决现实生活中的抽样问题。
教学过程
一、问题情境:
1.复习简单随机抽样、系统抽样的概念、特征以及适用范围.
2.实例:某校高一、高二和高三年级分别有学生名,为了了解全校学生的视力情况,从中抽取容量为的样本,怎样抽取较为合理?
二、学生活动
能否用简单随机抽样或系统抽样进行抽样,为什么?
指出由于不同年级的学生视力状况有一定的差异,用简单随机抽样或系统抽样进行抽样不能准确反映客观实际,在抽样时不仅要使每个个体被抽到的机会相等,还要注意总体中个体的层次性。
由于样本的容量与总体的个体数的比为100:2500=1:25,
所以在各年级抽取的个体数依次是,,,即40,32,28.
三、建构数学
1.分层抽样:当已知总体由差异明显的几部分组成时,为了使样本更客观地反映总体的情况,常将总体按不同的特点分成层次比较分明的几部分,然后按各部分在总体中所占的比进行抽样,这种抽样叫做分层抽样,其中所分成的各部分叫“层”.
说明:①分层抽样时,由于各部分抽取的个体数与这一部分个体数的比等于样本容量与总体的个体数的比,每一个个体被抽到的可能性都是相等的;
②由于分层抽样充分利用了我们所掌握的信息,使样本具有较好的代表性,而且在各层抽样时可以根据具体情况采取不同的抽样方法,所以分层抽样在实践中有着非常广泛的应用.
2.三种抽样方法对照表:
类别
共同点
各自特点
相互联系
适用范围
简单随机抽样
抽样过程中每个个体被抽取的概率是相同的
从总体中逐个抽取
总体中的个体数较少
系统抽样
将总体均分成几个部分,按事先确定的规则在各部分抽取
在第一部分抽样时采用简单随机抽样
总体中的个体数较多
分层抽样
将总体分成几层,分层进行抽取
各层抽样时采用简单随机抽样或系统
总体由差异明显的几部分组成
3.分层抽样的步骤:
(1)分层:将总体按某种特征分成若干部分。
(2)确定比例:计算各层的个体数与总体的个体数的比。
(3)确定各层应抽取的样本容量。
(4)在每一层进行抽样(各层分别按简单随机抽样或系统抽样的方法抽取),综合每层抽样,组成样本。
注:在抽样中,如果每次抽出个体后不再将它放回总体,称这样的抽样为不放回抽样;如果每次抽出个体后再将它放回总体,称这样的抽样为放回抽样.实际抽样多采用不放回抽样,我们介绍的三种抽样都是不放回抽样,而放回抽样则在理论研究中用得较多.
四、数学运用
1.例题:
例1.( 1)工厂生产的某种产品用传输带将产品送入包装车间,检验人员从传送带上每隔5分钟抽一件产品进行检验,问这是一种什么抽样法?
(2)已知甲、乙、丙三个车间一天内生产的产品分别是150件、130件、120件,为了掌握各车间产品质量情况,从中取出一个容量为40的样本,该用什么抽样方法?简述抽样过程?
解:(1)这是将总体分成均衡的若干部分,再从每一部分按照预先订出的规则抽取一个个体,得到所需要的样本,故它是系统抽样.
(2)因总体来自三个不同车间,故适宜用分层抽样法,
因抽取产品数与产品总数之比为40:400=1:10,
所以,各车间抽取产品数量分别为15件、13件、12件,
具体抽样过程在各车间产品中用随机抽样的方法依次抽取(过程略).
例2.一电视台在因特网上就观众对其某一节目的喜爱程度进行调查,参加调查的总人数为12000人,其中持各种态度的人数如下表所示:
很喜爱
喜爱
一般
不喜爱
2435
4567
3926
1072
打算从中抽取60人进行详细调查,如何抽取?
解:抽取人数与总的比是60:12000=1:200,
则各层抽取的人数依次是,,,,
取近似值得各层人数分别是12,23,20,5.
然后在各层用简单随机抽样方法抽取.
答:用分层抽样的方法抽取,抽取“很喜爱”、“喜爱”、“一般”、“不喜爱”的人数分别为12,23,20,5.
说明:各层的抽取数之和应等于样本容量,对于不能取整数的情况,取其近似值.
例3.下列问题中,采用怎样的抽样方法较为合理?
从10台电冰箱中抽取3台进行质量检查;
某电影院有32排座位,每排有40个座位 ,座位号为。有一次报告会坐满了听众,报告会结束后,为听取意见,需留下32名听众进行座谈;
(3)某学校有160名教职工,其中教师120名,行政人员16名,后勤人员24名,为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见,拟抽取一个容量为20的样本。
分析:(1)总体容量较小,用抽签法或随机数表法都很方便。
(2)总体容量较大,用抽签法或随机数表法都比较麻烦,由于人员没有明显差异,且刚好32排,每排人数相同,可用系统抽样。
(3)由于学校各类人员对这一问题的看法可能差异较大,所以应采用分层抽样方法。
解:(略)
2.练习:课本第42页第2、3题、第47页第1、2、3题.
五、回顾小结:
1.分层抽样的概念与特征;
2.三种抽样方法相互之间的区别与联系。
六、课外作业:
课本第49页第1、2、3、8题
§2.2 第4课时 总体分布的估计、频率分布表
教学目标;
(1)了解频数、频率的概念,了解全距、组距的概念;
(2)能正确地编制频率分布表;会用样本频率分布去估计总体分布;
(3)通过对现实生活的探究,感知应用数学知识解决问题的方法,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法.
教学重点:正确地编制频率分布表.
教学难点;会用样本频率分布去估计总体分布.
教学过程
一、问题情境
1.情境: 如下样本是随机抽取近年来北京地区7月25日至8月24日的日最高气温
7月25日至8月10日
41.9
37.5
35.7
35.4
37.2
38.1
34.7
33.7
33.3
32.5
34.6
33.0
30.8
31.0
28.6
31.5
28.8
8月8日至8月24日
28.6
31.5
28.8
33.2
32.5
30.3
30.2
29.8
33.1
32.8
29.8
25.6
24.7
30.0
30.1
29.5
30.3
2.问题:怎样通过上表中的数据,分析比较两时间段内的高温()状况?
二、建构数学
1.分析上面两样本的高温天数的频率用下表表示:
时间
总天数
高温天数(频数)
频率
7月25日至8月10日
17
11
0.647
8月8日至 8月24日
17
2
0.118
由此可得:近年来北京地区7月25日至8月10日的高温天气的频率明显高于8月8日至8月24日;
一般地:当总体很大或不便获取时,用样本的频率分布去估计总体频率分布;把反映总体频率分布的表格称为频率分布表
三、数学运用
从某校高一年级的1002名新生中用系统抽样的方法抽取一个容量为100的身高样本,如下(单位:).作出该样本的频率分布表.并估计身高不小于170的同学的所占的百分率.
168
1654
171
167
170
165
170
152
175
174
165
170
168
169
171
166
164
155
164
158
170
155
166
158
155
160
160
164
156
162
160
170
168
164
174
170
165
179
163
172
180
174
173
159
163
172
167
160
164
169
151
168
158
168
176
155
165
165
169
162
177
158
175
165
169
151
163
166
163
167
178
165
158
170
169
159
155
163
153
155
167
163
164
158
168
167
161
162
167
168
161
165
174
156
167
166
162
161
164
166
解:(1)在全部数据中找出最大值180与最小值151,它们相差(极差)29,确定全距为30,决定组距为3;
(2)将区间分成10组;分别是,…,
(3)从第一组开始分别统计各组的频数,再计算各组的频率,列频率分布表:
分组
频数累计
频数
频率
4
4
0.04
12
8
0.08
20
8
0.08
31
11
0.11
53
22
0.22
72
19
0.19
86
14
0.14
93
7
0.07
97
4
0.04
100
3
0.03
合计
100
1
根据频率分布表可以估计,估计身高不小于170的同学的所占的百分率为:

一般地编制频率分布表的步骤如下:
(1)求全距,决定组数和组距;全距是指整个取值区间的长度,组距是指分成的区间的长度
(2)分组,通常对组内的数值所在的区间取左闭右开区间,最后一组取闭区间;
(3)登记频数,计算频率,列出频率分布表.
例2.下表给出了某校500名12岁男孩中用随机抽样得出的120人的身高(单位cm)
区间界限
[122,126)
[126,130)
[130,134)
[134,138)
[138,142)
[142,146)
人数
5
8
10
22
33
20
区间界限
[146,150)
[150,154)
[154,158)
 
 
 
人数
11
6
5
 
 
 
(1)列出样本频率分布表﹔
(2)估计身高小于134cm的人数占总人数的百分比.。
分析:根据样本频率分布表、频率分布直方图的一般步骤解题。
解:(1)样本频率分布表如下:
(2)由样本频率分布表可知身高小于134cm 的男孩出现的频率为0.04+0.07+0.08=0.19,所以我们估计身高小于134cm的人数占总人数的19%.
2.练习:
(1)课本第53页 练习第2题.
(2)列出情境中近年来北京地区7月25日至8月10日的气温的样本频率分布表.
(3)有一个容量为的样本数据,分组后各组的频数如下:
由此估计,不大于的数据约为总体的 ( A )
A. B. C. D.
(4)一个容量为20的样本数据,数据的分组及各组的频数如下:
(10,20),2;(20,30),3;(30,40),4;(40,50),5;(50,60),4;(60,70),
则样本在区间(-∞,50)上的频率为 ( B )
A.0.5 B.0.7 C.0.25 D.0.05
四、回顾小结:
总体分布的频率、频数的概念;编制频率分布表的一般步骤 .
五、课外作业:
课本第53页 练习第1,3题;第59页 习题2.2第1题.
§2.2 第5课时 频率分布直方图与折线图
教学目标:(1)能列出频率分布表,能画出频率分布的条形图、直方图、折线图; 会用样本频率分布去估计总体分布.
教学重点:绘制频率直方图、条形图、折线图.
教学难点:会根据样本频率分布或频率直方图去估计总体分布.
教学过程
一、问题情境
1.问题:(1)列频率分布表的一般步骤是什么?
(2)能否根据频率分布表来绘制频率直方图?
(3)能否根据频数情况来绘制频数条形图?
二、建构数学
1.频数条形图
例1.下表是某学校一个星期中收交来的失物件数,请将5天中收交来的失物数用条形图表示.
星期





件数
6
2
3
5
1
累计
6
8
11
16
17
解:
象这样表示每一天频数的柱形图叫频数条形图.
2.频率分布直方图:
例2.下表是1002名学生身高的频率分布表,根据数据画出频率分布直方图.
分组
频数累计
频数
频率
4
4
0.04
12
8
0.08
20
8
0.08
31
11
0.11
53
22
0.22
72
19
0.19
86
14
0.14
93
7
0.07
97
4
0.04
100
3
0.03
合计
100
1
解:(1)根据频率分布表,作直角坐标系,以横轴表示身高,纵轴表示频率/组距;
(2)在横轴上标上表示的点;
(3)在上面各点中,分别以连接相邻两点的线段为底作矩形,高等于该组的频率/组距.
频率分布直方图如图:
一般地,作频率分布直方图的方法为:
把横轴分成若干段,每一段对应一个组的组距,以此线段为底作矩形,高等于该组的频率/组距,这样得到一系列矩形,每一个矩形的面积恰好是该组上的频率.这些矩形构成了频率分布直方图.
2.频率分布折线图
在频率分布直方图中,取相邻矩形上底边的中点顺次连结起来,就得到频率分布折线图(简称频率折线图)例2的频率折线图如图:
3.密度曲线
如果样本容量取得足够大,分组的组距取得足够小,则相应的频率折线图将趋于一条光滑的曲线,称这条光滑的曲线为总体的密度曲线.
例3.为了了解一大片经济林生长情况,随机测量其中的100株的底部 周长,得到如下数据表(单位:cm)
135
98
102
110
99
121
110
96
100
103
125
97
117
113
110
92
102
109
104
112
109
124
87
131
97
102
123
104
104
128
105
123
111
103
105
92
114
108
104
102
129
126
97
100
115
111
106
117
104
109
111
89
110
121
80
120
121
104
108
118
129
99
90
99
121
123
107
111
91
100
99
101
116
97
102
108
101
95
107
101
102
108
117
99
118
106
119
97
126
108
123
119
98
121
101
113
102
103
104
108
(1)编制频率分布表;(2)绘制频率分布直方图;(3)估计该片经济林中底部周长小于100cm的树木约占多少,周长不小于120cm的树木约占多少.
解:(1)这组数据的最大值为135,最小值为80,全距为55,可将其分为11组,组距为5.
频率分布表如下:
分组
频数
频率
频率/组距
1
0.01
0.002
2
0.02
0.004
4
0.04
0.008
14
0.14
0.028
24
0.24
0.048
15
0.15
0.030

12
0.12
0.024
9
0.09
0.018
11
0.11
0.022
6
0.06
0.012
2
0.02
0.004
合计
100
1
0.2
(2)直方图如图:
(3)从频率分布表得,样本中小于的频率为,样本中不小于的频率为,估计该片经济林中底部周长小于的树木约占,周长不小于的树木约占.
2.练习:(1)第57页第1题.
(2)一个高中研究性学习小组对本地区2000年至2002年快餐公司发展情况进行了调查,制成了该地区快餐公司个数情况的条形图和快餐公司盒饭年销售量的平均数情况条形图(如图),根据图中提供的信息可以得出这三年中该地区每年平均销售盒饭 85 万盒.

三、回顾小结:
1.什么是频数条形图、频率直方图、折线图、密度曲线?
2.绘制频率分布直方图的一般方法是什么?
3.频率分布直方图的特征:
(1)从频率分布直方图可以清楚的看出数据分布的总体趋势.
(2)从频率分布直方图得不出原始的数据内容,把数据表示成直方图后,原有的具体数据信息就被抹掉了.
四、课外作业:
课本第57页第2题,第59页第2、3、4题.
§2.2 第6课时 茎叶图
教学目标
(1)掌握茎叶图的意义及画法,并能在实际问题中用茎叶图用数据统计;
(2)通过实例体会频率分布直方图、频率折线图、茎叶图的各自特征,从而恰当地选择上述方法分析样本的分布,准确地做出总体估计.
教学重点
茎叶图的意义及画法.
教学难点
茎叶图用数据统计.
教学过程
一、复习练习:
为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数次测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2:4:17:15:9:3,第二小组频数为12.
第二小组的频率是多少?样本容量是多少?
若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少?
在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在哪个小组内?请说明理由。
分析:在频率分布直方图中,各小长方形的面积等于相应各组的频率,小长方形的高与频数成正比,各组频数之和等于样本容量,频率之和等于1。
解:(1)由于频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各小组内的频率大小,
因此第二小组的频率为:
又因为频率=
所以
(2)由图可估计该学校高一学生的达标率约为
(3)由已知可得各小组的频数依次为6,12,51,45,27,9,所以前三组的频数之和为69,前四组的频数之和为114,所以跳绳次数的中位数落在第四小组.
二、问题情境
1.情境:某篮球运动员在某赛季各场比赛的得分情况如下:
12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50.
2.问题:如何有条理地列出这些数据,分析该运动员的整体水平及发挥的稳定程度?
三、建构数学
1.茎叶图的概念:
一般地:当数据是一位和两位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,它的中间部分像植物的茎,两边部分像植物茎上长出来的叶子,因此通常把这样的图叫做茎叶图。茎按从小到大的顺序从上向下列出,共茎的叶一般按从大到小(或从小到大)的顺序同行列出。
2.茎叶图的特征:
(1)用茎叶图表示数据有两个优点:一是从统计图上没有原始数据信息的损失,所有数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图中的数据可以随时记录,随时添加,方便记录与表示;
(2)茎叶图只便于表示两位(或一位)有效数字的数据,对位数多的数据不太容易操作;而且茎叶图只方便记录两组的数据,两个以上的数据虽然能够记录,但是没有表示两个记录那么直观,清晰;
(3)茎叶图对重复出现的数据要重复记录,不能遗漏.
四、数学运用
1.例题:
例1.(1)情境中的运动员得分的茎叶图如图:
(2)从这个图可以直观的看出该运动员平均得分及中位数、众数都在20和40之间,且分布较对称,集中程度高,说明其发挥比较稳定.
例2.甲、乙两篮球运动员在上赛季每场比赛的得分如下,试比较这两位运动员的得分水平.
甲 12,15,24,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50.
乙 8,13,14,16,23,26,28,33,38,39,51
解:画出两人得分的茎叶图
从这个茎叶图可以看出甲运动员的得分大致对称平均得分及中位数、众数都是30多分;乙运动员的得分除一个51外,也大致对称,平均得分及中位数、众数都是20多分,因此甲运动员发挥比较稳定,总体得分情况比乙好.
2.练习:
(1) 右面是甲、乙两名运动员某赛季一些场次得分的茎叶图,据图可知 ( A )
A.甲运动员的成绩好于乙运动员
B.乙运动员的成绩好于甲运动员
C.甲、乙两名运动员的成绩没有明显的差异
D.甲运动员的最低得分为0分
(2)课本第58页,练习第1、2题.
五、回顾小结:
1.绘制茎叶图的一般方法;
2.茎叶图的特征.
六、课外作业:
课本第60页第7、8、9题.
§2.3 第7课时 方差与标准差
教学目标
(1)通过实例是学生理解样本数据的方差、标准差的意义和作用;
(2)学会计算数据的方差、标准差;
(3)使学生掌握通过合理抽样对总体的稳定性水平作出科学估计的思想.
教学重点
用样本数据的方差和标准差估计总体的方差与标准差.
教学难点
理解样本数据的方差、标准差的意义和作用,形成对数据处理过程进行初步评价的意识.
教学过程
一、问题情境
1.情境:
有甲、乙两种钢筋,现从中各抽取一个标本(如表)检查它们的抗拉强度(单位:kg/mm2),通过计算发现,两个样本的平均数均为125。

110
120
130
125
120
125
135
125
135
125

115
100
125
130
115
125
125
145
125
145
2.问题:
哪种钢筋的质量较好?
二、学生活动
由图可以看出,乙样本的最小值100低于甲样本的最小值100,最大值145高于甲样本的最大值135,这说明乙种钢筋没有甲种钢筋的抗拉强度稳定.
我们把一组数据的最大值与最小值的差称为极差(range)。由图可以看出,乙的极差较大,数据点较分散;甲的极差小,数据点较集中,这说明甲比乙稳定。运用极差对两组数据进行比较,操作简单方便,但如果两组数据的集中程度差异不大时,就不容易得出结论。
考察样本数据的分散程度的大小,最常用的统计量是方差和标准差。
三、建构数学
1.方差:
一般地,设一组样本数据,,…, ,其平均数为,则称为这个样本的方差.
因为方差与原始数据的单位不同,且平方后可能夸大了离差的程度,我们将方差的算术平方根称为这组数据的标准差.
2.标准差:
 标准差也可以刻画数据的稳定程度.
3.方差和标准差的意义:
描述一个样本和总体的波动大小的特征数,标准差大说明波动大.
四、数学运用
1.例题:
例1.甲、乙两种水稻试验品种连续5年的平均单位面积产量如下(单位:t/hm2),试根据这组数据估计哪一种水稻品种的产量比较稳定。
品种
第1年
第2年
第3年
第4年
第5年

9.8
9.9
10.1
10
10.2

9.4
10.3
10.8
9.7
9.8
解:甲品种的样本平均数为10,样本方差为
[(9.8-10)2 +(9.9-10)2+(10.1-10)2+(10-10)2+(10.2-10)2]÷5=0.02.
乙品种的样本平均数也为10,样本方差为
[(9.4-10)2+(10.3-10)2+(10.8-10)2+(9.7-10)2+(9.8-10)2]÷5=0.24
因为0.24>0.02,所以,由这组数据可以认为甲种水稻的产量比较稳定。
例2.为了保护学生的视力,教室内的日光灯在使用一段时间后必须更换。已知某校使用的100只日光灯在必须换掉前的使用天数如下,试估计这种日光灯的平均使用寿命和标准差。
天数
151~180
181~210
211~240
241~270
271~300
301~330
331~360
361~390
灯泡数
1
11
18
20
25
16
7
2
分析:用每一区间内的组中值作为相应日光灯的使用寿命,再求平均寿命。
解:各组中值分别为165,195,225,285,315,345,375,由此算得平均数约为165×1%+195×11%+225×18%+255×20%+285×25%+315×16%+345×7%+375×2%=267.9≈268(天)
这些组中值的方差为
1/100×[1×(165-268)2+11×(195-268)2+18×(225-268)2+20×(255-268)2+25×(285-268)2+16×(315-268)2+7×(345-268)2+2×(375-268)2]=2128.60(天2).
故所求的标准差约(天)
答:估计这种日光灯的平均使用寿命约为268天,标准差约为46天.
2.练习:
(1)课本第68页练习第1、2、3、4题 ;
(2)在一次歌手大奖赛上,七位评委为歌手打出的分数如下:9.4,8.4,9.4,9.9,9.6,9.4,9.7,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均值和方差分别为9.5,0.016 ;
(3)若给定一组数据,,…,,方差为,则,,…,方差是.
五、回顾小结:
1.用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类:
用样本平均数估计总体平均数。
用样本方差、标准差估计总体方差、标准差。样本容量越大,估计就越精确。
2.方差、标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小,反映了一组数据变化的幅度.
六、课外作业:
课本第69页第3,5,7题.
§2.3 第7课时 平均数及其估计
教学目标
(1)理解为什么能用样本数据的平均值估计总体的水平;
(2)初步了解如何运用数学知识和方法进行统计研究,提高统计的准确性和科学性;
(3)掌握从实际问题中提取数据,利用样本数据计算其平均值,并对总体水平作出估计的方法.
教学重点
掌握从实际问题中提取数据,利用样本数据计算其平均值,并对总体水平作出估计的
方法.
教学难点
能应用相关知识解决简单的实际问题.
教学过程
一、问题情境
1.情境:
某校高一(1)班同学在老师的布置下,用单摆进行测试,以检查重力加速度.全班同学两人一组,在相同条件下进行测试,得到下列实验数据(单位:)
9.62 9.54 9.78 9.94 10.01 9.66 9.88 9.68 10.32
9.76 9.45 9.99 9.81 9.56 9.78 9.72 9.93 9.94
9.65 9.79 9.42 9.68 9.70 9.84 9.90
2.问题:
怎样利用这些数据对重力加速度进行估计?
二、学生活动
我们常用算术平均数(其中为n个实验数据)作为重力加速度的“最理想”的近似值,它的依据是什么呢?
处理实验数据的原则是使这个近似值与实验数据之间的离差最小.设这个近似值为x,那么它与个实验值的离差分别为,,,…,.由于上述离差有正有负,故不宜直接相加.可以考虑离差的平方和,即
=,
所以当时,离差的平方和最小,
故可用作为表示这个物理量的理想近似值.
三、建构数学
1.平均数最能代表一个样本数据的集中趋势,也就是说它与样本数据的离差最小;
2.数据的平均数或均值,一般记为;
3.若取值为的频率分别为,则其平均数为.
四、数学运用
1.例题:
例1.某校高一年级的甲、乙两个班级(均为50人)的语文测试成绩如下(总分:150分),试确定这次考试中,哪个班的语文成绩更好一些.
甲班
112 86 106 84 100 105 98 102 94 107
87 112 94 94 99 90 120 98 95 119
108 100 96 115 111 104 95 108 111 105
104 107 119 107 93 102 98 112 112 99
92 102 93 84 94 94 100 90 84 114
乙班
116 95 109 96 106 98 108 99 110 103
94 98 105 101 115 104 112 101 113 96
108 100 110 98 107 87 108 106 103 97
107 106 111 121 97 107 114 122 101 107
107 111 114 106 104 104 95 111 111 110
分析:我们可用一组数据的平均数衡量这组数据的集中水平,因此,分别求出甲、乙两个班的平均分即可.
解:用计算器分别求出甲班的平均分为101.1, 乙班的平均分为105.4,故这次考试乙班成绩要好于甲班.
例2.下面是某校学生日睡眠时间抽样频率分布表(单位:h),试估计该学生的日平均睡眠时间.
睡 眠 时 间
人 数
频 率
5
0.05
17
0.17
33
0.33
37
0.37
6
0.06
2
0.02
合 计
100
1
分析:要确定这100名学生的平均睡眠时间,就必须计算其总睡眠时间,由于每组中的个体睡眠时间只是一个范围,可以用各组区间的组中值近似地表示.
解法1:总睡眠时间约为
6.25×5+6.75×17+7.25×33+7.75×37+8.25×6+8.75×2=7.39(h)
故平均睡眠时间约为7.39h.
解法2:求组中值与对应频率之积的和
6.25×0.05+6.75×0.17+7.25×0.33+7.75×0.37+8.25×0.06+8.75×0.02=7.39(h)
答:估计该校学生的日平均睡眠时间约为7.39h.
例3.某单位年收入在10 000到15 000、15 000到20 000、20 000到25 000、25 000到30 000、30 000到35 000、35 000到40 000及40 000到50 000元之间的职工所占的比分别为10%,15%,20%,25%,15%,10%和5%,试估计该单位职工的平均年收入.
分析:上述百分比就是各组的频率.
解:估计该单位职工的平均年收入为
12 500×10%+17 500×15%+22 500×20%+27 500×25%+32 500×15%+37 500×10%+45 000×5%=26125(元)
答:估计该单位人均年收入约为26125元.

2.练习:
(1)第66页练习第2,3,4 ;
(2) 若个数的平均数是,个数的平均数是,则这个数的平均数是 ;

(3)如果两组数和的样本平均数分别是和,那么一组数的平均数是 .
五、回顾小结:
1.能根据实际问题的需要合理地选取样本,从样本数据中提取基本的数字特征(平均数),会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;
2.平均数对数据有“取齐”的作用,代表一组数据的平均水平;
3.形成对数据处理过程进行初步评价的意识.
六、课外作业:
课本第69页第1、2、4、6题.
§2.4 第8课时 线性回归方程(1)
教学目标
(1)通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系;
(2)在两个变量具有线性相关关系时,会在散点较长中作出线性直线,会用线性回
归方程进行预测;
(3)知道最小二乘法的含义,知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程,了解(线性)相关系数的定义.
教学重点
散点图的画法,回归直线方程的求解方法.
教学难点
回归直线方程的求解方法.
教学过程
一、问题情境
1.情境:
客观事物是相互联系的 过去研究的大多数是因果关系,但实际上更多存在的是一种非因果关系 比如说:某某同学的数学成绩与物理成绩,彼此是互相联系的,但不能认为数学是“因”,物理是“果”,或者反过来说 事实上数学和物理成绩都是“果”,而真正的“因”是学生的理科学习能力和努力程度 所以说,函数关系存在着一种确定性关系 但还存在着另一种非确定性关系——相关关系
2.问题:
某小卖部为了了解热茶销售量与气温之间的关系,随机统计并制作了某6天卖出热茶的杯数与当天气温的对照表:
气温/C
26
18
13
10
4
杯数
20
24
34
38
50
64
如果某天的气温是,你能根据这些数据预测这天小卖部卖出热茶的杯数吗?
二、学生活动
为了了解热茶销量与气温的大致关系,我们以横坐标表示气温,纵坐标表示热茶销量,建立直角坐标系,将表中数据构成的个数对所表示的点在坐标系内标出,得到下图,今后我们称这样的图为散点图(scatterplot).
从右图可以看出.这些点散布在一条直线的附近,故可用一个线性函数近似地表示热茶销量与气温之间的关系.
选择怎样的直线近似地表示热茶销量与气温之间的关系?
我们有多种思考方案:
(1)选择能反映直线变化的两个点,例如取这两点的直线;
(2)取一条直线,使得位于该直线一侧和另一侧的点的个数基本相同;
(3)多取几组点,确定几条直线方程,再分别算出各条直线斜率、截距的平均值,作为所求直线的斜率、截距;
………………
怎样的直线最好呢?
三、建构数学
1.最小平方法:
用方程为的直线拟合散点图中的点,应使得该直线与散点图中的点最接近。那么,怎样衡量直线与图中六个点的接近程度呢?
我们将表中给出的自变量的六个值带入直线方程,得到相应的六个的值:
.这六个值与表中相应的实际值应该越接近越好.所以,我们用类似于估计平均数时的思想,考虑离差的平方和
是直线与各散点在垂直方向(纵轴方向)上的距离的平方和,可以用来衡量直线与图中六个点的接近程度,所以,设法取的值,使达到最小值.这种方法叫做最小平方法(又称最小二乘法) .
先把看作常数,那么是关于的二次函数.易知,当时, 取得最小值.同理, 把看作常数,那么是关于的二次函数.当时, 取得最小值.因此,当时,取的最小值,由此解得.所求直线方程为.当时,,故当气温为时,热茶销量约为杯.
2.线性相关关系:
像能用直线方程近似表示的相关关系叫做线性相关关系.
3.线性回归方程:
一般地,设有个观察数据如下:


当使取得最小值时,就称为拟合这对数据的线性回归方程,该方程所表示的直线称为回归直线.
上述式子展开后,是一个关于的二次多项式,应用配方法,可求出使为最小值时的的值.即
,(*) ,
四、数学运用
1.例题:
例1. 下表为某地近几年机动车辆数与交通事故数的统计资料,请判断机动车辆数与交通事故数之间是否有线性相关关系,如果具有线性相关关系,求出线性回归方程;如果不具有线性相关关系,说明理由.
机动车辆数/千台
95
110
112
120
129
135
150
180
交通事故数/千件
6.2
7.5
7.7
8.5
8.7
9.8
10.2
13
解:在直角坐标系中画出数据的散点图,直观判断散点在一条直线附近,故具有线性相关关系.计算相应的数据之和:

将它们代入()式计算得,
所以,所求线性回归方程为.
2.练习:
(1)第75页练习1、2
(2)下列两个变量之间的关系哪个不是函数关系( D  )
A.角度和它的余弦值 B.正方形边长和面积
C.正n边形的边数和它的内角和 D.人的年龄和身高
(3)给出施化肥量对水稻产量影响的试验数据:
施化肥量x
15
20
25
30
35
40
45
水稻产量y
330
345
365
405
445
450
455
(1)画出上表的散点图;(2)求出回归直线并且画出图形
解:(1)散点图(略).
(2)表中的数据进行具体计算,列成以下表格
i
1
2
3
4
5
6
7
xi
15
20
25
30
35
40
45
yi
330
345
365
405
445
450
455
xiyi
4950
6900
9125
12150
15575
18000
20475
,
故可得到
从而得回归直线方程是.(图形略)
五、回顾小结:
1.对一组数据进行线性回归分析时,应先画出其散点图,看其是否呈直线形,再依系数的计算公式,算出.由于计算量较大,所以在计算时应借助技术手段,认真细致,谨防计算中产生错误.求线性回归方程的步骤:计算平均数;计算的积,求;计算;将结果代入公式求;用 求;写出回归方程
六、课外作业:
课本第75页习题2.4第1、2、3题.
§2.4 第9课时 线性回归方程(2)
教学目标
(1)了解非确定性关系中两个变量的统计方法;
(2)掌握散点图的画法及在统计中的作用;
(3)掌握回归直线方程的求解方法.
教学重点
线性回归方程的求解.
教学难点
回归直线方程在现实生活与生产中的应用.
教学过程
一、复习练习
1.三点的线性回归方程是       ( D  )
A   B 
C D
2.我们考虑两个表示变量与之间的关系的模型,为误差项,模型如下:
模型1:;模型2:.
(1)如果,分别求两个模型中的值;
(2)分别说明以上两个模型是确定性模型还是随机模型.
解:(1)模型1:;
模型2:
(2)模型1中相同的值一定得到相同的值,所以是确定性模型;模型2中相同的值,因的不同,所得值不一定相同,且为误差项是随机的,所以模型2是随机性模型.
二、数学运用
1.例题:
例1.一个车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间.为此进行了10次试验,测得数据如下:
零件个数(个)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
加工时间(分)
62
68
75
81
89
95
102
108
115
122
请判断与是否具有线性相关关系,如果与具有线性相关关系,求线性回归方程.
解:在直角坐标系中画出数据的散点图,直观判断散点在一条直线附近,故具有线性相关关系.由测得的数据表可知:

,因此,所求线性回归方程为
例2.已知10只狗的血球体积及红血球数的测量值如下:
45
42
46
48
42
35
58
40
39
50
6.53
6.30
9.52
7.50
6.99
5.90
9.49
6.20
6.59
8.72
(血球体积),(红血球数,百万)
(1)画出上表的散点图;(2)求出回归直线度且画出图形.
解:(1)图略
(2)
=
设回归直线方程为,则,=
所以所求回归直线的方程为 图形:(略)
点评:对一组数据进行线性回归分析时,应先画出其散点图,看其是否呈直线形,再依系数的计算公式,算出.由于计算量较大,所以在计算时应借助技术手段,认真细致,谨防计算中产生错误,求线性回归方程的步骤:计算平均数;计算与的积,求;计算;将结果代入公式求;用求;写出回归直线方程.
例3.以下是收集到的新房屋销售价格与房屋的大小的数据:
房屋大小()
80
105
110
115
135
销售价格(万元)
18.4
22
21.6
24.8
29.2
(1)画出数据的散点图;(2)用最小二乘法估计求线性回归方程,并在散点图中加上回归直线;(3)计算此时和的值,并作比较.
解:(1)散点图(略)
(2)
所以,线性回归方程为.
(3),由此可知,求得的
是函数取最小值的值.
五、回顾小结:
1.求线性回归方程的步骤:
(4)将上述有关结果代入公式,求,写出回归直线方程.
六、课外作业:
1.课本第82页第9题.
2.已知关于某设备的使用年限与所支出的维修费用(万元),有如下统计资料:
使用年限
2
3
4
5
6
维修费用
2.2
3.8
5.5
6.5
7.0
设对程线性相关关系.试求:(1)线性回归方程的回归系数;
(2)估计使用年限为10年时,维修费用多少?
答案:;(2)12.38
1.1.1 算法的概念(两个课时)
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。(5)会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
教学重点: 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。.
教学难点: 把自然语言转化为算法语言。.
学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n(n>1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;……),并且能够重复使用。2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”等则是做不到的。
教学过程
一、章头图体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”。
算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。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。菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。(古代的计算工具:算筹与算盘. 20世纪最伟大的发明:计算机,计算机是强大的实现各种算法的工具。)
例1:解二元一次方程组:
分析:解二元一次方程组的主要思想是消元的思想,有代入消元和加减消元两种消元的方法,下面用加减消元法写出它的求解过程.
解:第一步:② - ①×2,得: 5y=3; ③
第二步:解③得 ; 第三步:将代入①,得 .
学生探究:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善? 老师评析:本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出求方程组的解的算法:
例2:写出求方程组的解的算法.
解:第一步:②×a1 - ①×a2,得: ③ 第二步:解③得 ;第三步:将代入①,得
算法概念:
在数学上,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是程序或步骤,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.
2. 算法的特点:
(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)顺序性与正确性: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,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.
例题讲评:
例3、任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数做出判断.
分析:(1)质数是只能被1和自身整除的大于1的整数.
(2)要判断一个大于1的整数n是否为质数,只要根据质数的定义,用比这个整数小的数去除n,如果它只能被1和本身整除,而不能被其它整数整除,则这个数便是质数.
解:算法:第一步:判断n是否等于2.若n=2,则n是质数;若n>2,则执行第二步.
第二步:依次从2~(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数.若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数.
说明:本算法是用自然语言的形式描述的.设计算法一定要做到以下要求:
(1)写出的算法必须能解决一类问题,并且能够重复使用.(2)要使算法尽量简单、步骤尽量少.
(3)要保证算法正确,且计算机能够执行.
利用TI-voyage200图形计算器演示:(学生已经被吸引住了)
例4、.用二分法设计一个求方程的近似根的算法.
分析:该算法实质是求的近似值的一个最基本的方法.
解:设所求近似根与精确解的差的绝对值不超过0.005,算法:
第一步:令.因为,所以设x1=1,x2=2.
第二步:令,判断f(m)是否为0.若是,则m为所求;若否,则继续判断大于0还是小于0.
第三步:若,则x1=m;否则,令x2=m.
第四步:判断是否成立?若是,则x1、x2之间的任意值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二步.
练习1:写出解方程x2-2x-3=0的一个算法。
练习2、求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法。 练习3、有蓝和黑两个墨水瓶,但现在却错把蓝墨水装在了黑墨水瓶中,黑墨水错装在了蓝墨水瓶中,要求将其互换,请你设计算法解决这一问题。
小结
1、算法概念和算法的基本思想
(1)算法与一般意义上具体问题的解法的联系与区别;(2)算法的五个特征。
2、利用算法的思想和方法解决实际问题,能写出一此简单问题的算法
3、两类算法问题
(1)数值性计算问题,如:解方程(或方程组),解不等式(或不等式组),套用公式判断性的问题,累加,累乘等一类问题的算法描述,可通过相应的数学模型借助一般数学计算方法,分解成清晰的步骤,使之条理化即可。(2)非数值性计算问题,如:排序、查找、变量变换、文字处理等需先建立过程模型,通过模型进行算法设计与描述。
作业: (课本第4页练习)
1.1.2 程序框图 (三个课时)
教学目标:
1。掌握程序框图的概念;会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构 2.掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。 3.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;学会灵活、正确地画程序框图。
教学重点:经过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达求解问题的过程,重点是程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构
教学难点: 难点是能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
教学过程
引入:算法可以用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。
程序框图基本概念:
(1)程序构图的概念:程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形。
一个程序框图包括以下几部分:表示相应操作的程序框;带箭头的流程线;程序框外必要文字说明。
(2)构成程序框的图形符号及其作用
程序框
名称
功能
起止框
表示一个算法的起始和结束,是任何流程图不可少的。
输入、输出框
表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位置。
处理框
赋值、计算,算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内。
判断框
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”。
学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:
1、使用标准的图形符号。2、框图一般按从上到下、从左到右的方向画。3、除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的唯一符号。4、判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。5、在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
(3)、算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。
顺序结构:顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构。
顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而
下地连接起来,按顺序执行算法步骤。如在示意图中,A框和B
框是依次执行的,只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执
行B框所指定的操作。
例3、已知一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。 (解法见课本)
条件结构:
条件结构是指在算法中通过对条件的判断,
根据条件是否成立而选择不同流向的算法结构。
它的一般形式如右图所示:
注意:
右图此结构中包含一个判断框,根据给定的
条件P是否成立而选择执行A框或B框。无论P条件是否成立,只能执行A框或B框之一,不可能同时执行A框和B框,也不可能A框、B框都不执行。一个判断结构可以有多个判断框。
例4、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。画出这个算法的程序框图。解:(见课本)
循环结构:在一些算法中,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,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:
(1)、一类是当型循环结构,如下左图所示,它的功能是当给定的条件P成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P不成立为止,此时不再执行A框,离开循环结构。
(2)、另一类是直到型循环结构,如下右图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P是否成立,如果P仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P成立为止,此时不再执行A框,离开循环结构。


当型循环结构 直到型循环结构
注意:1循环结构要在某个条件下终止循环,这就需要条件结构来判断。因此,循环结构中一定包含条件结构,但不允许“死循环”。2在循环结构中都有一个计数变量和累加变量。计数变量用于记录循环次数,累加变量用于输出结果。计数变量和累加变量一般是同步执行的,累加一次,计数一次。
例5、设计一个计算1+2+3+…+100的值的算法,并画出程序框图。
解:算法和程序框图(可参看课本)
课堂小结:本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达。
在具体画程序框图时,要注意的问题:流程线上要有标志执行顺序的前头;判断框后边的流程线应根据情况标注“是”或“否”;在循环结构中,要注意根据条件设计合理的计数变量、累加变量等.
1.2.1输入、输出语句和赋值语句
教学目标:
正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的结构。
让学生充分地感知、体验应用计算机解决数学问题的方法;并能初步操作、模仿。
实例使学生理解3种基本的算法语句(输入语句、输出语句和赋值语句)的表示方法、结构和用法,能用这三种基本的算法语句表示算法,进一步体会算法的基本思想。
教学难点重点:正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的作用。
学法:我们用自然语言或程序框图描述的算法,计算机是无法“看得懂,听得见”的。因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言翻译成计算机程序。程序设计语言有很多种。如BASIC,Foxbase,C语言,C++,J++,VB,VC,JB等。为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:输入语句、输出语句、赋值语句条件语句和循环语句.今天,我们一起用类BASIC语言学习输入语句、输出语句、赋值语句。
教学过程:输入语句、输出语句和赋值语句基本上对应于算法中的顺序结构。下面的例题是用这三种基本的算法语句表示的一个算法。
例1:用描点法作函数y=x3+3x2-24x+30的图象时,需要求出自变量和函数的一组对应值。编写程序,分别计算当x=-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5时的函数值。
程序:INPUT“x=”;x 输入语句
y=x︿3+3*x︿2-24*x+30 赋值语句
PRINT x 打印语句
PRINT y 打印语句
END
输入语句
(1)输入语句的一般格式
(2)输入语句的作用是实现算法的输入信息功能;(3)“提示内容”提示用户输入什么样的信息,变量是指程序在运行时其值是可以变化的量;(4)输入语句要求输入的值只能是具体的常数,不能是函数、变量或表达式;(5)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。
输出语句
(1)输出语句的一般格式
(2)输出语句的作用是实现算法的输出结果功能;(3)“提示内容”提示用户输入什么样的信息,表达式是指程序要输出的数据;(4)输出语句可以输出常量、变量或表达式的值以及字符。
赋值语句
(1)赋值语句的一般格式
(2)赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量;(3)赋值语句中的“=”称作赋值号,与数学中的等号的意义是不同的。赋值号的左右两边不能对换,它将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量;(4)赋值语句左边只能是变量名字,而不是表达式,右边表达式可以是一个数据、常量或算式;(5)对于一个变量可以多次赋值。
注意:①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。如:2=X是错误的。②赋值号左右不能对换。如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。③不能利用赋值语句进行代数式的演算。(如化简、因式分解、解方程等)④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
例2:编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩。
分析:先写出算法,画出程序框图,再进行编程。
程序:
例3、给一个变量重复赋值。(解法略)
例4、交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值。
程序:
分析:引入一个中间变量X,将A的值赋予X,又将B的值赋予A,再将X的值赋予B,
从而达到交换A,B的值。(比如生活中交换装满红墨水和蓝墨水的两个瓶子里的墨水,
需要再找一个空瓶子)
P15 练习 1. 2. 3
课堂小结
本节课介绍了输入语句、输出语句和赋值语句的结构特点及联系。掌握并应用输入语句,输出语句,赋值语句编写一些简单的程序解决数学问题,特别是掌握赋值语句中“=”的作用及应用。编程一般的步骤:先写出算法,再进行编程。我们要养成良好的习惯,也有助于数学逻辑思维的形成。注意:BASIC语言中的标准函数,如SQR(x)表示x的算术平方根,ABS(x)表示x的绝对值等。

1.2.2条件语句
教学目标:1正确理解条件语句的概念,并掌握其结构。2会应用条件语句编写程序。
教学重点:条件语句的步骤、结构及功能。 教学难点:会编写程序中的条件语句。
教学过程
条件语句: 1、条件语句的一般格式有两种:(1)IF—THEN—ELSE语句;(2)IF—THEN语句。2、IF—THEN—ELSE语句
IF—THEN—ELSE语句的一般格式为图1,对应的程序框图为图2。


图1 图2
分析:在IF—THEN—ELSE语句中,“条件”表示判断的条件,“语句1”表示满足条件时执行的操作内容;“语句2”表示不满足条件时执行的操作内容;END IF表示条件语句的结束。计算机在执行时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,则执行THEN后面的语句1;若条件不符合,则执行ELSE后面的语句2。
3、IF—THEN语句
IF—THEN语句的一般格式为图3,对应的程序框图为图4。


注意:“条件”表示判断的条件;“语句”表示满足条件时执行的操作内容,条件不满足时,结束程序;END IF表示条件语句的结束。计算机在执行时首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合就执行THEN后边的语句,若条件不符合则直接结束该条件语句,转而执行其它语句。
例5、编写程序,输入一元二次方程ax2+bx+c=0的系数,输出它的实数根。
分析:先把解决问题的思路用程序框图表示出来,然后再根据程序框图给出的算法步骤,逐步把算法用对应的程序语句表达出来。(程序框图先由学生讨论,再统一,可以参考课本)
算法分析:在求解方程之前,需要首先判断判别式的符号,再根据判别式的符号判断方程根的情况:△>0时,方程有两个不相等的实数根;△=0时,方程有两个相等的实数根;△<0时,方程没有实数根。这个过程可以用算法中的条件结构来表示。
课本练习2
小结:条件语句一般用在需要对条件进行判断的算法设计中,如判断一个数的正负,确定两个数的大小等问题,还有求分段函数的函数值等,往往要用条件语句,有时甚至要用到条件语句的嵌套
编程的一般步骤:(1)算法分析 :根据提供的问题,利用数学及相关学科的知识,设计出解决问题的算法。
(2)画程序框图:依据算法分析,画出程序框图。(3)写出程序 :根据程序框图中的算法步骤,逐步把算法用相应的程序语句表达出来。

1.2.3循环语句
教学目标:1正确理解循环语句的概念,并掌握其结构。2会应用循环语句编写程序。
教学重点:两种循环语句的表示方法、结构和用法,用循环语句表示算法。
教学难点:理解循环语句的表示方法、结构和用法,会编写程序中的循环语句。
教学过程: 算法中的循环结构是由循环语句来实现的。对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。即WHILE语句和UNTIL语句。
WHILE语句
(1)WHILE语句的一般格式是 对应的程序框图是
(2)当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。
UNTIL语句
(1)UNTIL语句的一般格式是 对应的程序框图是
(2)直到型循环又称为“后测试型”循环,从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
分析:当型循环与直到型循环的区别:(先由学生讨论再归纳)
当型循环先判断后执行,直到型循环先执行后判断;
在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环体。
例1:编写程序,计算自然数1+2+3+……+99+100的和。
分析:这是一个累加问题。我们可以用WHILE型语句,也可以用UNTIL型语句。
程序(WHILE语句):(略) 程序(UNTIL语句):(略)
练习(课本23页)
小结1、循环语句的两种不同形式:WHILE语句和UNTIL语句(另补充了For语句),掌握它们的一般格式。2、在用WHILE语句和UNTIL语句编写程序解决问题时,一定要注意它们的格式及条件的表述方法。WHILE语句中是当条件满足时执行循环体,而UNTIL语句中是当条件不满足时执行循环体。3、循环语句主要用来实现算法中的循环结构,在处理一些需要反复执行的运算任务。如累加求和,累乘求积等问题中常用到。
1.3秦九韶算法与排序(两个课时)
教学目标:1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。 2掌握数据排序的原理能使用直接排序法与冒泡排序法给一组数据排序,进而能设计冒泡排序法的程序框图及程序,理解数学算法与计算机算法的区别,理解计算机对数学的辅助作用。
教学重点:秦九韶算法的特点及其程序设计,两种排序法的排序步骤及其程序设计
教学难点:秦九韶算法的先进性理解及其程序设计,排序法的计算机程序设计
教学过程 (秦九韶计算多项式的方法)
例1、 设计求多项式f(x)=2x5-5x4-4x3+3x2-6x+7当x=5时的值的算法,并写出程序。
个别学生提出一般的解决方案,如:x=5 y=2 * x︿5 – 5 * x︿4 – 4 * x︿3 + 3 * x︿2 – 6 * x + 7 PRINT“y=”;y END
提问:例1计算时需要多少次乘法计算?多少次加法计算?有什么优缺点?(上述算法一共做了解15次乘法运算,5次加法运算,优点是简单、易懂。缺点是不通用,不能解决任意多项式的求值问题,而且计算效率不高。)
提问:计算x的幂时,可以利用前面的计算结果,以减少计算量,即先计算x2,然后依次计算x2.x,(x2.x).x, ((x2.x).x).x的值,这样计算上述多项式的值,一共需要多少次乘法,多少次加法?(上述算法一共做了解4次乘法运算,5次加法运算。)
结论:第二种做法与第一种做法相比,乘法的运算次数减少了,因而能提高运算效率,而且对于计算机来说,做一次乘法所需的运算时间比做一次加法要长得多,因此第二种做法更快地得到结果。
我们把多项式变形为:f(x)= 2x5-5x4-4x3+3x2-6x+7=((((2x-5)x-4)x+3)x-6)x+7
从内到外,如果把每一个括号都看成一个常数,x的系数依次是什么?
用图表可以表示为:
多项式x系数
2
-5
-4
3
-6
7
运算
10
25
105
540
2670
+
变形后x的"系数"
2
5
21
108
534
2677
*5
最后的系数2677即为所求的值,让学生描述上述计算过程。上述算法就是“秦九韶算法”。
如何应用秦九韶算法完成一般的多项式f(x)=anxn+an-1xn-1+….+a1x+a0求值问题?
f(x)=anxn+an-1xn-1+….+a1x+a0=( anxn-1+an-1xn-2+….+a1)x+a0 =(( anxn-2+an-1xn-3+….+a2)x+a1)x+a0
=......=(...( anx+an-1)x+an-2)x+...+a1)x+a0
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v1=anx+an-1
然后由内向外逐层计算一次多项式的值,即
v2=v1x+an-2 v3=v2x+an-3 ...... vn=vn-1x+a0
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
观察秦九韶算法的数学模型,计算vk时要用到vk-1的值,若令v0=an,我们可以得到下面的递推公式:
v0=an
vk=vk-1+an-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。
例2、已知一个五次多项式f(x)=5x5+2x4+3.5x3-2.6x2+1.7x-0.8用秦九韶算法求当x=5时多项式的值。
分析:先画出程序框图(见课本)
排序
排序的算法很多,课本主要介绍里两种排序方法:直接插入排序和冒泡排序
1、直接插入排序
基本思想:插入排序的思想就是读一个,排一个。将第1个数放入数组的第1个元素中,以后读入的数与已存入数组的数进行比较,确定它在从大到小的排列中应处的位置.将该位置以及以后的元素向后推移一个位置,将读入的新数填入空出的位置中.(由于算法简单,可以举例说明)
2、冒泡排序
基本思想:依次比较相邻的两个数,把大的放前面,小的放后面.即首先比较第1个数和第2个数,大数放前,小数放后.然后比较第2个数和第3个数......直到比较最后两个数.第一趟结束,最小的一定沉到最后.重复上过程,仍从第1个数开始,到最后第2个数...... 由于在排序过程中总是大数往前,小数往后,相当气泡上升,所以叫冒泡排序.
例3、用冒泡法对数据7,5,3,9,1从小到大进行排序。
小结
(1)秦九韶算法计算多项式的值及程序设计(2)数字排序法中的常见的两种排序法直接插入排序法与冒泡排序法(3)冒泡法排序的计算机程序设计(4)注意循环语句的使用与算法的循环次数,对算法进行改进。
1.3辗转相除法与更相减损术
教学目标:1理解辗转相除法与更相减损术中蕴含的数学原理,并能根据这些原理进行算法分析。 2基本能根据算法语句与程序框图的知识设计完整的程序框图并写出算法程序。
教学重点:理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的方法。
教学难点:把辗转相除法与更相减损术的方法转换成程序框图与程序语言。
教学过程
提出问题:在小学,我们已经学过求最大公约数的知识,如口算求出12与20的公约数。
分析:我们都是利用找公约数的方法来求最大公约数,如果公约数比较大而且根据我们的观察又不能得到一些公约数,我们又应该怎样求它们的最大公约数?比如求8251与6105的最大公约数?这就是我们这一堂课所要探讨的内容。
辗转相除法
例1 求两个正数8251和6105的最大公约数。
分析:8251与6105两数都比较大,而且没有明显的公约数,可以把它们都变小一点,根据已有的知识即可求出最大公约数8251=6105×1+2146
显然8251的最大公约数也必是2146的约数,同样6105与2146的公约数也必是8251的约数,所以8251与6105的最大公约数也是6105与2146的最大公约数。
6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333
1813=333×5+148 333=148×2+37
148=37×4+0 则37为8251与6105的最大公约数。
以上我们求最大公约数的方法就是辗转相除法。也叫欧几里德算法,它是由欧几里德在公元前300年左右首先提出的。利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下:
(1):用较大的数m除以较小的数n得到一个商和一个余数;(2):若=0,则n为m,n的最大公约数;若≠0,则用除数n除以余数得到一个商和一个余数;(3):若=0,则为m,n的最大公约数;若≠0,则用除数除以余数得到一个商和一个余数;…… 依次计算直至=0,此时所得到的即为所求的最大公约数。
更相减损术
我国早期也有求最大公约数问题的算法,就是更相减损术。在《九章算术》中有更相减损术求最大公约数的步骤:可半者半之,不可半者,副置分母?子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。
翻译为:(1):任意给出两个正数;判断它们是否都是偶数。若是,用2约简;若不是,执行第二步。(2):以较大的数减去较小的数,接着把较小的数与所得的差比较,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)就是所求的最大公约数。
例2 用更相减损术求98与63的最大公约数.
分析:(略)
辗转相除法与更相减损术的区别:
(1)都是求最大公约数的方法,计算上辗转相除法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。
(2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除余数为0则得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到
小结:对比分析辗转相除法与更相减损术求最大公约数的计算方法及完整算法程序。

1.3进位制
教学目标:1了解各种进位制与十进制之间转换的规律,会利用各种进位制与十进制之间的联系进行各种进位制之间的转换。 2学习各种进位制转换成十进制的计算方法,研究十进制转换为各种进位制的除k去余法,并理解其中的数学规律。
教学重点:各进位制表示数的方法及各进位制之间的转换
教学难点:除k取余法的理解以及各进位制之间转换的程序框图及其程序的设计
学法:学习各种进位制特点的同时探讨进位制表示数与十进制表示数的区别与联系,熟悉各种进位制表示数的方法,从而理解十进制转换为各种进位制的除k取余法。
教学过程
引入:我们常见的数字都是十进制的,比如一般的数值计算,但是并不是生活中的每一种数字都是十进制的.比如时间和角度的单位用六十进位制,电子计算机用的是二进制,旧式的称是十六进制的,计算一打数值时是12进制的......那么什么是进位制?不同的进位制之间又又什么联系呢?
进位制是一种记数方式,用有限的数字在不同的位置表示不同的数值。可使用数字符号的个数称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。现在最常用的是十进制,通常使用10个阿拉伯数字0-9进行记数。对于任何一个数,我们可以用不同的进位制来表示。比如:十进数57,可以用二进制表示为111001,也可以用八进制表示为71、用十六进制表示为39,它们所代表的数值都是一样的。
一般地,若k是一个大于一的整数,那么以k为基数的k进制可以表示为:

而表示各种进位制数一般在数字右下脚加注来表示,如111001(2)表示二进制数,34(5)表示5进制数
如:把二进制数110011(2)化为十进制数. 110011=1*25+1*24+0*23+0*22+1*21+1*20=32+16+2+1=51
把八进制数化为十进制数.
例4、把二进制数110011(2)化为十进制数.
解:110011=1*25+1*24+0*23+0*22+1*21+1*20=32+16+2+1=51
例5 把89化为二进制数.
解:根据二进制数满二进一的原则,可以用2连续去除89或所得商,然后去余数.
具体的计算方法如下:
89=2*44+1 44=2*22+0 22=2*11+0
11=2*5+1 5=2*2+1
所以:89=2*(2*(2*(2*(2*2+1)+1)+0)+0)+1=1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+0*21+1*20=1011001(2)
这种算法叫做除2取余法,还可以用下面的除法算式表示:
把上式中的各步所得的余数从下到上排列即可得到89=1011001(2)
上述方法也可以推广为把十进制化为k进制数的算法,这种算法成为除k取余法.
例6 利用除k取余法把89转换为5进制数
具体的计算方法如把十进制数化为二进制数。
把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程可以利用计算机程序来实现,语句为:
INPUT a,k,n i=1 b=0
WHILE i<=n t=GET a[i] b=b+t*k︿(i-1) i=i+1
WEND PRINT b END
小结:
(1)进位制的概念及表示方法(2)十进制与二进制之间转换的方法及程序
(3) 图形计算器进一步激发学生在算法方面的潜能,更能体现他们的创造精神。
2.1.1简单随机抽样
教学目标:1.结合实际问题情景,理解随机抽样的必要性和重要性
2.学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本
教学重点:学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本
教学过程:
1.总体和样本
在统计学中 , 把研究对象的全体叫做总体.
把每个研究对象叫做个体.
把总体中个体的总数叫做总体容量.
为了研究总体的有关性质,一般从总体中随机抽取一部分:, , ,
研究,我们称它为样本.其中个体的个数称为样本容量.
2.简单随机抽样,也叫纯随机抽样。就是从总体中不加任何分组、划类、排队等,完全随
机地抽取调查单位。特点是:每个样本单位被抽中的可能性相同(概率相等),样本的每个单位完全独立,彼此间无一定的关联性和排斥性。简单随机抽样是其它各种抽样形式的基础。通常只是在总体单位之间差异程度较小和数目较少时,才采用这种方法。
3.简单随机抽样常用的方法:
(1)抽签法;⑵随机数表法;⑶计算机模拟法;⑷使用统计软件直接抽取。
在简单随机抽样的样本容量设计中,主要考虑:①总体变异情况;②允许误差范围;③概率保证程度。
4.抽签法:
(1)给调查对象群体中的每一个对象编号;
(2)准备抽签的工具,实施抽签
(3)对样本中的每一个个体进行测量或调查
例:请调查你所在的学校的学生做喜欢的体育活动情况。
5.随机数表法:
例:利用随机数表在所在的班级中抽取10位同学参加某项活动。
课堂练习:第52页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍简单随机抽样常用的方法:⑴抽签法;⑵随机数表法;学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本
课后作业:第58页,习题2-1A第1、2、3题,
2.1.2系统抽样
教学目标:1.结合实际问题情景,理解系统抽样的必要性和重要性
2.学会用系统抽样的方法从总体中抽取样本
教学重点:学会用系统抽样的方法从总体中抽取样本
教学过程:
1.系统抽样(等距抽样或机械抽样):
把总体的单位进行排序,再计算出抽样距离,然后按照这一固定的抽样距离抽取样本。第一个样本采用简单随机抽样的办法抽取。
K(抽样距离)=N(总体规模)/n(样本规模)
前提条件:总体中个体的排列对于研究的变量来说,应是随机的,即不存在某种与研究变量相关的规则分布。可以在调查允许的条件下,从不同的样本开始抽样,对比几次样本的特点。如果有明显差别,说明样本在总体中的分布承某种循环性规律,且这种循环和抽样距离重合。
2.系统抽样,即等距抽样是实际中最为常用的抽样方法之一。因为它对抽样框的要求较低,实施也比较简单。更为重要的是,如果有某种与调查指标相关的辅助变量可供使用,总体单元按辅助变量的大小顺序排队的话,使用系统抽样可以大大提高估计精度。
3.例子:
(1)某工厂平均每天生产某种机器零件大约10000件,要求产品检验员每天抽取50件零件,检查其质量情况。假设一天的生产时间中生产的机器零件数是均匀的,请你设计一个调查方案
(2)某装订厂平均每小时大约装订图书362册,要求检验员每小时抽取40册图书,检查其质量状况,请你设计一个调查方案.
(3)调查某班学生的身高情况,利用系统抽样的方法样本容量为40,这个班共分5个组,每个组都是8名同学,他们的座次是按身高进行编排的。李莉是这样做的,抽样距是8,按照每个小组的座次进行编号。你觉得这样做有代表性么?
(4)在(3)中,抽样距是8,按身全班身高进行编号,然后进行抽样,你觉得这样做有代表性么?
课堂练习:第54页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍系统抽样的方法及其局限性
课后作业:第58页,习题2-1A第4题,
2.1.3分层抽样
教学目标:1.结合实际问题情景,理解分层抽样的必要性和重要性
2.学会用分层抽样的方法从总体中抽取样本
教学重点:学会用分层抽样的方法从总体中抽取样本
教学过程:
1.分层抽样(类型抽样):
先将总体中的所有单位按照某种特征或标志(性别、年龄等)划分成若干类型或层次,然后再在各个类型或层次中采用简单随机抽样或系用抽样的办法抽取一个子样本,最后,将这些子样本合起来构成总体的样本。
两种方法:
1.先以分层变量将总体划分为若干层,再按照各层在总体中的比例从各层中抽取。
2.先以分层变量将总体划分为若干层,再将各层中的元素按分层的顺序整齐排列,最后用系统抽样的方法抽取样本。
2.分层抽样是把异质性较强的总体分成一个个同质性较强的子总体,再抽取不同的子总体中的样本分别代表该子总体,所有的样本进而代表总体。
分层标准:
(1)以调查所要分析和研究的主要变量或相关的变量作为分层的标准。
(2)以保证各层内部同质性强、各层之间异质性强、突出总体内在结构的变量作为分层变量。
(3)以那些有明显分层区分的变量作为分层变量。
3.分层的比例问题:
(1)按比例分层抽样:根据各种类型或层次中的单位数目占总体单位数目的比重来抽取子样本的方法。
(2)不按比例分层抽样:有的层次在总体中的比重太小,其样本量就会非常少,此时采用该方法,主要是便于对不同层次的子总体进行专门研究或进行相互比较。如果要用样本资料推断总体时,则需要先对各层的数据资料进行加权处理,调整样本中各层的比例,使数据恢复到总体中各层实际的比例结构。
课堂练习:第55页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍分层抽样的方法及其局限性
课后作业:第58页,习题2-1A第5、6题,
2.1.4数据的收集
教学目标:学习收集数据
教学重点:学习收集数据
教学过程:
1.做实验
2.查阅资料
3.实际调查问卷
4.案例分析
统计活动案例:通俗歌曲的流行趋势
问题情境
1987年的春节联欢晚会上,费翔的“冬天里的一把火”点燃了通俗歌曲在我国大陆的流行,成为当时风靡一时的歌曲,也流行了很长一段时间。但是,现在的中学生对这首歌可能就不一定很认同,而更多的是喜欢目前流行的歌曲。这就是通俗歌曲流行的趋势。
为了方便分析,我们将一个人对歌曲的喜欢程度进行量化,分为10个等级: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,其中“10”表示非常喜欢,“1”表示非常不喜欢。
根据你和同学们的了解,确定每年最具有代表性的一首通俗歌曲。由调查对象根据他自己的喜好给每首歌曲打分。调查时,要求记下被调查对象的性别与年龄,以便为分析提供可靠的证据。
任务1:请你与同学们一起讨论一个调查方案,然后按照设计好的方案进行调查。
任务2:根据调查的数据,分析每首通俗歌曲的喜好程度与性别是否有关系。
任务3:根据调查的数据,分析每首通俗歌曲的喜好程度与年龄有什么关系。
任务4:根据调查的数据,计算填写下面的表格:
通俗歌曲的名称
通俗歌曲首次
推出的年份(A)
被调查人的
出生年份(B)
C=B—A
喜好程度(D)
以变量C为横坐标、以变量D为纵坐标,做出散点图,并由此分析变量D随着变量C的变化趋势。
任务4:根据调查数据和分析结果,写出调查报告,并在全班进行交流。
实施建议
(1)可以组成学习探究小组,集体讨论,互相启发,分工合作,形成具体可行的调查方案。调查方案的设计与讨论是非常必要,也是非常重要的,讨论要充分,设计要细致。
(2)在设计调查方案时,一定要讨论调查问卷的设计。问卷上栏目的设计直接影响调查的结果,要尽可能避免一些敏感性问题。
(3)调查报告的呈现形式可以参考下表。
调查内容: 年级 班 调查时间:
1.课题组成员、分工、贡献
成员姓名
分工与完成情况
探究的过程和结果
主要参考资料
4.成果的自我评价(请说明方法或原理的合理性、特色或创新点、不足之处等)
5.在调查的过程中发现和提出了哪些新问题?是如何解决的?得到哪些很得意的结论?
6.描述在探究中的感受
(4)成果交流:建议以小组为单位,选出代表,在班级中报告研究成果,交流研究体会。
(5)评价建议
在评价中,采用自评、互评、教师评价相结合的形式,应善于发现别人工作中的特色,可主要考虑以下几个方面:
——求解过程和结果:合理、清楚、简洁、正确;
——独到的思考和发现;
——提出有价值的求解设计和有见地的新问题;
——发挥组员的特长,合作学习的效果。
课堂练习:第58页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍系统抽样的方法及其局限性
课后作业:第58页,习题2-1A第7题,
2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征
教学目标:1.通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。
2.进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
教学重点:通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
教学过程:
本均值:
2.样本标准差:
3.通过例1、例2、例3、例4、例5熟悉上述两个公式
4.用样本估计总体时,如果抽样的方法比较合理,那么样本可以反映总体的信息,但从样本得到的信息会有偏差。在随机抽样中,这种偏差是不可避免的。
虽然我们用样本数据得到的分布、均值和标准差并不是总体的真正的分布、均值和标准差,而只是一个估计,但这种估计是合理的,特别是当样本量很大时,它们确实反映了总体的信息。
5.(1)如果把一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个共同的常数,标准差不变
(2)如果把一组数据中的每一个数据乘以一个共同的常数k,标准差变为原来的k倍
(3)一组数据中的最大值和最小值对标准差的影响,区间的应用;
“去掉一个最高分,去掉一个最低分”中的科学道理
课堂练习:第73页,练习A,练习B
小结:通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
课后作业:第74页,习题2-2A第4、5、6题,
2.3.1变量之间的相关关系
教学目标:通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系。
教学重点:通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系。
教学过程:
案例分析:
一般说来,一个人的身高越高,他的人就越大,相应地,他的右手一拃长就越长,因此,人的身高与右手一拃长之间存在着一定的关系。为了对这个问题进行调查,我们收集了北京市某中学2003年高三年级96名学生的身高与右手一拃长的数据如下表。
性别
身高/cm
右手一拃长/cm

152
18.5

153
16.0

156
16.0

157
20.0

158
17.3

159
20.0

160
15.0

160
16.0

160
17.5

160
17.5

160
19.0

160
19.0

160
19.0

160
19.5

161
16.1

161
18.0

162
18.2

162
18.5

163
20.0

163
21.5

164
17.0

164
18.5

164
19.0

164
20.0

165
15.0

165
16.0

165
17.5

165
19.5

166
19.0

167
19.0

167
19.0

168
16.0

168
19.0

168
19.5

170
21.0

170
21.0

170
21.0

171
19.0

171
20.0

171
21.5

172
18.5

173
18.0

173
22.0

162
19.0

164
19.0

165
21.0

168
18.0

168
19.0

169
17.0

169
20.0

170
20.0

170
21.0

170
21.5

170
22.0

171
21.5

171
21.5

171
22.3

172
21.5

172
23.0

173
20.0

173
20.0

173
20.0

173
20.0

173
21.0

174
22.0

174
22.0

175
16.0

175
20.0

175
21.0

175
21.2

175
22.0

176
16.0

176
19.0

176
20.0

176
22.0

176
22.0

177
21.0

178
21.0

178
21.0

178
22.5

178
24.0

179
21.5

179
21.5

179
23.0

180
22.5

181
21.1

181
21.5

181
23.0

182
18.5

182
21.5

182
24.0

183
21.2

185
25.0

186
22.0

191
21.0

191
23.0
(1)根据上表中的数据,制成散点图。你能从散点图中发现身高与右手一拃长之间的近似
关系吗?
(2)如果近似成线性关系,请画出一条直线来近似地表示这种线性关系。
(3)如果一个学生的身高是188cm,你能估计他的一拃大概有多长吗?
解:根据上表中的数据,制成的散点图如下。
从散点图上可以发现,身高与右手一拃长之间的总体趋势是成一直线,也就是说,它们之间是线性相关的。那么,怎样确定这条直线呢?
同学1:选择能反映直线变化的两个点,例如(153,16),(191,23)二点确定一条直线。
同学2:在图中放上一根细绳,使得上面和下面点的个数相同或基本相同。
同学3:多取几组点对,确定几条直线方程。再分别算出各个直线方程斜率、截距的算术平均值,作为所求直线的斜率、截距。
同学4:
我从左端点开始,取两条直线,如下图。再取这两条直线的“中间位置”作一条直线。
同学5:我先求出相同身高同学右手一拃长的平均值,画出散点图,如下图,再画出近似的直线,使得在直线两侧的点数尽可能一样多。
同学6:我先将所有的点分成两部分,一部分是身高在170 cm以下的,一部分是身高在170 cm以上的;然后,每部分的点求一个“平均点”——身高的平均值作为平均身高、右手一拃的平均值作为平均右手一拃长,即(164,19),(177,21);最后,将这两点连接成一条直线。
同学7:我先将所有的点按从小到大的顺序进行排列,尽可能地平均分成三等份;每部分的点按照同学3的方法求一个“平均点”,最小的点为(161.3,18.2),中间的点为(170.5,20.1),最大的点为(179.2,21.3)。求出这三个点的“平均点”为(170.3,19.9)。我再用直尺连接最大点与最小点,然后平行地推,画出过点(170.3,19.9)的直线。
同学8:取一条直线,使得在它附近的点比较多。
在这里需要强调的是,身高和右手一拃长之间没有函数关系。我们得到的直线方程,只是对其变化趋势的一个近似描述。对一个给定身高的人,人们可以用这个方程来估计这个人的右手一拃长。这是十分有意义的。
课堂练习:第77页,练习A,练习B
小结:通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系。
课后作业:第84页,习题2-3A第1(1)、2(1)题,
2.3.2两个变量的线性相关
教学目标:经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
教学重点:经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
教学过程:
1.回顾上节课的案例分析给出如下概念:
(1)回归直线方程
(2)回归系数
2.最小二乘法
3.直线回归方程的应用
(1)描述两变量之间的依存关系;利用直线回归方程即可定量描述两个变量间依存的数量关系
(2)利用回归方程进行预测;把预报因子(即自变量x)代入回归方程对预报量(即因变量Y)进行估计,即可得到个体Y值的容许区间。
(3)利用回归方程进行统计控制规定Y值的变化,通过控制x的范围来实现统计控制的目标。如已经得到了空气中NO2的浓度和汽车流量间的回归方程,即可通过控制汽车流量来控制空气中NO2的浓度。
4.应用直线回归的注意事项
(1)做回归分析要有实际意义;
(2)回归分析前,最好先作出散点图;
(3)回归直线不要外延。
5.实例分析:
某调查者从调查中获知某公司近年来科研费用支出()与公司所获得利润()的统计资料如下表:
科研费用支出()与利润()统计表 单位:万元
年份
科研费用支出
利润
1998
1999
2000
2001
2002
2003
5
11
4
5
3
2
31
40
30
34
25
20
合计
30
180
要求估计利润()对科研费用支出()的线性回归模型。
解:设线性回归模型直线方程为:
因为:
根据资料列表计算如下表:
年份
1998
1999
2000
2001
2002
2003
5
11
4
5
3
2
31
40
30
34
25
20
155
440
120
170
75
40
25
121
16
25
9
4
0
6
-1
0
-2
-3
1
10
0
4
-5
-10
0
36
1
0
4
9
0
60
0
0
10
30
合计
30
180
1000
200
0
0
50
100
现利用公式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)求解参数的估计值:

?


所以:利润()对科研费用支出()的线性回归模型直线方程为:
6、求直线回归方程,相关系数和作图,这些EXCEL可以方便地做到。仍以上题的数据为例。于 EXCEL表 中的空白区,选用"插入"菜单命令中的"图表",选中 XY散 点图类型,在弹出的图表向导中按向导的要求一步一步地 操作,如有错误可以返回去重来或在以后修改。适当修饰 图的大小、纵横比例、字体大小、和图符的大小等,使图 美观,最后得到图1,图中有直线称为趋势线,还有直线方程和相关系数。图中的每一个部份如坐标、标题、图例 等都可以分别修饰,这里主要介绍趋势线和直线方程。
图1散点图
  鼠标右键点击图中的数据点,出现一个对话框,选 " 添加趋势线" ,图中自动画上一条直线,再以鼠标右击此线,出现趋势线格式对话框,选择线条的粗细和颜色,在选项中选取显示公式和显示R 平方值,确定后即在图中显示回归方程和相关系数。
课堂练习:第83页,练习A,练习B
小结:经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
课后作业:第84页,习题2-3A第1、2题,
2.3.3实习作业
教学目标:会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想,解决一些简单的实际问题;能通过对数据的分析为合理的决策提供一些依据,认识统计的作用,体会统计思维与确定性思维的差异。
教学重点:会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想,解决一些简单的实际问题;能通过对数据的分析为合理的决策提供一些依据,认识统计的作用,体会统计思维与确定性思维的差异。
教学过程:
1.课本86页案例设计一个题目
2.尝试解决下面的问题。
(1)下面是关于吸烟情况的20个国家的统计数字,其中第一行是国名,第二行是男性吸烟成员的百分数,第三行是女性吸烟成员的百分数。
韩国
拉脱
维亚
俄罗斯
多米
尼加
汤加
土耳其
中国
泰国
斐济
日本
68.2
67.0
67.0
66.3
65.0
63.0
61.0
60.0
59.3
59.0
6.3
12.0
30.0
13.6
14.0
24.0
7.0
15.0
30.6
14.8
美国
巴基
斯坦
芬兰
土库曼
尼日
利亚
巴拉圭
巴林
新西兰
瑞典
巴哈马
28.1
27.4
27.0
26.6
24.4
24.1
24.0
24.0
20.0
19.3
23.5
4.4
19.0
1.5
6.7
5.5
6.0
22.0
24.0
3.8
根据以上数据,试研究这些国家吸烟状况的类似程度。
问题(1)的分析:
要根据数据研究这些国家吸烟状况的类似程度,我们可以仅讨论男性的吸烟情况,首先确定一个划分类似的标准,不妨取1%,即当两个国家男性吸烟人数百分比之差小于1%时,将这两个国家称为类似的.则可分成下面九组:
(1)韩国;(2)拉脱维亚,俄罗斯和多米尼加;(3)汤加;(4)土耳其;(5)中国,泰国,斐济和日本;(6)美国;(7)巴基斯坦,芬兰和土库曼;(8)尼日利亚,巴拉圭,巴林和新西兰;(9)瑞典和巴哈马。对于女性吸烟的情况也可做类似的分析。
如果我们要整体地讨论吸烟情况,我们应当怎样做呢?一个直接的想法就是考虑下面的平面图:以女性吸烟者的百分数为横轴,男性吸烟者的百分数为纵轴。(如下图所示)
从图中可以看出,基本上分成下面四组:(1)巴哈马,巴基斯坦,巴拉圭,巴林,尼日利亚和土库曼斯坦;(2)芬兰,新西兰,瑞典和美国;(3)中国,日本,泰国,韩国,拉脱维亚,多米尼加和汤加;(4)土耳其,斐济和俄罗斯。
这个过程叫做聚类分析,它的基本思想是:
在一批样本数据中,定义能度量样本数据或类别间相近程度的统计量,在此基础上计算出个样本数据或类别之间的相近程度度量值;再按相近程度的大小,把样本逐一归类,关系密切的聚集到一个小的分类单位,关系疏远的聚集到一个大的分类单位,直到所有的样本数据都聚集完毕;最后把不同的类别一一划分出来,形成一个关系密疏图,并用以直观地显示分类对象的差异和联系。
上例向我们展示了对数据进行的聚类分析的过程, 一般来说,进行聚类分析需要解决两个问题:一是如何确定度量两个数据的接近程度的方法;二是究竟分成多少类合适。这两个问题都需要根据实际问题的背景和数据本身的意义来确定。统计上对此提出了一套程序化的方法:
(1)选择一种确定接近程度的方法,最直接的就是点之间的距离,我们上面的分析即是基于此;(不同的方法将得到不同的分类结果)
(2)设要分类的对象有n个;我们以这n个对象分成n类开始,按所选择的方法确定这n个对象两两的接近程度度量值,将最接近的两个对象合并为一类,如此我们得到了至多n-1类;
(3)确定类与类之间接近程度的方法;
(4)对n-1类重复步骤(2),如此下去到完全归为一类止。至于究竟分成多少类合适,需要分析者根据所讨论的问题来决定。在实际问题中,往往需要对几种分类方案进行比较后,再加以选择。
(2)为了研究某种新药的副作用(如恶心等),给50位患者服用此新药,另外50位患者服用安慰剂,得到下列实验数据:
副作用
药物


合计
新药
15
35
50
安慰剂
4
46
50
合计
19
81
100
请问服用新药是否可产生副作用?
问题(2)的分析:
假定服用新药与产生副作用没有关联.那么,首先要给“没有关联”下一个“能够操作”的定义。根据直观的经验,在服用新药与产生副作用的情形下,这个定义可以是这样的:如果服用新药与产生副作用没有关联,就意味着,无论服用新药与否,产生副作用的概率都是一样的。就此例题而言:
二者相差较大。由此可以推断,开始的假设是不成立的。也就是说,服用新药与产生副作用是有关联的。
由统计的常识知道,要求等号成立是非常苛刻的条件,实际上一般也是办不到的,我们所能追求的是在概率意义下的可靠性。对于上面的独立性问题,类比在聚类分析讨论中的想法,我们应当寻找一个适当的统计量,用它的大小来说明独立性是否成立。在统计中,我们引入下面的量
副作用B
药物A
有副作用B1
无副作用B2
合计
新药A1
安慰剂A2
合计
在前面的例子中
a=15,b=35,c=4,d=46。注意到独立性要求:
P(全体生实验者产生副作用)=P(服用新药产生副作用)

这等价于
因此,可以用的大小来衡量独立性的好坏。
问题:
(1)用+++
是不是更好些?
(2)用比用合理,你认为有道理吗?
(3)为了得到统计量的近似的分布,统计学家最终选用了:
Q2=
用它的大小来衡量独立性的大小,你能把它化简得到下式吗?
从上面的表达式可以直观地看出:的值越小,事件A与B之间的独立性将会越大(当的值为0时,事件A与B完全独立)。通过有关统计量分布的计算可知:当时,事件A与B在概率为95%的意义下是相关的;当时,事件A与B在概率为99%的意义下是相关的。
我们来算一算本题中的值:
于是得出结论:在概率为99%的意义下,服用新药与产生副作用是相关联的。从数据可以进一步看出,服用新药更容易产生副作用。
上述过程在统计推断叫做独立性检验,它的基本思想是:
如何选用一个标准,用它来衡量事件之间的独立性是否成立。
在独立性检验中,我们要特别关注方法的直观及合理性。
3.1.1随机现象
教学目标:了解随机现象,概率论的历史
教学重点:了解随机现象,概率论的历史
教学过程:
1.从随机现象说起??
在自然界和现实生活中,一些事物都是相互联系和不断发展的。在它们彼此间的联系和发展中,根据它们是否有必然的因果联系,可以分成截然不同的两大类:一类是确定性的现象。这类现象是在一定条件下,必定会导致某种确定的结果。举例来说,在标准大气压下,水加热到100摄氏度,就必然会沸腾。事物间的这种联系是属于必然性的。通常的自然科学各学科就是专门研究和认识这种必然性的,寻求这类必然现象的因果关系,把握它们之间的数量规律。
另一类是不确定性的现象。这类现象是在一定条件下,它的结果是不确定的。举例来说,同一个工人在同一台机床上加工同一种零件若干个,它们的尺寸总会有一点差异。又如,在同样条件下,进行小麦品种的人工催芽试验,各棵种子的发芽情况也不尽相同,有强弱和早晚的分别等等。为什么在相同的情况下,会出现这种不确定的结果呢?这是因为,我们说的“相同条件”是指一些主要条件来说的,除了这些主要条件外,还会有许多次要条件和偶然因素又是人们无法事先一一能够掌握的。正因为这样,我们在这一类现象中,就无法用必然性的因果关系,对个别现象的结果事先做出确定的答案。事物间的这种关系是属于偶然性的,这种现象叫做偶然现象,或者叫做随机现象。
在自然界,在生产、生活中,随机现象十分普遍,也就是说随机现象是大量存在的。比如:每期体育彩票的中奖号码、同一条生产线上生产的灯泡的寿命等,都是随机现象。因此,我们说:随机现象就是:在同样条件下,多次进行同一试验或调查同一现象,所的结果不完全一样,而且无法准确地预测下一次所得结果的现象。随机现象这种结果的不确定性,是由于一些次要的、偶然的因素影响所造成的。
随机现象从表面上看,似乎是杂乱无章的、没有什么规律的现象。但实践证明,如果同类的随机现象大量重复出现,它的总体就呈现出一定的规律性。大量同类随机现象所呈现的这种规律性,随着我们观察的次数的增多而愈加明显。比如掷硬币,每一次投掷很难判断是那一面朝上,但是如果多次重复的掷这枚硬币,就会越来越清楚的发现它们朝上的次数大体相同。
我们把这种由大量同类随机现象所呈现出来的集体规律性,叫做统计规律性。概率论和数理统计就是研究大量同类随机现象的统计规律性的数学学科。
2.概率论的产生和发展
概率论产生于十七世纪,本来是由保险事业的发展而产生的,但是来自于赌博者的请求,却是数学家们思考概率论中问题的源泉。
早在1654年,有一个赌徒梅累向当时的数学家帕斯卡提出一个使他苦恼了很久的问题:“两个赌徒相约赌若干局,谁先赢??m局就算赢,全部赌本就归谁。但是当其中一个人赢了??a??局赌本如何分配?三年后,也就是1657年,荷兰著名的天文、物理兼数学家惠更斯企图自己解决这一问题,结果写成了《论机会游戏的计算》一书,这就是最早的概率论著作。
近几十年来,随着科技的蓬勃发展,概率论大量应用到国民经济、工农业生产及各学科领域。许多兴起的应用数学,如信息论、对策论、排队论、控制论等,都是以概率论作为基础的。
课堂练习:第98页,练习A,练习B
小结:通过本届课的学习我们了解随机现象,概率论的历史
课后作业:略
3.1.2事件与基本事件空间
教学目标:理解事件与基本事件空间的概念
教学重点:理解事件与基本事件空间的概念
教学过程:
1.概念:对随机现象的观测称作随机试验。
种类:随机试验有可重复随机试验和不可重复随机试验两种。前者是指可以在相同条件下重复进行的随机试验;后者是指不能在相同条件下重复进行的随机试验。
要注意,随机现象或随机试验的概念都是同给定的一组条件联系在一起的。给定的一组条件发生了改变,就变成了另外的随机现象和另外的随机试验。
2.基本概念:
(1)必然事件:必然事件是每次试验都一定出现的事件,记作。
不可能事件:任何一次试验都不可能出现的事件称为不可能事件,记作?。
(2)随机事件(事件):随机试验的每一种结果或随机现象的每一种表现称作随机事件,简称为事件
(3)基本事件:一个事件如果不能再被分解为两个或两个以上事件,称作基本事件。
(4)基本事件空间:一项随机试验的所有基本事件的集合,称作该随机试验的基本事件空间。
3.集合来解释上述概念
a)基本事件----元素
b)基本事件空间----全集
c)随机事件----全集的子集
4.通过例1、例2学会写出基本事件空间、事件
课堂练习:第101页,练习A,练习B
小结:通过本节课的学习我们理解事件与基本事件空间的概念
课后作业:略
3.1.3频率与概率
教学目标:在具体情境中,了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及频率与概率的区别。
教学重点:在具体情境中,了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及频率与概率的区别。
教学过程:
1.案例分析:为了研究这个问题,2003年北京市某学校高一(5)班的学生做了如下试验:
在相同条件下大量重复掷一枚图钉,观察“钉尖朝上”出现频率的变化情况。
(1)每人手捏一枚图钉的钉尖、钉帽在下,从1.2米的高度让图钉自由下落。
(2)重复20次,记录下“钉尖朝上”出现的次数。
下图是汇总这个班上六位同学的数据后画出来的频率图。
观察上图,“钉尖朝上”出现的频率有什么样的变化趋势?
动手实践
从一定高度按相同的方式让一枚图钉自由下落,图钉落地后可能钉尖朝上、也可能钉尖着地。大量重复试验时,观察“钉尖朝上”出现频率的变化情况。
(1)从一定高度让一枚图钉自由下落并观察图钉落地后的情况,每人重复20次,记录下“钉尖朝上”出现的次数。
(2)汇总每个人所得的数据,并将每个人的数据进行编号,分别得出前20次、前40次、前60次、……出现“钉尖朝上”的频率。
(3)在直角坐标系中,横轴表示掷图钉的次数,纵轴表示以上试验得到的频率,将上面算出的结果表示在坐标系中。
(4)从图上观察出现“钉尖朝上”的频率的变化趋势,你会得出什么结论?
归纳概括
通过上面的试验,我们可以看出:出现“钉尖朝上”的频率是一个变化的量,但是在大量重复试验时,它又具有“稳定性”——在一个“常数”附近摆动。
2.在n次重复实验中,事件A发生的频率m/n,当n很大时,总是在某个常数值附近摆动,随着n的增加出现摆动幅度较大的情形越少,此时就把这个常数叫做事件A的概率
3.实例:计算一个现实世界中复杂事件发生的概率往往是比较困难的,我们可以制造一个较为简单的模型去模拟复杂事件。通过实验确定出简单模型的频率,并以此估计复杂事件的概率。
例如,你用一块面团做6个甜饼,在面团中随意地放入10块巧克力。那么,你拿到一个甜饼上至少有3块巧克力的概率是多少?
(1)10块巧克力在6个甜饼中任何一个的概率是多少?
10块巧克力在6个甜饼中任何一个的概率是相等的,都为1/6。
(2)制作一个模型进行模拟。
因为,10块巧克力在6个甜饼中任何一个的概率都为1/6,所以,可以利用骰子来模拟。用一个骰子掷10次,骰子掷出后,朝上的点数是几,就在第几个甜饼中。
(3)进行大量实验,用频率来估计一个甜饼上至少有3块巧克力的概率。
课堂练习:第105页,练习A,练习B
小结:通过本节课的学习我们了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及频率与概率的区别。
课后作业:略
3.1.4概率的加法公式
教学目标:通过实例,了解两个互斥事件的概率加法公式。
教学重点:通过实例,了解两个互斥事件的概率加法公式。
教学过程:
1.在10个杯子里,有5个一等品,3个二等品,2个三等品。现在我们从中任取一个。
设:“取到一等品”记为事件A
“取到二等品”记为事件B
“取到三等品”记为事件C
分析:如果事件A发生,事件B、C就不发生,引出概念。
概念:在一次随机事件中,不可能同时发生的两个事件,叫做互斥事件。(如上述中的A与B、B与C、A与C)
一般的:如果事件A1、A2……An中,任意两个都是互斥事件,那么说A1、A2……An彼此互斥。
例1某人射击了两次。问:两弹都击中目标与两弹都未击中,两弹都未击中与至少有一个弹击中,这两对是互斥事件吗?
例2:P106,例1
2.再回想到第一个例子:P(A)= P(B)= P(C)=
问:如果取到一等品或二等品的概率呢?
答:P(A+B)==+=P(A)+P(B)
得到下述公式:
一般的,如果n个事件A1、A2、……An彼此互斥,那么事件“A1+A2+……+An”发生的概率,等于这n个事件分别发生的概率之和,即P(A1+A2+……+An)=P(A1)+P(A2)+……+P(An)
3.对立事件:其中必有一个发生的两个互斥事件。
对立事件性质:P(A)+P()=1或P(A)=1-P()
例3:袋中有20个球,其中有17个红球,3个黄球,从中任取3个。求,至少有一个黄球的概率?
析:在上述各问题都理解后,这道题就可以多渠道来解。
解:记“至少有一个黄球”为事件A
记“恰好有一个黄球”为事件A1
记“恰好有二个黄球”为事件A2
记“恰好有三个黄球”为事件A3
法1
事件A1、A2、A3彼此互斥
P(A)=P(A1+A2+A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)=
法2:(利用对立事件的概率关系)
对立事件是“没有黄球”
故P(A)=1-P(A0)=
课堂练习:第108页,练习A,练习B
小结:运用互斥事件的概率加法公式时,首先要判断它们是否互斥,再由随机事件的概率公式分别求它们的概率,然后计算。
在计算某些事件的概率较复杂时,可转而先示对立事件的概率。
课后作业:略
3.2.1古典概型
教学目标:通过实例,理解古典概型及其概率计算公式,会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率。
教学重点:通过实例,理解古典概型及其概率计算公式,会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率。
教学过程:
1.古典概型是最简单的随机试验模型,也是很多概率计算的基础,而且有不少实际应用.
古典概型有两个特征:
(1)样本空间是有限的, ,其中, i=1, 2, …,n, 是基本事件.
(2)各基本事件的出现是等可能的,即它们发生的概率相同.
很多实际问题符合或近似符合这两个条件,可以作为古典概型来看待. 在“等可能性”概念的基础上,很自然地引进如下的古典概率(classical probability)定义.
定义1 设一试验有n个等可能的基本事件,而事件A恰包含其中的m个基本事件,则事件A的概率P(A)定义为

P(A)=
2.例1掷两枚均匀硬币,求出现两个正面的概率.
取样本空间:{甲正乙正,甲正乙反,甲反乙正,甲反乙反}.
这里四个基本事件是等可能发生的,故属古典概型.
n=4, m=1, P=1/ 4
例2 一次投掷两颗骰子,求出现的点数之和为奇数的概率。   解法1 设 表示“出现点数之和为奇数”,用 记“第一颗骰子出现 点,第二颗骰子出现 点”,。显然出现的36个基本事件组成等概样本空间,其中 包含的基本事件个数为 ,故
。  
解法2 若把一次试验的所有可能结果取为:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),则它们也组成等概样本空间。基本事件总数 , 包含的基本事件个数 ,故    。  
解法3 若把一次试验的所有可能结果取为:{点数和为奇数},{点数和为偶数},也组成等概样本空间,基本事件总数 , 所含基本事件数为1,故
。  
注 找出的基本事件组构成的样本空间,必须是等概的。解法2中倘若解为:(两个奇),(一奇一偶),(两个偶)当作基本事件组成样本空间,则得出 ,错的原因就是它不是等概的。例如 (两个奇) ,而 (一奇一偶) 。本例又告诉我们,同一问题可取不同的样本空间解答。
课堂练习:第116页,习题3-2A 1,2,3,
小结:? 运用互斥事件的概率加法公式时,首先要判断它们是否互斥,再由随机事件的概率公式分别求它们的概率,然后计算。
在计算某些事件的概率较复杂时,可转而先示对立事件的概率。
课后作业:第116页,习题3-2A 4,5,6,
3.3.1几何概型
教学目标:初步体会几何概型的意义。
教学重点:初步体会几何概型的意义。
教学过程:
1.古典概型要求样本点总数为有限.若是有无限个样本点,特别是连续无限的情况,虽是等可能的,也不能利用古典概型.但是类似的算法可以推广到这种情形.
若样本空间是一个包含无限个点的区域Ω(一维,二维,三维或n维),样本点是区域中的一个点.此时用点数度量样本点的多少就毫无意义.“等可能性”可以理解成“对任意两个区域,当它们的测度(长度,面积,体积,…)相等时,样本点落在这两区域上的概率相等,而与形状和位置都无关”.
在这种理解下,若记事件A={任取一个样本点,它落在区域g},则A的概率定义为
P(A)=. 这样定义的概率称为几何概率.
2.例1 某路公共汽车5分钟一班准时到达某车站,求任一人在该车站等车时间少于3分钟的概率(假定车到来后每人都能上).
可以认为人在任一时刻到站是等可能的. 设上一班车离站时刻为a,则某人到站的一切可能时刻为 Ω= (a, a+5),记A={等车时间少于3分钟},则他到站的时刻只能为g = (a+2, a+5)中的任一时刻,故
P(A)=.
例2(会面问题)两人相约7点到8点在某地会面,先到者等候另一人20分钟,过时离去.求两人会面的概率.
因为两人谁也没有讲好确切的时间,故样本点由两个数(甲乙两人各自到达的时刻)组成.以7点钟作为计算时间的起点,设甲乙各在第x分钟和第y分钟到达,则样本空间为
Ω:{(x,y) | 0≤x≤60,0≤y≤60},画成图为一正方形.会面的充要条件是|x-y| ≤20,即事件A={可以会面}所对应的区域是图中的阴影线部分.
P(A)=
课堂练习:略
小结:通过实例初步体会几何概型的意义
课后作业:略
3.4概率的应用
教学目标:结合实际问题情景,理解概率的应用
教学重点:结合实际问题情景,理解概率的应用
教学过程:
1.概率依赖于观察者??
至少在数学中概率是依赖于观察者的。
现在,考虑一个日常生活的例子。如果我们说“‘张三得肺结核的概率’是2%”,那么,在这一命题有意义的限度内,它是指
第一,某一人群G有2%的人得了肺结核;
第二,张三属于人群G。
在这里,第一个条件与观察者无关,是一个客观条件;但第二个条件则是观察者的已知条件,是一个主观条件。如果换一个观察者,当然不会有“张三不属于人群G”这样的相反的已知条件,但不同的观察者对张三属于什么人群的认识可能是各式各样的。例如,“张三是青岛大学的一个学生”、“张三是一个二十岁的年轻人”或者“张三是山东人”,等等。在“青岛大学学生”、“二十岁的年轻人”和“山东人”的这些人群中,得肺结核的人的比例是不同的,张三得肺结核的概率就因此而有所不同。
如果经过透视,查明张三没有得肺结核,那么张三得肺结核的概率就是零。这样,在透视前后,张三得肺结核的概率从0.02突变为0。显然,张三的健康情况并未因为这次透视而有所改变。那么,这次透视究竟改变了什么呢?是给张三作透视的这位大夫对张三的健康情况的“认识”,确切地说,是这位大夫的“已知条件”。在透视之前,他只知道张三属于一个有2%的人得了肺结核的人群;透视之后,他有了进一步的认识,知道张三同时还属于经过他透视排除了的肺结核的可能性的那个人群。在这里,关键是“已知条件”,而不是“大夫”这个人,我们可以把这位大夫换成任何一个掌握了相同的已知条件的另一位观察者。由此可见,在日常生活中,概率也依赖于观察者。
2.例1 李炎是一位喜欢调查研究的好学生,他对高三年级的12个班(每班50人)同学的生日作过一次调查,结果发现每班都有三位同学的生日相同,难道这是一种巧合吗?
解析:本题即求50个同学中出现生日相同的机会有多大?
我们知道,任意两个人的生日相同的可能性为1/365×1/365≈0.0000075,确实非常小,那么对于一个班而言,这种可能性是不是也不大呢?
正面计算这种可能性的大小并不简单,因为要考虑可能有2个人生日相同,3个人生日相同,……有50个人生日相同的这些情况。如果我们从反而来考察,即计算找不到俩个人生日相同的可能性,就可知道最少有两个人生日相同的可能性。
对于任意2个人,他们生日不同的可能性是 (365/365)×(364/365)=365×364/3652
对于任意3个人,他们中没有生日相同的可能性是
365/365×364/365×363/365=365×364×363/3653;
类似可得,对于50个人,找不到两个生日相同的可能性是
365×364×363×…×316/36550≈0.03,因此,50个人中至少有两个人生日相同的机会达97%,这么大的可能性有点出乎意料,然而事实就是如此,高三年级的12个班级(每班50人)都有两位同学生日相同的事件发生,并非巧合。那么,50人中有3人生日相同的概率有多大?请读者计算。
3.认定闯祸的是红色出租车,这公平吗?
深夜,一辆出租车被牵涉进一起交通事故,该市有两家出租车公司——红色出租车公司和蓝色出租车公司,其中蓝色出租车公司和红色出租车公司分别占整个城市出租车的85%和15%。据现场目击证人说,事故现场的出租车是红色,并对证人的辨别能力作了测试,测得他辨认的正确率为80%,于是警察就认定红色出租车具有较大的肇事嫌疑。请问警察的认定对红色出租车公平吗?试说明理由
解析:设该城市有出租车1000辆,那么依题意可得如下信息:
证人所说的颜色(正确率80%)




蓝色
红色
合计
蓝色(85%)
680
170
850
红色(15%)
30
120
150
合计
710
290
1000
从表中可以看出,当证人说出租车是红色时,且它确实是红色的概率为0.41,而它是蓝色的概率为0.59.在这种情况下,以证人的证词作为推断的依据对红色出租车显然是不公平的。
4.你能设计一个摸奖方案吗?
某食品公司为新产品问世拟举办2004年国庆促销活动,方法是买一份糖果摸一次彩,摸彩的器具是黄、白两色乒乓球,这些乒乓球的大小与质地完全相同。另有一只棱长约为30厘米密封良好且不透光的长方体木箱(木箱上方可容一只手伸人)。该公司拟按中奖率1%设大奖,其余99%则为小奖,大奖奖品的价值为400元,小奖奖品的价值为2元。请你按公司的要求设计一个摸彩方案。
解析:本题并不要求计算中奖概率,而是在给定的中奖率条件下设计摸奖的方案,因此本题是个开放性问题,可以有多种构思,可谓“一果多因”。我们不妨提出了如下5个方案:
方案1:在箱内放置100个乒乓球,其中1个为黄球,99个为白球。顾客一次摸出一个乒乓球,摸到黄球为中大奖,否则中小奖。
方案2:在箱内放置14个乒乓球,其中2个为黄球,12个为白球,顾客一次摸出2个乒乓球,摸到2个均为黄球中大奖,否则中小奖。
方案3:在箱内放置15个乒乓球,其中2个为黄球,13个为白球,顾客摸球和中奖办法与方案2相同。
方案4:在箱内放置25个乒乓球,其中3个为黄球,22个为白球,顾客一次摸出2个乒乓球,摸到2个均为黄球为中大奖,否则中小奖。
方案5:在箱内放置10个乒乓球,其中3个为黄球,7个为白球,顾客一次摸出3个乒乓球或分几次摸,一次摸1个或2个,共摸出3个,不放回(考虑到儿童一次摸3个球比较困难),如果摸出的3个乒乓球均为黄色即中大奖,否则中小奖。
课堂练习:
小结:结合实际问题情景,理解概率的应用
课后作业:


2.1.1简单随机抽样
教学目标:1.结合实际问题情景,理解随机抽样的必要性和重要性
2.学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本
教学重点:学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本
教学过程:
1.总体和样本
在统计学中 , 把研究对象的全体叫做总体.
把每个研究对象叫做个体.
把总体中个体的总数叫做总体容量.
为了研究总体的有关性质,一般从总体中随机抽取一部分:, , ,
研究,我们称它为样本.其中个体的个数称为样本容量.
2.简单随机抽样,也叫纯随机抽样。就是从总体中不加任何分组、划类、排队等,完全随
机地抽取调查单位。特点是:每个样本单位被抽中的可能性相同(概率相等),样本的每个单位完全独立,彼此间无一定的关联性和排斥性。简单随机抽样是其它各种抽样形式的基础。通常只是在总体单位之间差异程度较小和数目较少时,才采用这种方法。
3.简单随机抽样常用的方法:
(1)抽签法;⑵随机数表法;⑶计算机模拟法;⑷使用统计软件直接抽取。
在简单随机抽样的样本容量设计中,主要考虑:①总体变异情况;②允许误差范围;③概率保证程度。
4.抽签法:
(1)给调查对象群体中的每一个对象编号;
(2)准备抽签的工具,实施抽签
(3)对样本中的每一个个体进行测量或调查
例:请调查你所在的学校的学生做喜欢的体育活动情况。
5.随机数表法:
例:利用随机数表在所在的班级中抽取10位同学参加某项活动。
课堂练习:第52页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍简单随机抽样常用的方法:⑴抽签法;⑵随机数表法;学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本
课后作业:第58页,习题2-1A第1、2、3题,


2.1.2系统抽样
教学目标:1.结合实际问题情景,理解系统抽样的必要性和重要性
2.学会用系统抽样的方法从总体中抽取样本
教学重点:学会用系统抽样的方法从总体中抽取样本
教学过程:
1.系统抽样(等距抽样或机械抽样):
把总体的单位进行排序,再计算出抽样距离,然后按照这一固定的抽样距离抽取样本。第一个样本采用简单随机抽样的办法抽取。
K(抽样距离)=N(总体规模)/n(样本规模)
前提条件:总体中个体的排列对于研究的变量来说,应是随机的,即不存在某种与研究变量相关的规则分布。可以在调查允许的条件下,从不同的样本开始抽样,对比几次样本的特点。如果有明显差别,说明样本在总体中的分布承某种循环性规律,且这种循环和抽样距离重合。
2.系统抽样,即等距抽样是实际中最为常用的抽样方法之一。因为它对抽样框的要求较低,实施也比较简单。更为重要的是,如果有某种与调查指标相关的辅助变量可供使用,总体单元按辅助变量的大小顺序排队的话,使用系统抽样可以大大提高估计精度。
3.例子:
(1)某工厂平均每天生产某种机器零件大约10000件,要求产品检验员每天抽取50件零件,检查其质量情况。假设一天的生产时间中生产的机器零件数是均匀的,请你设计一个调查方案
(2)某装订厂平均每小时大约装订图书362册,要求检验员每小时抽取40册图书,检查其质量状况,请你设计一个调查方案.
(3)调查某班学生的身高情况,利用系统抽样的方法样本容量为40,这个班共分5个组,每个组都是8名同学,他们的座次是按身高进行编排的。李莉是这样做的,抽样距是8,按照每个小组的座次进行编号。你觉得这样做有代表性么?
(4)在(3)中,抽样距是8,按身全班身高进行编号,然后进行抽样,你觉得这样做有代表性么?
课堂练习:第54页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍系统抽样的方法及其局限性
课后作业:第58页,习题2-1A第4题,


2.1.3分层抽样
教学目标:1.结合实际问题情景,理解分层抽样的必要性和重要性
2.学会用分层抽样的方法从总体中抽取样本
教学重点:学会用分层抽样的方法从总体中抽取样本
教学过程:
1.分层抽样(类型抽样):
先将总体中的所有单位按照某种特征或标志(性别、年龄等)划分成若干类型或层次,然后再在各个类型或层次中采用简单随机抽样或系用抽样的办法抽取一个子样本,最后,将这些子样本合起来构成总体的样本。
两种方法:
1.先以分层变量将总体划分为若干层,再按照各层在总体中的比例从各层中抽取。
2.先以分层变量将总体划分为若干层,再将各层中的元素按分层的顺序整齐排列,最后用系统抽样的方法抽取样本。
2.分层抽样是把异质性较强的总体分成一个个同质性较强的子总体,再抽取不同的子总体中的样本分别代表该子总体,所有的样本进而代表总体。
分层标准:
(1)以调查所要分析和研究的主要变量或相关的变量作为分层的标准。
(2)以保证各层内部同质性强、各层之间异质性强、突出总体内在结构的变量作为分层变量。
(3)以那些有明显分层区分的变量作为分层变量。
3.分层的比例问题:
(1)按比例分层抽样:根据各种类型或层次中的单位数目占总体单位数目的比重来抽取子样本的方法。
(2)不按比例分层抽样:有的层次在总体中的比重太小,其样本量就会非常少,此时采用该方法,主要是便于对不同层次的子总体进行专门研究或进行相互比较。如果要用样本资料推断总体时,则需要先对各层的数据资料进行加权处理,调整样本中各层的比例,使数据恢复到总体中各层实际的比例结构。
课堂练习:第55页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍分层抽样的方法及其局限性
课后作业:第58页,习题2-1A第5、6题,


2.1.4数据的收集
教学目标:学习收集数据
教学重点:学习收集数据
教学过程:
1.做实验
2.查阅资料
3.实际调查问卷
4.案例分析
统计活动案例:通俗歌曲的流行趋势
问题情境
1987年的春节联欢晚会上,费翔的“冬天里的一把火”点燃了通俗歌曲在我国大陆的流行,成为当时风靡一时的歌曲,也流行了很长一段时间。但是,现在的中学生对这首歌可能就不一定很认同,而更多的是喜欢目前流行的歌曲。这就是通俗歌曲流行的趋势。
为了方便分析,我们将一个人对歌曲的喜欢程度进行量化,分为10个等级: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,其中“10”表示非常喜欢,“1”表示非常不喜欢。
根据你和同学们的了解,确定每年最具有代表性的一首通俗歌曲。由调查对象根据他自己的喜好给每首歌曲打分。调查时,要求记下被调查对象的性别与年龄,以便为分析提供可靠的证据。
任务1:请你与同学们一起讨论一个调查方案,然后按照设计好的方案进行调查。
任务2:根据调查的数据,分析每首通俗歌曲的喜好程度与性别是否有关系。
任务3:根据调查的数据,分析每首通俗歌曲的喜好程度与年龄有什么关系。
任务4:根据调查的数据,计算填写下面的表格:
通俗歌曲的名称
通俗歌曲首次
推出的年份(A)
被调查人的
出生年份(B)
C=B—A
喜好程度(D)
以变量C为横坐标、以变量D为纵坐标,做出散点图,并由此分析变量D随着变量C的变化趋势。
任务4:根据调查数据和分析结果,写出调查报告,并在全班进行交流。
实施建议
(1)可以组成学习探究小组,集体讨论,互相启发,分工合作,形成具体可行的调查方案。调查方案的设计与讨论是非常必要,也是非常重要的,讨论要充分,设计要细致。
(2)在设计调查方案时,一定要讨论调查问卷的设计。问卷上栏目的设计直接影响调查的结果,要尽可能避免一些敏感性问题。
(3)调查报告的呈现形式可以参考下表。
调查内容: 年级 班 调查时间:
1.课题组成员、分工、贡献
成员姓名
分工与完成情况
探究的过程和结果
主要参考资料
4.成果的自我评价(请说明方法或原理的合理性、特色或创新点、不足之处等)
5.在调查的过程中发现和提出了哪些新问题?是如何解决的?得到哪些很得意的结论?
6.描述在探究中的感受
(4)成果交流:建议以小组为单位,选出代表,在班级中报告研究成果,交流研究体会。
(5)评价建议
在评价中,采用自评、互评、教师评价相结合的形式,应善于发现别人工作中的特色,可主要考虑以下几个方面:
——求解过程和结果:合理、清楚、简洁、正确;
——独到的思考和发现;
——提出有价值的求解设计和有见地的新问题;
——发挥组员的特长,合作学习的效果。
课堂练习:第58页,练习A,练习B
小结:本节重点介绍系统抽样的方法及其局限性
课后作业:第58页,习题2-1A第7题,


2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征
教学目标:1.通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。
2.进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
教学重点:通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
教学过程:
本均值:
2.样本标准差:
3.通过例1、例2、例3、例4、例5熟悉上述两个公式
4.用样本估计总体时,如果抽样的方法比较合理,那么样本可以反映总体的信息,但从样本得到的信息会有偏差。在随机抽样中,这种偏差是不可避免的。
虽然我们用样本数据得到的分布、均值和标准差并不是总体的真正的分布、均值和标准差,而只是一个估计,但这种估计是合理的,特别是当样本量很大时,它们确实反映了总体的信息。
5.(1)如果把一组数据中的每一个数据都加上或减去同一个共同的常数,标准差不变
(2)如果把一组数据中的每一个数据乘以一个共同的常数k,标准差变为原来的k倍
(3)一组数据中的最大值和最小值对标准差的影响,区间的应用;
“去掉一个最高分,去掉一个最低分”中的科学道理
课堂练习:第73页,练习A,练习B
小结:通过实例理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据标准差。进一步体会用样本估计总体的思想,会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征;初步体会样本频率分布和数字特征的随机性。
课后作业:第74页,习题2-2A第4、5、6题,


2.3.1变量之间的相关关系
教学目标:通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系。
教学重点:通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系。
教学过程:
案例分析:
一般说来,一个人的身高越高,他的人就越大,相应地,他的右手一拃长就越长,因此,人的身高与右手一拃长之间存在着一定的关系。为了对这个问题进行调查,我们收集了北京市某中学2003年高三年级96名学生的身高与右手一拃长的数据如下表。
性别
身高/cm
右手一拃长/cm

152
18.5

153
16.0

156
16.0

157
20.0

158
17.3

159
20.0

160
15.0

160
16.0

160
17.5

160
17.5

160
19.0

160
19.0

160
19.0

160
19.5

161
16.1

161
18.0

162
18.2

162
18.5

163
20.0

163
21.5

164
17.0

164
18.5

164
19.0

164
20.0

165
15.0

165
16.0

165
17.5

165
19.5

166
19.0

167
19.0

167
19.0

168
16.0

168
19.0

168
19.5

170
21.0

170
21.0

170
21.0

171
19.0

171
20.0

171
21.5

172
18.5

173
18.0

173
22.0

162
19.0

164
19.0

165
21.0

168
18.0

168
19.0

169
17.0

169
20.0

170
20.0

170
21.0

170
21.5

170
22.0

171
21.5

171
21.5

171
22.3

172
21.5

172
23.0

173
20.0

173
20.0

173
20.0

173
20.0

173
21.0

174
22.0

174
22.0

175
16.0

175
20.0

175
21.0

175
21.2

175
22.0

176
16.0

176
19.0

176
20.0

176
22.0

176
22.0

177
21.0

178
21.0

178
21.0

178
22.5

178
24.0

179
21.5

179
21.5

179
23.0

180
22.5

181
21.1

181
21.5

181
23.0

182
18.5

182
21.5

182
24.0

183
21.2

185
25.0

186
22.0

191
21.0

191
23.0
(1)根据上表中的数据,制成散点图。你能从散点图中发现身高与右手一拃长之间的近似
关系吗?
(2)如果近似成线性关系,请画出一条直线来近似地表示这种线性关系。
(3)如果一个学生的身高是188cm,你能估计他的一拃大概有多长吗?
解:根据上表中的数据,制成的散点图如下。
从散点图上可以发现,身高与右手一拃长之间的总体趋势是成一直线,也就是说,它们之间是线性相关的。那么,怎样确定这条直线呢?
同学1:选择能反映直线变化的两个点,例如(153,16),(191,23)二点确定一条直线。
同学2:在图中放上一根细绳,使得上面和下面点的个数相同或基本相同。
同学3:多取几组点对,确定几条直线方程。再分别算出各个直线方程斜率、截距的算术平均值,作为所求直线的斜率、截距。
同学4:
我从左端点开始,取两条直线,如下图。再取这两条直线的“中间位置”作一条直线。
同学5:我先求出相同身高同学右手一拃长的平均值,画出散点图,如下图,再画出近似的直线,使得在直线两侧的点数尽可能一样多。
同学6:我先将所有的点分成两部分,一部分是身高在170 cm以下的,一部分是身高在170 cm以上的;然后,每部分的点求一个“平均点”——身高的平均值作为平均身高、右手一拃的平均值作为平均右手一拃长,即(164,19),(177,21);最后,将这两点连接成一条直线。
同学7:我先将所有的点按从小到大的顺序进行排列,尽可能地平均分成三等份;每部分的点按照同学3的方法求一个“平均点”,最小的点为(161.3,18.2),中间的点为(170.5,20.1),最大的点为(179.2,21.3)。求出这三个点的“平均点”为(170.3,19.9)。我再用直尺连接最大点与最小点,然后平行地推,画出过点(170.3,19.9)的直线。
同学8:取一条直线,使得在它附近的点比较多。
在这里需要强调的是,身高和右手一拃长之间没有函数关系。我们得到的直线方程,只是对其变化趋势的一个近似描述。对一个给定身高的人,人们可以用这个方程来估计这个人的右手一拃长。这是十分有意义的。
课堂练习:第77页,练习A,练习B
小结:通过收集现实问题中两个有关联变量的数据作出散点图,并利用散点图直观认识变量间的相关关系。
课后作业:第84页,习题2-3A第1(1)、2(1)题,


2.3.2两个变量的线性相关
教学目标:经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
教学重点:经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
教学过程:
1.回顾上节课的案例分析给出如下概念:
(1)回归直线方程
(2)回归系数
2.最小二乘法
3.直线回归方程的应用
(1)描述两变量之间的依存关系;利用直线回归方程即可定量描述两个变量间依存的数量关系
(2)利用回归方程进行预测;把预报因子(即自变量x)代入回归方程对预报量(即因变量Y)进行估计,即可得到个体Y值的容许区间。
(3)利用回归方程进行统计控制规定Y值的变化,通过控制x的范围来实现统计控制的目标。如已经得到了空气中NO2的浓度和汽车流量间的回归方程,即可通过控制汽车流量来控制空气中NO2的浓度。
4.应用直线回归的注意事项
(1)做回归分析要有实际意义;
(2)回归分析前,最好先作出散点图;
(3)回归直线不要外延。
5.实例分析:
某调查者从调查中获知某公司近年来科研费用支出()与公司所获得利润()的统计资料如下表:
科研费用支出()与利润()统计表 单位:万元
年份
科研费用支出
利润
1998
1999
2000
2001
2002
2003
5
11
4
5
3
2
31
40
30
34
25
20
合计
30
180
要求估计利润()对科研费用支出()的线性回归模型。
解:设线性回归模型直线方程为:
因为:
根据资料列表计算如下表:
年份
1998
1999
2000
2001
2002
2003
5
11
4
5
3
2
31
40
30
34
25
20
155
440
120
170
75
40
25
121
16
25
9
4
0
6
-1
0
-2
-3
1
10
0
4
-5
-10
0
36
1
0
4
9
0
60
0
0
10
30
合计
30
180
1000
200
0
0
50
100
现利用公式(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)求解参数的估计值:

?


所以:利润()对科研费用支出()的线性回归模型直线方程为:
6、求直线回归方程,相关系数和作图,这些EXCEL可以方便地做到。仍以上题的数据为例。于 EXCEL表 中的空白区,选用"插入"菜单命令中的"图表",选中 XY散 点图类型,在弹出的图表向导中按向导的要求一步一步地 操作,如有错误可以返回去重来或在以后修改。适当修饰 图的大小、纵横比例、字体大小、和图符的大小等,使图 美观,最后得到图1,图中有直线称为趋势线,还有直线方程和相关系数。图中的每一个部份如坐标、标题、图例 等都可以分别修饰,这里主要介绍趋势线和直线方程。
图1散点图
  鼠标右键点击图中的数据点,出现一个对话框,选 " 添加趋势线" ,图中自动画上一条直线,再以鼠标右击此线,出现趋势线格式对话框,选择线条的粗细和颜色,在选项中选取显示公式和显示R 平方值,确定后即在图中显示回归方程和相关系数。
课堂练习:第83页,练习A,练习B
小结:经历用不同估算方法描述两个变量线性相关的过程。知道最小二乘法的思想,能根据给出的线性回归方程系数公式建立线性回归方程。
课后作业:第84页,习题2-3A第1、2题,


2.3.3实习作业
教学目标:会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想,解决一些简单的实际问题;能通过对数据的分析为合理的决策提供一些依据,认识统计的作用,体会统计思维与确定性思维的差异。
教学重点:会用随机抽样的基本方法和样本估计总体的思想,解决一些简单的实际问题;能通过对数据的分析为合理的决策提供一些依据,认识统计的作用,体会统计思维与确定性思维的差异。
教学过程:
1.课本86页案例设计一个题目
2.尝试解决下面的问题。
(1)下面是关于吸烟情况的20个国家的统计数字,其中第一行是国名,第二行是男性吸烟成员的百分数,第三行是女性吸烟成员的百分数。
韩国
拉脱
维亚
俄罗斯
多米
尼加
汤加
土耳其
中国
泰国
斐济
日本
68.2
67.0
67.0
66.3
65.0
63.0
61.0
60.0
59.3
59.0
6.3
12.0
30.0
13.6
14.0
24.0
7.0
15.0
30.6
14.8
美国
巴基
斯坦
芬兰
土库曼
尼日
利亚
巴拉圭
巴林
新西兰
瑞典
巴哈马
28.1
27.4
27.0
26.6
24.4
24.1
24.0
24.0
20.0
19.3
23.5
4.4
19.0
1.5
6.7
5.5
6.0
22.0
24.0
3.8
根据以上数据,试研究这些国家吸烟状况的类似程度。
问题(1)的分析:
要根据数据研究这些国家吸烟状况的类似程度,我们可以仅讨论男性的吸烟情况,首先确定一个划分类似的标准,不妨取1%,即当两个国家男性吸烟人数百分比之差小于1%时,将这两个国家称为类似的.则可分成下面九组:
(1)韩国;(2)拉脱维亚,俄罗斯和多米尼加;(3)汤加;(4)土耳其;(5)中国,泰国,斐济和日本;(6)美国;(7)巴基斯坦,芬兰和土库曼;(8)尼日利亚,巴拉圭,巴林和新西兰;(9)瑞典和巴哈马。对于女性吸烟的情况也可做类似的分析。
如果我们要整体地讨论吸烟情况,我们应当怎样做呢?一个直接的想法就是考虑下面的平面图:以女性吸烟者的百分数为横轴,男性吸烟者的百分数为纵轴。(如下图所示)
从图中可以看出,基本上分成下面四组:(1)巴哈马,巴基斯坦,巴拉圭,巴林,尼日利亚和土库曼斯坦;(2)芬兰,新西兰,瑞典和美国;(3)中国,日本,泰国,韩国,拉脱维亚,多米尼加和汤加;(4)土耳其,斐济和俄罗斯。
这个过程叫做聚类分析,它的基本思想是:
在一批样本数据中,定义能度量样本数据或类别间相近程度的统计量,在此基础上计算出个样本数据或类别之间的相近程度度量值;再按相近程度的大小,把样本逐一归类,关系密切的聚集到一个小的分类单位,关系疏远的聚集到一个大的分类单位,直到所有的样本数据都聚集完毕;最后把不同的类别一一划分出来,形成一个关系密疏图,并用以直观地显示分类对象的差异和联系。
上例向我们展示了对数据进行的聚类分析的过程, 一般来说,进行聚类分析需要解决两个问题:一是如何确定度量两个数据的接近程度的方法;二是究竟分成多少类合适。这两个问题都需要根据实际问题的背景和数据本身的意义来确定。统计上对此提出了一套程序化的方法:
(1)选择一种确定接近程度的方法,最直接的就是点之间的距离,我们上面的分析即是基于此;(不同的方法将得到不同的分类结果)
(2)设要分类的对象有n个;我们以这n个对象分成n类开始,按所选择的方法确定这n个对象两两的接近程度度量值,将最接近的两个对象合并为一类,如此我们得到了至多n-1类;
(3)确定类与类之间接近程度的方法;
(4)对n-1类重复步骤(2),如此下去到完全归为一类止。至于究竟分成多少类合适,需要分析者根据所讨论的问题来决定。在实际问题中,往往需要对几种分类方案进行比较后,再加以选择。
(2)为了研究某种新药的副作用(如恶心等),给50位患者服用此新药,另外50位患者服用安慰剂,得到下列实验数据:
副作用
药物


合计
新药
15
35
50
安慰剂
4
46
50
合计
19
81
100
请问服用新药是否可产生副作用?
问题(2)的分析:
假定服用新药与产生副作用没有关联.那么,首先要给“没有关联”下一个“能够操作”的定义。根据直观的经验,在服用新药与产生副作用的情形下,这个定义可以是这样的:如果服用新药与产生副作用没有关联,就意味着,无论服用新药与否,产生副作用的概率都是一样的。就此例题而言:
二者相差较大。由此可以推断,开始的假设是不成立的。也就是说,服用新药与产生副作用是有关联的。
由统计的常识知道,要求等号成立是非常苛刻的条件,实际上一般也是办不到的,我们所能追求的是在概率意义下的可靠性。对于上面的独立性问题,类比在聚类分析讨论中的想法,我们应当寻找一个适当的统计量,用它的大小来说明独立性是否成立。在统计中,我们引入下面的量
副作用B
药物A
有副作用B1
无副作用B2
合计
新药A1
安慰剂A2
合计
在前面的例子中
a=15,b=35,c=4,d=46。注意到独立性要求:
P(全体生实验者产生副作用)=P(服用新药产生副作用)

这等价于
因此,可以用的大小来衡量独立性的好坏。
问题:
(1)用+++
是不是更好些?
(2)用比用合理,你认为有道理吗?
(3)为了得到统计量的近似的分布,统计学家最终选用了:
Q2=
用它的大小来衡量独立性的大小,你能把它化简得到下式吗?
从上面的表达式可以直观地看出:的值越小,事件A与B之间的独立性将会越大(当的值为0时,事件A与B完全独立)。通过有关统计量分布的计算可知:当时,事件A与B在概率为95%的意义下是相关的;当时,事件A与B在概率为99%的意义下是相关的。
我们来算一算本题中的值:
于是得出结论:在概率为99%的意义下,服用新药与产生副作用是相关联的。从数据可以进一步看出,服用新药更容易产生副作用。
上述过程在统计推断叫做独立性检验,它的基本思想是:
如何选用一个标准,用它来衡量事件之间的独立性是否成立。
在独立性检验中,我们要特别关注方法的直观及合理性。

3.1.1随机现象
教学目标:了解随机现象,概率论的历史
教学重点:了解随机现象,概率论的历史
教学过程:
1.从随机现象说起??
在自然界和现实生活中,一些事物都是相互联系和不断发展的。在它们彼此间的联系和发展中,根据它们是否有必然的因果联系,可以分成截然不同的两大类:一类是确定性的现象。这类现象是在一定条件下,必定会导致某种确定的结果。举例来说,在标准大气压下,水加热到100摄氏度,就必然会沸腾。事物间的这种联系是属于必然性的。通常的自然科学各学科就是专门研究和认识这种必然性的,寻求这类必然现象的因果关系,把握它们之间的数量规律。
另一类是不确定性的现象。这类现象是在一定条件下,它的结果是不确定的。举例来说,同一个工人在同一台机床上加工同一种零件若干个,它们的尺寸总会有一点差异。又如,在同样条件下,进行小麦品种的人工催芽试验,各棵种子的发芽情况也不尽相同,有强弱和早晚的分别等等。为什么在相同的情况下,会出现这种不确定的结果呢?这是因为,我们说的“相同条件”是指一些主要条件来说的,除了这些主要条件外,还会有许多次要条件和偶然因素又是人们无法事先一一能够掌握的。正因为这样,我们在这一类现象中,就无法用必然性的因果关系,对个别现象的结果事先做出确定的答案。事物间的这种关系是属于偶然性的,这种现象叫做偶然现象,或者叫做随机现象。
在自然界,在生产、生活中,随机现象十分普遍,也就是说随机现象是大量存在的。比如:每期体育彩票的中奖号码、同一条生产线上生产的灯泡的寿命等,都是随机现象。因此,我们说:随机现象就是:在同样条件下,多次进行同一试验或调查同一现象,所的结果不完全一样,而且无法准确地预测下一次所得结果的现象。随机现象这种结果的不确定性,是由于一些次要的、偶然的因素影响所造成的。
随机现象从表面上看,似乎是杂乱无章的、没有什么规律的现象。但实践证明,如果同类的随机现象大量重复出现,它的总体就呈现出一定的规律性。大量同类随机现象所呈现的这种规律性,随着我们观察的次数的增多而愈加明显。比如掷硬币,每一次投掷很难判断是那一面朝上,但是如果多次重复的掷这枚硬币,就会越来越清楚的发现它们朝上的次数大体相同。
我们把这种由大量同类随机现象所呈现出来的集体规律性,叫做统计规律性。概率论和数理统计就是研究大量同类随机现象的统计规律性的数学学科。
2.概率论的产生和发展
概率论产生于十七世纪,本来是由保险事业的发展而产生的,但是来自于赌博者的请求,却是数学家们思考概率论中问题的源泉。
早在1654年,有一个赌徒梅累向当时的数学家帕斯卡提出一个使他苦恼了很久的问题:“两个赌徒相约赌若干局,谁先赢??m局就算赢,全部赌本就归谁。但是当其中一个人赢了??a??局赌本如何分配?三年后,也就是1657年,荷兰著名的天文、物理兼数学家惠更斯企图自己解决这一问题,结果写成了《论机会游戏的计算》一书,这就是最早的概率论著作。
近几十年来,随着科技的蓬勃发展,概率论大量应用到国民经济、工农业生产及各学科领域。许多兴起的应用数学,如信息论、对策论、排队论、控制论等,都是以概率论作为基础的。
课堂练习:第98页,练习A,练习B
小结:通过本届课的学习我们了解随机现象,概率论的历史
课后作业:略

3.1.2事件与基本事件空间
教学目标:理解事件与基本事件空间的概念
教学重点:理解事件与基本事件空间的概念
教学过程:
1.概念:对随机现象的观测称作随机试验。
种类:随机试验有可重复随机试验和不可重复随机试验两种。前者是指可以在相同条件下重复进行的随机试验;后者是指不能在相同条件下重复进行的随机试验。
要注意,随机现象或随机试验的概念都是同给定的一组条件联系在一起的。给定的一组条件发生了改变,就变成了另外的随机现象和另外的随机试验。
2.基本概念:
(1)必然事件:必然事件是每次试验都一定出现的事件,记作。
不可能事件:任何一次试验都不可能出现的事件称为不可能事件,记作?。
(2)随机事件(事件):随机试验的每一种结果或随机现象的每一种表现称作随机事件,简称为事件
(3)基本事件:一个事件如果不能再被分解为两个或两个以上事件,称作基本事件。
(4)基本事件空间:一项随机试验的所有基本事件的集合,称作该随机试验的基本事件空间。
3.集合来解释上述概念
a)基本事件----元素
b)基本事件空间----全集
c)随机事件----全集的子集
4.通过例1、例2学会写出基本事件空间、事件
课堂练习:第101页,练习A,练习B
小结:通过本节课的学习我们理解事件与基本事件空间的概念
课后作业:略

3.1.3频率与概率
教学目标:在具体情境中,了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及频率与概率的区别。
教学重点:在具体情境中,了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及频率与概率的区别。
教学过程:
1.案例分析:为了研究这个问题,2003年北京市某学校高一(5)班的学生做了如下试验:
在相同条件下大量重复掷一枚图钉,观察“钉尖朝上”出现频率的变化情况。
(1)每人手捏一枚图钉的钉尖、钉帽在下,从1.2米的高度让图钉自由下落。
(2)重复20次,记录下“钉尖朝上”出现的次数。
下图是汇总这个班上六位同学的数据后画出来的频率图。
观察上图,“钉尖朝上”出现的频率有什么样的变化趋势?
动手实践
从一定高度按相同的方式让一枚图钉自由下落,图钉落地后可能钉尖朝上、也可能钉尖着地。大量重复试验时,观察“钉尖朝上”出现频率的变化情况。
(1)从一定高度让一枚图钉自由下落并观察图钉落地后的情况,每人重复20次,记录下“钉尖朝上”出现的次数。
(2)汇总每个人所得的数据,并将每个人的数据进行编号,分别得出前20次、前40次、前60次、……出现“钉尖朝上”的频率。
(3)在直角坐标系中,横轴表示掷图钉的次数,纵轴表示以上试验得到的频率,将上面算出的结果表示在坐标系中。
(4)从图上观察出现“钉尖朝上”的频率的变化趋势,你会得出什么结论?
归纳概括
通过上面的试验,我们可以看出:出现“钉尖朝上”的频率是一个变化的量,但是在大量重复试验时,它又具有“稳定性”——在一个“常数”附近摆动。
2.在n次重复实验中,事件A发生的频率m/n,当n很大时,总是在某个常数值附近摆动,随着n的增加出现摆动幅度较大的情形越少,此时就把这个常数叫做事件A的概率
3.实例:计算一个现实世界中复杂事件发生的概率往往是比较困难的,我们可以制造一个较为简单的模型去模拟复杂事件。通过实验确定出简单模型的频率,并以此估计复杂事件的概率。
例如,你用一块面团做6个甜饼,在面团中随意地放入10块巧克力。那么,你拿到一个甜饼上至少有3块巧克力的概率是多少?
(1)10块巧克力在6个甜饼中任何一个的概率是多少?
10块巧克力在6个甜饼中任何一个的概率是相等的,都为1/6。
(2)制作一个模型进行模拟。
因为,10块巧克力在6个甜饼中任何一个的概率都为1/6,所以,可以利用骰子来模拟。用一个骰子掷10次,骰子掷出后,朝上的点数是几,就在第几个甜饼中。
(3)进行大量实验,用频率来估计一个甜饼上至少有3块巧克力的概率。
课堂练习:第105页,练习A,练习B
小结:通过本节课的学习我们了解随机事件发生的不确定性和频率的稳定性,进一步了解概率的意义以及频率与概率的区别。
课后作业:略

3.1.4概率的加法公式
教学目标:通过实例,了解两个互斥事件的概率加法公式。
教学重点:通过实例,了解两个互斥事件的概率加法公式。
教学过程:
1.在10个杯子里,有5个一等品,3个二等品,2个三等品。现在我们从中任取一个。
设:“取到一等品”记为事件A
“取到二等品”记为事件B
“取到三等品”记为事件C
分析:如果事件A发生,事件B、C就不发生,引出概念。
概念:在一次随机事件中,不可能同时发生的两个事件,叫做互斥事件。(如上述中的A与B、B与C、A与C)
一般的:如果事件A1、A2……An中,任意两个都是互斥事件,那么说A1、A2……An彼此互斥。
例1某人射击了两次。问:两弹都击中目标与两弹都未击中,两弹都未击中与至少有一个弹击中,这两对是互斥事件吗?
例2:P106,例1
2.再回想到第一个例子:P(A)= P(B)= P(C)=
问:如果取到一等品或二等品的概率呢?
答:P(A+B)==+=P(A)+P(B)
得到下述公式:
一般的,如果n个事件A1、A2、……An彼此互斥,那么事件“A1+A2+……+An”发生的概率,等于这n个事件分别发生的概率之和,即P(A1+A2+……+An)=P(A1)+P(A2)+……+P(An)
3.对立事件:其中必有一个发生的两个互斥事件。
对立事件性质:P(A)+P()=1或P(A)=1-P()
例3:袋中有20个球,其中有17个红球,3个黄球,从中任取3个。求,至少有一个黄球的概率?
析:在上述各问题都理解后,这道题就可以多渠道来解。
解:记“至少有一个黄球”为事件A
记“恰好有一个黄球”为事件A1
记“恰好有二个黄球”为事件A2
记“恰好有三个黄球”为事件A3
法1
事件A1、A2、A3彼此互斥
P(A)=P(A1+A2+A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)=
法2:(利用对立事件的概率关系)
对立事件是“没有黄球”
故P(A)=1-P(A0)=
课堂练习:第108页,练习A,练习B
小结:运用互斥事件的概率加法公式时,首先要判断它们是否互斥,再由随机事件的概率公式分别求它们的概率,然后计算。
在计算某些事件的概率较复杂时,可转而先示对立事件的概率。
课后作业:略

3.2.1古典概型
教学目标:通过实例,理解古典概型及其概率计算公式,会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率。
教学重点:通过实例,理解古典概型及其概率计算公式,会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率。
教学过程:
1.古典概型是最简单的随机试验模型,也是很多概率计算的基础,而且有不少实际应用.
古典概型有两个特征:
(1)样本空间是有限的, ,其中, i=1, 2, …,n, 是基本事件.
(2)各基本事件的出现是等可能的,即它们发生的概率相同.
很多实际问题符合或近似符合这两个条件,可以作为古典概型来看待. 在“等可能性”概念的基础上,很自然地引进如下的古典概率(classical probability)定义.
定义1 设一试验有n个等可能的基本事件,而事件A恰包含其中的m个基本事件,则事件A的概率P(A)定义为

P(A)=
2.例1掷两枚均匀硬币,求出现两个正面的概率.
取样本空间:{甲正乙正,甲正乙反,甲反乙正,甲反乙反}.
这里四个基本事件是等可能发生的,故属古典概型.
n=4, m=1, P=1/ 4
例2 一次投掷两颗骰子,求出现的点数之和为奇数的概率。   解法1 设 表示“出现点数之和为奇数”,用 记“第一颗骰子出现 点,第二颗骰子出现 点”,。显然出现的36个基本事件组成等概样本空间,其中 包含的基本事件个数为 ,故
。  
解法2 若把一次试验的所有可能结果取为:(奇,奇),(奇,偶),(偶,奇),(偶,偶),则它们也组成等概样本空间。基本事件总数 , 包含的基本事件个数 ,故    。  
解法3 若把一次试验的所有可能结果取为:{点数和为奇数},{点数和为偶数},也组成等概样本空间,基本事件总数 , 所含基本事件数为1,故
。  
注 找出的基本事件组构成的样本空间,必须是等概的。解法2中倘若解为:(两个奇),(一奇一偶),(两个偶)当作基本事件组成样本空间,则得出 ,错的原因就是它不是等概的。例如 (两个奇) ,而 (一奇一偶) 。本例又告诉我们,同一问题可取不同的样本空间解答。
课堂练习:第116页,习题3-2A 1,2,3,
小结:? 运用互斥事件的概率加法公式时,首先要判断它们是否互斥,再由随机事件的概率公式分别求它们的概率,然后计算。
在计算某些事件的概率较复杂时,可转而先示对立事件的概率。
课后作业:第116页,习题3-2A 4,5,6,

3.3.1几何概型
教学目标:初步体会几何概型的意义。
教学重点:初步体会几何概型的意义。
教学过程:
1.古典概型要求样本点总数为有限.若是有无限个样本点,特别是连续无限的情况,虽是等可能的,也不能利用古典概型.但是类似的算法可以推广到这种情形.
若样本空间是一个包含无限个点的区域Ω(一维,二维,三维或n维),样本点是区域中的一个点.此时用点数度量样本点的多少就毫无意义.“等可能性”可以理解成“对任意两个区域,当它们的测度(长度,面积,体积,…)相等时,样本点落在这两区域上的概率相等,而与形状和位置都无关”.
在这种理解下,若记事件A={任取一个样本点,它落在区域g},则A的概率定义为
P(A)=. 这样定义的概率称为几何概率.
2.例1 某路公共汽车5分钟一班准时到达某车站,求任一人在该车站等车时间少于3分钟的概率(假定车到来后每人都能上).
可以认为人在任一时刻到站是等可能的. 设上一班车离站时刻为a,则某人到站的一切可能时刻为 Ω= (a, a+5),记A={等车时间少于3分钟},则他到站的时刻只能为g = (a+2, a+5)中的任一时刻,故
P(A)=.
例2(会面问题)两人相约7点到8点在某地会面,先到者等候另一人20分钟,过时离去.求两人会面的概率.
因为两人谁也没有讲好确切的时间,故样本点由两个数(甲乙两人各自到达的时刻)组成.以7点钟作为计算时间的起点,设甲乙各在第x分钟和第y分钟到达,则样本空间为
Ω:{(x,y) | 0≤x≤60,0≤y≤60},画成图为一正方形.会面的充要条件是|x-y| ≤20,即事件A={可以会面}所对应的区域是图中的阴影线部分.
P(A)=
课堂练习:略
小结:通过实例初步体会几何概型的意义
课后作业:略

3.4概率的应用
教学目标:结合实际问题情景,理解概率的应用
教学重点:结合实际问题情景,理解概率的应用
教学过程:
1.概率依赖于观察者??
至少在数学中概率是依赖于观察者的。
现在,考虑一个日常生活的例子。如果我们说“‘张三得肺结核的概率’是2%”,那么,在这一命题有意义的限度内,它是指
第一,某一人群G有2%的人得了肺结核;
第二,张三属于人群G。
在这里,第一个条件与观察者无关,是一个客观条件;但第二个条件则是观察者的已知条件,是一个主观条件。如果换一个观察者,当然不会有“张三不属于人群G”这样的相反的已知条件,但不同的观察者对张三属于什么人群的认识可能是各式各样的。例如,“张三是青岛大学的一个学生”、“张三是一个二十岁的年轻人”或者“张三是山东人”,等等。在“青岛大学学生”、“二十岁的年轻人”和“山东人”的这些人群中,得肺结核的人的比例是不同的,张三得肺结核的概率就因此而有所不同。
如果经过透视,查明张三没有得肺结核,那么张三得肺结核的概率就是零。这样,在透视前后,张三得肺结核的概率从0.02突变为0。显然,张三的健康情况并未因为这次透视而有所改变。那么,这次透视究竟改变了什么呢?是给张三作透视的这位大夫对张三的健康情况的“认识”,确切地说,是这位大夫的“已知条件”。在透视之前,他只知道张三属于一个有2%的人得了肺结核的人群;透视之后,他有了进一步的认识,知道张三同时还属于经过他透视排除了的肺结核的可能性的那个人群。在这里,关键是“已知条件”,而不是“大夫”这个人,我们可以把这位大夫换成任何一个掌握了相同的已知条件的另一位观察者。由此可见,在日常生活中,概率也依赖于观察者。
2.例1 李炎是一位喜欢调查研究的好学生,他对高三年级的12个班(每班50人)同学的生日作过一次调查,结果发现每班都有三位同学的生日相同,难道这是一种巧合吗?
解析:本题即求50个同学中出现生日相同的机会有多大?
我们知道,任意两个人的生日相同的可能性为1/365×1/365≈0.0000075,确实非常小,那么对于一个班而言,这种可能性是不是也不大呢?
正面计算这种可能性的大小并不简单,因为要考虑可能有2个人生日相同,3个人生日相同,……有50个人生日相同的这些情况。如果我们从反而来考察,即计算找不到俩个人生日相同的可能性,就可知道最少有两个人生日相同的可能性。
对于任意2个人,他们生日不同的可能性是 (365/365)×(364/365)=365×364/3652
对于任意3个人,他们中没有生日相同的可能性是
365/365×364/365×363/365=365×364×363/3653;
类似可得,对于50个人,找不到两个生日相同的可能性是
365×364×363×…×316/36550≈0.03,因此,50个人中至少有两个人生日相同的机会达97%,这么大的可能性有点出乎意料,然而事实就是如此,高三年级的12个班级(每班50人)都有两位同学生日相同的事件发生,并非巧合。那么,50人中有3人生日相同的概率有多大?请读者计算。
3.认定闯祸的是红色出租车,这公平吗?
深夜,一辆出租车被牵涉进一起交通事故,该市有两家出租车公司——红色出租车公司和蓝色出租车公司,其中蓝色出租车公司和红色出租车公司分别占整个城市出租车的85%和15%。据现场目击证人说,事故现场的出租车是红色,并对证人的辨别能力作了测试,测得他辨认的正确率为80%,于是警察就认定红色出租车具有较大的肇事嫌疑。请问警察的认定对红色出租车公平吗?试说明理由
解析:设该城市有出租车1000辆,那么依题意可得如下信息:
证人所说的颜色(正确率80%)




蓝色
红色
合计
蓝色(85%)
680
170
850
红色(15%)
30
120
150
合计
710
290
1000
从表中可以看出,当证人说出租车是红色时,且它确实是红色的概率为0.41,而它是蓝色的概率为0.59.在这种情况下,以证人的证词作为推断的依据对红色出租车显然是不公平的。
4.你能设计一个摸奖方案吗?
某食品公司为新产品问世拟举办2004年国庆促销活动,方法是买一份糖果摸一次彩,摸彩的器具是黄、白两色乒乓球,这些乒乓球的大小与质地完全相同。另有一只棱长约为30厘米密封良好且不透光的长方体木箱(木箱上方可容一只手伸人)。该公司拟按中奖率1%设大奖,其余99%则为小奖,大奖奖品的价值为400元,小奖奖品的价值为2元。请你按公司的要求设计一个摸彩方案。
解析:本题并不要求计算中奖概率,而是在给定的中奖率条件下设计摸奖的方案,因此本题是个开放性问题,可以有多种构思,可谓“一果多因”。我们不妨提出了如下5个方案:
方案1:在箱内放置100个乒乓球,其中1个为黄球,99个为白球。顾客一次摸出一个乒乓球,摸到黄球为中大奖,否则中小奖。
方案2:在箱内放置14个乒乓球,其中2个为黄球,12个为白球,顾客一次摸出2个乒乓球,摸到2个均为黄球中大奖,否则中小奖。
方案3:在箱内放置15个乒乓球,其中2个为黄球,13个为白球,顾客摸球和中奖办法与方案2相同。
方案4:在箱内放置25个乒乓球,其中3个为黄球,22个为白球,顾客一次摸出2个乒乓球,摸到2个均为黄球为中大奖,否则中小奖。
方案5:在箱内放置10个乒乓球,其中3个为黄球,7个为白球,顾客一次摸出3个乒乓球或分几次摸,一次摸1个或2个,共摸出3个,不放回(考虑到儿童一次摸3个球比较困难),如果摸出的3个乒乓球均为黄色即中大奖,否则中小奖。
课堂练习:
小结:结合实际问题情景,理解概率的应用
课后作业:
  一 任意角的三角函数    4.1 角的概念的推广
   4.2 弧度制
   4.3 任意角的三角函数
   阅读材料 三角函数与欧拉
   4.4 同角三角函数的基本关系式
   4.5 正弦、余弦的诱导公式
  二 两角和与差的三角函数    4.6 两角和与差的正弦、余弦、正切
   4.7 二倍角的正弦、余弦、正切
  三 三角函数的图象和性质    4.8 正弦函数、余弦函数的图象和性质
   4.9 函数y=Asin(ωx+φ)的图象
   4.10 21世纪教育网的图象和性质
   4.11 已知三角函数值求角
   阅读材料 潮汐与港口水深
  小结与复习
§1.1.2 程序框图 (三个课时)
教学目标:
1。掌握程序框图的概念;会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的三个基本逻辑结构 2.掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。 3.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;学会灵活、正确地画程序框图。
教学重点:经过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达求解问题的过程,重点是程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构
教学难点: 难点是能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
教学过程
引入:算法可以用自然语言来描述,但为了使算法的程序或步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表示它。
程序框图基本概念:
(1)程序构图的概念:程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形。
一个程序框图包括以下几部分:表示相应操作的程序框;带箭头的流程线;程序框外必要文字说明。
(2)构成程序框的图形符号及其作用
程序框
名称
功能
起止框
表示一个算法的起始和结束,是任何流程图不可少的。
输入、输出框
表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位置。
处理框
赋值、计算,算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内。
判断框
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”。
学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:
1、使用标准的图形符号。2、框图一般按从上到下、从左到右的方向画。3、除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的唯一符号。4、判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。5、在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。
(3)、算法的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。
顺序结构:顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构。
顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而
下地连接起来,按顺序执行算法步骤。如在示意图中,A框和B
框是依次执行的,只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执
行B框所指定的操作。
例3、已知一个三角形的三边分别为2、3、4,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法的程序框图。 (解法见课本)
条件结构:
条件结构是指在算法中通过对条件的判断,
根据条件是否成立而选择不同流向的算法结构。
它的一般形式如右图所示:
注意:
右图此结构中包含一个判断框,根据给定的
条件P是否成立而选择执行A框或B框。无论P条件是否成立,只能执行A框或B框之一,不可能同时执行A框和B框,也不可能A框、B框都不执行。一个判断结构可以有多个判断框。
例4、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。画出这个算法的程序框图。解:(见课本)
循环结构:在一些算法中,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,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显然,循环结构中一定包含条件结构。循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:
(1)、一类是当型循环结构,如下左图所示,它的功能是当给定的条件P成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件P是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件P不成立为止,此时不再执行A框,离开循环结构。
(2)、另一类是直到型循环结构,如下右图所示,它的功能是先执行,然后判断给定的条件P是否成立,如果P仍然不成立,则继续执行A框,直到某一次给定的条件P成立为止,此时不再执行A框,离开循环结构。


当型循环结构 直到型循环结构
注意:1循环结构要在某个条件下终止循环,这就需要条件结构来判断。因此,循环结构中一定包含条件结构,但不允许“死循环”。2在循环结构中都有一个计数变量和累加变量。计数变量用于记录循环次数,累加变量用于输出结果。计数变量和累加变量一般是同步执行的,累加一次,计数一次。
例5、设计一个计算1+2+3+…+100的值的算法,并画出程序框图。
解:算法和程序框图(可参看课本)
课堂小结:本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达。
在具体画程序框图时,要注意的问题:流程线上要有标志执行顺序的前头;判断框后边的流程线应根据情况标注“是”或“否”;在循环结构中,要注意根据条件设计合理的计数变量、累加变量等.
§1.2.1输入、输出语句和赋值语句
教学目标:
正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的结构。
让学生充分地感知、体验应用计算机解决数学问题的方法;并能初步操作、模仿。
实例使学生理解3种基本的算法语句(输入语句、输出语句和赋值语句)的表示方法、结构和用法,能用这三种基本的算法语句表示算法,进一步体会算法的基本思想。
教学难点重点:正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的作用。
学法:我们用自然语言或程序框图描述的算法,计算机是无法“看得懂,听得见”的。因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言翻译成计算机程序。程序设计语言有很多种。如BASIC,Foxbase,C语言,C++,J++,VB,VC,JB等。为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:输入语句、输出语句、赋值语句条件语句和循环语句.今天,我们一起用类BASIC语言学习输入语句、输出语句、赋值语句。
教学过程:输入语句、输出语句和赋值语句基本上对应于算法中的顺序结构。下面的例题是用这三种基本的算法语句表示的一个算法。
例1:用描点法作函数y=x3+3x2-24x+30的图象时,需要求出自变量和函数的一组对应值。编写程序,分别计算当x=-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5时的函数值。
程序:INPUT“x=”;x 输入语句
y=x︿3+3*x︿2-24*x+30 赋值语句
PRINT x 打印语句
PRINT y 打印语句
END
输入语句
(1)输入语句的一般格式
(2)输入语句的作用是实现算法的输入信息功能;(3)“提示内容”提示用户输入什么样的信息,变量是指程序在运行时其值是可以变化的量;(4)输入语句要求输入的值只能是具体的常数,不能是函数、变量或表达式;(5)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。
输出语句
(1)输出语句的一般格式
(2)输出语句的作用是实现算法的输出结果功能;(3)“提示内容”提示用户输入什么样的信息,表达式是指程序要输出的数据;(4)输出语句可以输出常量、变量或表达式的值以及字符。
赋值语句
(1)赋值语句的一般格式
(2)赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量;(3)赋值语句中的“=”称作赋值号,与数学中的等号的意义是不同的。赋值号的左右两边不能对换,它将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量;(4)赋值语句左边只能是变量名字,而不是表达式,右边表达式可以是一个数据、常量或算式;(5)对于一个变量可以多次赋值。
注意:①赋值号左边只能是变量名字,而不能是表达式。如:2=X是错误的。②赋值号左右不能对换。如“A=B”“B=A”的含义运行结果是不同的。③不能利用赋值语句进行代数式的演算。(如化简、因式分解、解方程等)④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
例2:编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩。
分析:先写出算法,画出程序框图,再进行编程。
程序:
例3、给一个变量重复赋值。(解法略)
例4、交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值。
程序:
分析:引入一个中间变量X,将A的值赋予X,又将B的值赋予A,再将X的值赋予B,
从而达到交换A,B的值。(比如生活中交换装满红墨水和蓝墨水的两个瓶子里的墨水,
需要再找一个空瓶子)
P15 练习 1. 2. 3
课堂小结
本节课介绍了输入语句、输出语句和赋值语句的结构特点及联系。掌握并应用输入语句,输出语句,赋值语句编写一些简单的程序解决数学问题,特别是掌握赋值语句中“=”的作用及应用。编程一般的步骤:先写出算法,再进行编程。我们要养成良好的习惯,也有助于数学逻辑思维的形成。注意:BASIC语言中的标准函数,如SQR(x)表示x的算术平方根,ABS(x)表示x的绝对值等。

§1.2.2条件语句
教学目标:1正确理解条件语句的概念,并掌握其结构。2会应用条件语句编写程序。
教学重点:条件语句的步骤、结构及功能。 教学难点:会编写程序中的条件语句。
教学过程
条件语句: 1、条件语句的一般格式有两种:(1)IF—THEN—ELSE语句;(2)IF—THEN语句。2、IF—THEN—ELSE语句
IF—THEN—ELSE语句的一般格式为图1,对应的程序框图为图2。


图1 图2
分析:在IF—THEN—ELSE语句中,“条件”表示判断的条件,“语句1”表示满足条件时执行的操作内容;“语句2”表示不满足条件时执行的操作内容;END IF表示条件语句的结束。计算机在执行时,首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合,则执行THEN后面的语句1;若条件不符合,则执行ELSE后面的语句2。
3、IF—THEN语句
IF—THEN语句的一般格式为图3,对应的程序框图为图4。


注意:“条件”表示判断的条件;“语句”表示满足条件时执行的操作内容,条件不满足时,结束程序;END IF表示条件语句的结束。计算机在执行时首先对IF后的条件进行判断,如果条件符合就执行THEN后边的语句,若条件不符合则直接结束该条件语句,转而执行其它语句。
例5、编写程序,输入一元二次方程ax2+bx+c=0的系数,输出它的实数根。
分析:先把解决问题的思路用程序框图表示出来,然后再根据程序框图给出的算法步骤,逐步把算法用对应的程序语句表达出来。(程序框图先由学生讨论,再统一,可以参考课本)
算法分析:在求解方程之前,需要首先判断判别式的符号,再根据判别式的符号判断方程根的情况:△>0时,方程有两个不相等的实数根;△=0时,方程有两个相等的实数根;△<0时,方程没有实数根。这个过程可以用算法中的条件结构来表示。
课本练习2
小结:条件语句一般用在需要对条件进行判断的算法设计中,如判断一个数的正负,确定两个数的大小等问题,还有求分段函数的函数值等,往往要用条件语句,有时甚至要用到条件语句的嵌套
编程的一般步骤:(1)算法分析 :根据提供的问题,利用数学及相关学科的知识,设计出解决问题的算法。
(2)画程序框图:依据算法分析,画出程序框图。(3)写出程序 :根据程序框图中的算法步骤,逐步把算法用相应的程序语句表达出来。

§1.2.3循环语句
教学目标:1正确理解循环语句的概念,并掌握其结构。2会应用循环语句编写程序。
教学重点:两种循环语句的表示方法、结构和用法,用循环语句表示算法。
教学难点:理解循环语句的表示方法、结构和用法,会编写程序中的循环语句。
教学过程: 算法中的循环结构是由循环语句来实现的。对应于程序框图中的两种循环结构,一般程序设计语言中也有当型(WHILE型)和直到型(UNTIL型)两种语句结构。即WHILE语句和UNTIL语句。
WHILE语句
(1)WHILE语句的一般格式是 对应的程序框图是
(2)当计算机遇到WHILE语句时,先判断条件的真假,如果条件符合,就执行WHILE与WEND之间的循环体;然后再检查上述条件,如果条件仍符合,再次执行循环体,这个过程反复进行,直到某一次条件不符合为止。这时,计算机将不执行循环体,直接跳到WEND语句后,接着执行WEND之后的语句。因此,当型循环有时也称为“前测试型”循环。
UNTIL语句
(1)UNTIL语句的一般格式是 对应的程序框图是
(2)直到型循环又称为“后测试型”循环,从UNTIL型循环结构分析,计算机执行该语句时,先执行一次循环体,然后进行条件的判断,如果条件不满足,继续返回执行循环体,然后再进行条件的判断,这个过程反复进行,直到某一次条件满足时,不再执行循环体,跳到LOOP UNTIL语句后执行其他语句,是先执行循环体后进行条件判断的循环语句。
分析:当型循环与直到型循环的区别:(先由学生讨论再归纳)
当型循环先判断后执行,直到型循环先执行后判断;
在WHILE语句中,是当条件满足时执行循环体,在UNTIL语句中,是当条件不满足时执行循环体。
例1:编写程序,计算自然数1+2+3+……+99+100的和。
分析:这是一个累加问题。我们可以用WHILE型语句,也可以用UNTIL型语句。
程序(WHILE语句):(略) 程序(UNTIL语句):(略)
练习(课本23页)
小结1、循环语句的两种不同形式:WHILE语句和UNTIL语句(另补充了For语句),掌握它们的一般格式。2、在用WHILE语句和UNTIL语句编写程序解决问题时,一定要注意它们的格式及条件的表述方法。WHILE语句中是当条件满足时执行循环体,而UNTIL语句中是当条件不满足时执行循环体。3、循环语句主要用来实现算法中的循环结构,在处理一些需要反复执行的运算任务。如累加求和,累乘求积等问题中常用到。
§1.3秦九韶算法与排序(两个课时)
教学目标:1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。 2掌握数据排序的原理能使用直接排序法与冒泡排序法给一组数据排序,进而能设计冒泡排序法的程序框图及程序,理解数学算法与计算机算法的区别,理解计算机对数学的辅助作用。
教学重点:秦九韶算法的特点及其程序设计,两种排序法的排序步骤及其程序设计
教学难点:秦九韶算法的先进性理解及其程序设计,排序法的计算机程序设计
教学过程 (秦九韶计算多项式的方法)
例1、 设计求多项式f(x)=2x5-5x4-4x3+3x2-6x+7当x=5时的值的算法,并写出程序。
个别学生提出一般的解决方案,如:x=5 y=2 * x︿5 – 5 * x︿4 – 4 * x︿3 + 3 * x︿2 – 6 * x + 7 PRINT“y=”;y END
提问:例1计算时需要多少次乘法计算?多少次加法计算?有什么优缺点?(上述算法一共做了解15次乘法运算,5次加法运算,优点是简单、易懂。缺点是不通用,不能解决任意多项式的求值问题,而且计算效率不高。)
提问:计算x的幂时,可以利用前面的计算结果,以减少计算量,即先计算x2,然后依次计算x2.x,(x2.x).x, ((x2.x).x).x的值,这样计算上述多项式的值,一共需要多少次乘法,多少次加法?(上述算法一共做了解4次乘法运算,5次加法运算。)
结论:第二种做法与第一种做法相比,乘法的运算次数减少了,因而能提高运算效率,而且对于计算机来说,做一次乘法所需的运算时间比做一次加法要长得多,因此第二种做法更快地得到结果。
我们把多项式变形为:f(x)= 2x5-5x4-4x3+3x2-6x+7=((((2x-5)x-4)x+3)x-6)x+7
从内到外,如果把每一个括号都看成一个常数,x的系数依次是什么?
用图表可以表示为:
多项式x系数
2
-5
-4
3
-6
7
运算
10
25
105
540
2670
+
变形后x的"系数"
2
5
21
108
534
2677
*5
最后的系数2677即为所求的值,让学生描述上述计算过程。上述算法就是“秦九韶算法”。
如何应用秦九韶算法完成一般的多项式f(x)=anxn+an-1xn-1+….+a1x+a0求值问题?
f(x)=anxn+an-1xn-1+….+a1x+a0=( anxn-1+an-1xn-2+….+a1)x+a0 =(( anxn-2+an-1xn-3+….+a2)x+a1)x+a0
=......=(...( anx+an-1)x+an-2)x+...+a1)x+a0
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v1=anx+an-1
然后由内向外逐层计算一次多项式的值,即
v2=v1x+an-2 v3=v2x+an-3 ...... vn=vn-1x+a0
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
观察秦九韶算法的数学模型,计算vk时要用到vk-1的值,若令v0=an,我们可以得到下面的递推公式:
v0=an
vk=vk-1+an-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。
例2、已知一个五次多项式f(x)=5x5+2x4+3.5x3-2.6x2+1.7x-0.8用秦九韶算法求当x=5时多项式的值。
分析:先画出程序框图(见课本)
排序
排序的算法很多,课本主要介绍里两种排序方法:直接插入排序和冒泡排序
1、直接插入排序
基本思想:插入排序的思想就是读一个,排一个。将第1个数放入数组的第1个元素中,以后读入的数与已存入数组的数进行比较,确定它在从大到小的排列中应处的位置.将该位置以及以后的元素向后推移一个位置,将读入的新数填入空出的位置中.(由于算法简单,可以举例说明)
2、冒泡排序
基本思想:依次比较相邻的两个数,把大的放前面,小的放后面.即首先比较第1个数和第2个数,大数放前,小数放后.然后比较第2个数和第3个数......直到比较最后两个数.第一趟结束,最小的一定沉到最后.重复上过程,仍从第1个数开始,到最后第2个数...... 由于在排序过程中总是大数往前,小数往后,相当气泡上升,所以叫冒泡排序.
例3、用冒泡法对数据7,5,3,9,1从小到大进行排序。
小结
(1)秦九韶算法计算多项式的值及程序设计(2)数字排序法中的常见的两种排序法直接插入排序法与冒泡排序法(3)冒泡法排序的计算机程序设计(4)注意循环语句的使用与算法的循环次数,对算法进行改进。
§1.3辗转相除法与更相减损术
教学目标:1理解辗转相除法与更相减损术中蕴含的数学原理,并能根据这些原理进行算法分析。 2基本能根据算法语句与程序框图的知识设计完整的程序框图并写出算法程序。
教学重点:理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的方法。
教学难点:把辗转相除法与更相减损术的方法转换成程序框图与程序语言。
教学过程
提出问题:在小学,我们已经学过求最大公约数的知识,如口算求出12与20的公约数。
分析:我们都是利用找公约数的方法来求最大公约数,如果公约数比较大而且根据我们的观察又不能得到一些公约数,我们又应该怎样求它们的最大公约数?比如求8251与6105的最大公约数?这就是我们这一堂课所要探讨的内容。
辗转相除法
例1 求两个正数8251和6105的最大公约数。
分析:8251与6105两数都比较大,而且没有明显的公约数,可以把它们都变小一点,根据已有的知识即可求出最大公约数8251=6105×1+2146
显然8251的最大公约数也必是2146的约数,同样6105与2146的公约数也必是8251的约数,所以8251与6105的最大公约数也是6105与2146的最大公约数。
6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333
1813=333×5+148 333=148×2+37
148=37×4+0 则37为8251与6105的最大公约数。
以上我们求最大公约数的方法就是辗转相除法。也叫欧几里德算法,它是由欧几里德在公元前300年左右首先提出的。利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下:
(1):用较大的数m除以较小的数n得到一个商和一个余数;(2):若=0,则n为m,n的最大公约数;若≠0,则用除数n除以余数得到一个商和一个余数;(3):若=0,则为m,n的最大公约数;若≠0,则用除数除以余数得到一个商和一个余数;…… 依次计算直至=0,此时所得到的即为所求的最大公约数。
更相减损术
我国早期也有求最大公约数问题的算法,就是更相减损术。在《九章算术》中有更相减损术求最大公约数的步骤:可半者半之,不可半者,副置分母?子之数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。
翻译为:(1):任意给出两个正数;判断它们是否都是偶数。若是,用2约简;若不是,执行第二步。(2):以较大的数减去较小的数,接着把较小的数与所得的差比较,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)就是所求的最大公约数。
例2 用更相减损术求98与63的最大公约数.
分析:(略)
辗转相除法与更相减损术的区别:
(1)都是求最大公约数的方法,计算上辗转相除法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的区别较明显。
(2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除余数为0则得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到
小结:对比分析辗转相除法与更相减损术求最大公约数的计算方法及完整算法程序。

§1.3进位制
教学目标:1了解各种进位制与十进制之间转换的规律,会利用各种进位制与十进制之间的联系进行各种进位制之间的转换。 2学习各种进位制转换成十进制的计算方法,研究十进制转换为各种进位制的除k去余法,并理解其中的数学规律。
教学重点:各进位制表示数的方法及各进位制之间的转换
教学难点:除k取余法的理解以及各进位制之间转换的程序框图及其程序的设计
学法:学习各种进位制特点的同时探讨进位制表示数与十进制表示数的区别与联系,熟悉各种进位制表示数的方法,从而理解十进制转换为各种进位制的除k取余法。
教学过程
引入:我们常见的数字都是十进制的,比如一般的数值计算,但是并不是生活中的每一种数字都是十进制的.比如时间和角度的单位用六十进位制,电子计算机用的是二进制,旧式的称是十六进制的,计算一打数值时是12进制的......那么什么是进位制?不同的进位制之间又又什么联系呢?
进位制是一种记数方式,用有限的数字在不同的位置表示不同的数值。可使用数字符号的个数称为基数,基数为n,即可称n进位制,简称n进制。现在最常用的是十进制,通常使用10个阿拉伯数字0-9进行记数。对于任何一个数,我们可以用不同的进位制来表示。比如:十进数57,可以用二进制表示为111001,也可以用八进制表示为71、用十六进制表示为39,它们所代表的数值都是一样的。
一般地,若k是一个大于一的整数,那么以k为基数的k进制可以表示为:

而表示各种进位制数一般在数字右下脚加注来表示,如111001(2)表示二进制数,34(5)表示5进制数
如:把二进制数110011(2)化为十进制数. 110011=1*25+1*24+0*23+0*22+1*21+1*20=32+16+2+1=51
把八进制数化为十进制数.
例4、把二进制数110011(2)化为十进制数.
解:110011=1*25+1*24+0*23+0*22+1*21+1*20=32+16+2+1=51
例5 把89化为二进制数.
解:根据二进制数满二进一的原则,可以用2连续去除89或所得商,然后去余数.
具体的计算方法如下:
89=2*44+1 44=2*22+0 22=2*11+0
11=2*5+1 5=2*2+1
所以:89=2*(2*(2*(2*(2*2+1)+1)+0)+0)+1=1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+0*21+1*20=1011001(2)
这种算法叫做除2取余法,还可以用下面的除法算式表示:
把上式中的各步所得的余数从下到上排列即可得到89=1011001(2)
上述方法也可以推广为把十进制化为k进制数的算法,这种算法成为除k取余法.
例6 利用除k取余法把89转换为5进制数
具体的计算方法如把十进制数化为二进制数。
把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程可以利用计算机程序来实现,语句为:
INPUT a,k,n i=1 b=0
WHILE i<=n t=GET a[i] b=b+t*k︿(i-1) i=i+1
WEND PRINT b END
小结:
(1)进位制的概念及表示方法(2)十进制与二进制之间转换的方法及程序
(3) 图形计算器进一步激发学生在算法方面的潜能,更能体现他们的创造精神。

期中试题
一、选择题
1.检查汽车排放尾气的合格率,其环保单位在一路口随机抽查,这种抽样是 ( )
A.简单随机抽样 B.随机数表法 C.系统抽样 D.分层抽样
2.一个总体中共有10个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一容量为3的样本,则某特
定个体人样的概率是 ( )
A. B. C. D.
3.分层抽样适用的范围是 ( )
A.总体中个数较少 B.总体中个数较多
C.总体中由差异明显的几部分组成 D.以上均可以
4.某住宅小区有居民2万户,从中随机抽取200户,调查是否安装电话,调查的结果如图
所示,则该小区已安装电话的户数估计有 ( )
A.6500户 B.300户 C.19000户 D.9500户
电话
动迁户
原住户
已安装
65
30
未安装
40
65
5.有一个样本容量为50的样本数据分布如下,估计小于30的数据大约占有 ( )
3; 8; 9; 11; 10; 6; 3.
A. B. C. D.
6.一个容量为20的样本,已知某组的频率0.25,则该组的频率是 ( )
A.2 B.5 C.15 D.80
7.样本的平均数为,样本的平均为,那么样本的平均数为 ( )
A. B. C. D.
8.在样本的频率分布直方图中,共有11个小长方形,若中间一个小长方形的面积等于其他
10个小长方形的面积的和的,且样本容量为160,则中间一组的频数为 ( )
A.32 B.0.2 C.40 D.0.25
9.袋中装有6个白球,5只黄球,4个红球,从中任取1球,抽到的不是白球的概率为( )
A. B. C. D.非以上答案
10.在两个袋内,分别写着装有0,1,2,3,4,5六个数字的6张卡片,今从每个袋中各任取一张卡片,则两数之和等于的概率为 ( )
A. B. C. D.
11.以A={2,4,6,7,8,11,12,13}中的任意两个元素分别为分子与分母构成分数,则这种分数是可约分数的概率是 (   )
A.    B.    C.    D.
12.有5条长度分别为1,3,5,7,9的线段,从中任意取出3条,则所取3条线段可构成三角形的概率是 (   )
A.    B.    C.    D.
二、填空题
13.口袋内装有100个大小相同的红球、白球和黑球,其中有45个红球,从中摸出1个球,摸出出球的概率为0。23,则摸出黑球的概率为 ( )
14.在大小相同的6个球中,4个红球,若从中任意选取2个,则所选的2个球至少有一个红球的概率是 ( )
15.将98化成五进制数 ( )
16.画出一个计算值的算法的程序框图:
三、解答题
17.为了试验某种建筑材料的抗压强度,抽取10件进行试压,测得数据如下:
(单位:公斤/平方厘米)
511 485 496 461 473 508 449 427 483 401
(1)求抗压能力的样本平均值
(2)求抗压能力的样方差
(3)求抗压能力的样本标准。
18.已知一组数据按从小到大顺序排列,得到-1,0,4,,7,14中位数为5,求这组数据的平均数和方差。
19.由经验得知,在人民商场付款处排队等候付款的人数及其概率如下:
排队人数
0
1
2
3
4
5人以上
概率
0.1
0.16
0.3
0.3
0.1
0.04
(1)至多2个人排除的概率
(2)至少2个人排除的概率
20.五个学生的数学与物理成绩如下表,求其相关系数。
学生
A B C D E
数学
80 75 70 65 60
物理
70 66 68 64 62
21.为了测试某批灯泡的使用寿命,从中抽取了20个灯泡进行试验,记录如下:(以小时为单位)
171、159、168、166、170、158、169、166、165、162
168、163、172、161、162、167、164、165、164、167
(1)列出样本频率分布表;
(2)画出频率分布直方图;
(3)从频率分布的直方图中,任取两个端点,估计灯泡使用寿命,并估计在这两个端点值之间的概率是多少?
阅读与思考:割圆术
圆周率是一个极其驰名的数。从有文字记载的历史开始,这个数就引进了外行人和学者们的兴趣。作为一个非常重要的常数,圆周率最早是出于解决有关圆的计算问题。仅凭这一点,求出它的尽量准确的近似值,就是一个极其迫切的问题了。事实也是如此,几千年来作为数学家们的奋斗目标,古今中外一代一代的数学家为此献出了自己的智慧和劳动。回顾历史,人类对 π 的认识过程,反映了数学和计算技术发展情形的一个侧面。 π 的研究,在一定程度上反映这个地区或时代的数学水平。直到19世纪初,求圆周率的值应该说是数学中的头号难题。为求得圆周率的值,人类走过了漫长而曲折的道路,它的历史是饶有趣味的。我国的刘徽创立了割圆术,给出了“割圆”的一般法则,后世的割圆家可能在 π 的近似值上估计得比他精密,但若论及创始的功劳,则他的地位是无人可以替代的。
刘徽是魏人,经历可能延长到晋朝,这是史家根据《隋书》记载的魏陈留王景元四年(263 A.D.)刘徽注九章的文句推断出来的。晋朝算学博士王孝通(《缉古算经》的作者)称赞他“思极毫芒”,推许他的著作“一时独步”。他那极富原创性的《九章算术注》(附于现传本的《九章算术》内),及《重差术》(即现传的《海岛算经》)二部著作,的确是他不朽声名的最佳脚注。
刘徽的割圆术记载在九章算术第一卷方田章的第32题关于圆面积计算的注文里。我们把它归纳为下列几点来加以说明。
一、刘徽首先指出利用 π=3 这一数值算得的结果不是圆面积,而是圆内接正十二边形的面积,这个结果比 π 的真值少。
二、他由圆内接正六边形算起,逐渐把边数加倍,算出正12边形、正24边形、正48边形、正96边形……的面积,这些面积会逐渐地接近圆面积。
三、已知正6边形一边(恰与半径等长,详见《九章算术》),即求得正12边形边长,……。由正12边形求正24边形一边之长时,刘徽反复地应用到句股定理(或称商高、勾股定理),如下图:

正n边形的面积等于正n边形的面积加上n个等腰三角形的面积,即
;;...
学生利用TI-voyage200图形计算器操作:(老师现场指导)
运行程序为:
用正多边形逐渐增加边数的方法来计算圆周率,在公元前200年左右,早为阿基米德(287?~212 B.C.)率先采用。但阿阿基米德同时采用内接和外切两种入算,不如刘徽仅用内接,比较简便多了。
大家更加熟悉的是祖冲之所做出的贡献。对此,《隋书·律历志》有如下记载:“宋末,南徐州从事祖冲之更开密法。以圆径一亿为丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二秒六忽,正数在盈朒二限之间。密率:圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。”
  这一记录指出,祖冲之关于圆周率的两大贡献。其一是求得圆周率
    3.1415926 < π < 3.1415927
课题:§1.1.1算法的概念
教学目标:
知识目标:
⑴使学生理解算法的概念。
⑵掌握简单问题算法的表述。
⑶初步了解高斯消去法的思想.
⑷了解利用scilab求二元一次方程组解的方法。
能力目标:
①逻辑思维能力:通过分析、抽象、程序化高斯消去法的过程,体会算法的思想,发展有条理地清晰地思维的能力,提高学生的算法素养。
②创新 能力:通过分析高斯消去法的过程,发展对具体问题的过程与步骤的分析能力,发展从具体问题中提炼算法思想的能力。
情感目标:
通过体验算法表述的过程,培养学生的创新意识和逻辑思维能力;通过应用数学软件解决问题,感受算法思想的重要性,感受现代信息技术的威力,提高学生的学习兴趣。
重点与难点
重 点:算法的概念和算法的合理表述。
难 点:算法的合理表述、高斯消去法.。
三、教学方法与手段:
采用“问题探究式”教学法,以多媒体为辅助手段,让学生主动发现问题、分析问题、解决问题,培养学生的探究论证、逻辑思维能力。
教学过程:
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图




要把大象装入冰箱分几步?
第一步 把冰箱打开。
第二步 把大象放进冰箱。
第三步 把冰箱门关上。
指出在家中烧开水的过程分几步?

如何求一元二次方程的解?
解:第一步 计算
第二步 如果
如果方程无解
第三步 输出方程的根或无解的信息
注意:以上三例的求解过程中,老师紧扣算法的定义,带领学生总结。反复强调,使学生体会到以下几点:
强调步骤的顺序性,逻辑性,打乱顺序,就不能完成任务。
强调步骤的完整性,不可分割。
强调步骤的有限性。
强调每步的结果的确切性(明确的结果)。
强调步骤的通用性,任何人只要按照该步骤执行即可完成任务。
由学生回答,老师书写,分清步骤,步步诱导,为引入算法概念做准备。
用学生熟悉的问题来引入算法的概念,降低新课的入门难度,有利于学生正确理解算法的概念。
2、算法是如何定义?
2、打开课本引领学生共同分析算法的定义。
培养学生体会发现、抽象、总结的能力。




1、算法的定义:
算法可以理解为有基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤和序列可以解决一类问题。
分析句子成分,强调指出:
(1) 算法理解为解题步骤;或者看成计算序列。问学生并让学生齐声回答:是什么的样的步骤和计算序列?算法的目的:是什么?解决一类问题。
(2)反问我们要解决解决一类问题,我们可以抽象出其解题步骤或计算序列,他们有什么样的要求?
提示学生注意其中的关键词:规定的运算顺序、完整的、解题步骤;设计好的、有限的、确切的、计算序列;解决一类问题。
深化对定义的理解。
教学环节
内容
师生互动
设计意图




例1一群小兔一群鸡,两群合到一群里,要数腿共48,要数脑袋整17,多少只小兔多少只鸡?
算法1:
解 :
S1 首先计算没有小兔时,小鸡的数为:17只,腿的总数为34条。
S2 再确定每多一只小兔、减少一只小鸡增加的腿数2条。
S3 再根据缺的腿的条数确定小兔的数量: (48-34)/2=7只
S4 最后确定小鸡的数量:17-7=10只.
算法2:
S1 首先设x只小鸡,y只小兔。
S2 再列方程组为:
S3 解方程组得:
S4 指出小鸡10只,小兔7只。
本题讲解紧扣算法的定义,层层诱导,提示学生如何设计步骤,可以先由学生提出,师生共同总结。最后提示学生,一个问题算法可能不止一个。
深化对算法概念的 理解,使学生体会到算法并不是高渗莫测的东西,实际上是我们从前解题步骤的总结。
例2写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
分析:
你可能觉得,求一个整数序列的最大值是一个很简单的事。的确从10个、8个整数中找出最大值,你一眼就可以看得出来。可是要从一百万个年龄序列表中找出年龄最大的一个,要是没有算法,可就是一件很困难的事了。可计算机利用软件瞬间就可以找出最大值,计算机要靠软件(程序)支持,编写程序要依赖算法,因此我们要编写出合理的、高效的算法就非常必要了。
请大家思考:如何写出这个问题的一个算法呢?
算法1:
S1 先假定序列中的第一个数为"最大值"。
S2 将序列的第二个整数值与"最大值"比较,如果第二个整数大于"最大值",这时就假定这个数为"最大值"。
S3 将序列的第三个整数值与"最大值"比较,如果第三个整数大于"最大值",这时就假定这个数为"最大值"。
S4 将序列的第四个整数值与"最大值"比较,如果第四个整数大于"最大值",这时就假定这个数为"最大值”
依此类推
Sn 将序列的第n个整数值与"最大值"比较,如果第n个整数大于"最大值",这时就假定这这个数为"最大值"。
Sn+1 直到序列中没有可比的数为止,"最大值"就是序列的最大值。
带领学生分析题目,找出算法。
让学生观察算法1,思考如何简化算法?
使学生体会到学习算法的意义和必要性。
使学生体会顺序结构的简单直观,但有时却很繁琐的特点。促使学生产生改进方法的欲望。
教学环节
内容
师生互动
设计意图




算法2
S1 先假定序列中的第一个数为"最大值"。
S2 将序列中的下一个整数值与"最大值"比较,如果大于"最大值",这时就假定这个数为"最大值"。
S3 如果序列中还有其它整数,重复S2。
S4 直到序列中没有可比的数为止,这时假定的"最大值"就是序列的最大值。
让学生体会到算法的特点是:“机械的、呆板的、可以按部就班执行”。
使学生体会到算法优化的意义。指出算法要设计合理,运行要高效。
例2举例:写出一个求整数a、b、c最大值的算法
解:
S1 max=a。
S2 如果b>max,则max=b。
S3 如果c>max,则max=c。
S4 max就是a、b、c的最大值。
由学生分析写出,老师指导、讲评。
可能有些学生不能完全、清晰地理解其全部的过程,老师可以让a、b、c分别取:
1、2、3
3、2、1、
3、1、2
等数据,让学生体会算法的运行过程。
加深对上述算法的理解。
例3、写出解二元一次方程组的一个算法:
解:算法1 :
S1 假定a110,① ②,得到:
分析:本例是把实际问题解决抽象成二元一次方程组的求解问题,求解二元一次方程组有两种算法:
教学环节
内容
师生互动
设计意图




原方程组化为:
S2 如果,输出方程组无解或有无数组解
如果,解(4)得
S3 将(5)代入(3),整理得:
S4 输出结果x1,x2、方程组无解或有无数组解
算法2 :
S1计算D=
S2 若D=0 输出方程组无解或有无数组解,
否则(D)时
S3输出结果x1,x2、方程组无解或有无数组解。
⑴首先讲清高斯消去法的思路。
⑵把高斯消去法用算法表述出来。⑶提使学生分析解题的关键所在,再用公式法表示出来。
从二元一次方程组的算法知:求解某个问题的算法不是唯一的。
加深对算法的非唯一性的理解。
同时还提醒学生算法并非越复杂越好,而恰恰相反,越简洁、高效越好。
让学上体会到算法可以不用展现详细的解体过程,只要最后结果就行。
例4见课本P6例3
展示本题的解体过程。
A=[3,-2;1,1];
B=[14;-2];
linsolve(A,-B)
ans =
! 2. !
! - 4. !
老师输入数据,并讲述个数据的来源,强调输入的规范性。
让学生体会计算机解题的便捷性。激发学生的学习兴趣
教学环节
内容
师生互动
设计意图


课本P7练习A 1、2、4题
课本P8练习B 4、5题
巩固所学知识


(师生



结)
1、算法的定义:
算法可以理解为有基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤和序列可以解决一类问题。
2、算法的五大特征:
⑴逻辑性: 算法应具有正确性和顺序性。算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,前一步是后一步的基础,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都有确切的含义,组成了具有很强的逻辑性的序列。
⑵概括性: 算法必须能解决一类问题,并且能重复使用。
⑶有限性: 一个算法必须保证执行有限步后结束
⑷非唯一性:求解某个问题的算法不一定是唯一的,对于一个问题可以有不同的算法。
⑸普遍性: 许多的问题可以设计合理的算法去解决。如:如用二分法求方程的近似零点,求几何体的体积等等。
3、算法的表述形式:
⑴用日常语言和数学语言或借助于形式语言(算法语言)各处精确的说明。
⑵程序框图(简称框图)。
⑶程序语言。
作业
课本P8练习B 1、2题
4.8 正弦函数、余弦函数的图象和性质
课题:§1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示
教学目标
1.知识与技能:通过设计流程图来表达解决问题的过程,了解流程图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环。理解掌握前两种,能设计简单的流程图。
2.过程与方法:通过模仿、操作和探索,抽象出算法的过程,培养抽象概括能力、语言表达能力和逻辑思维能力。
3.情感与价值观:通过算法实例,体会构造的数学思想方法;提高学生欣赏数学美的能力,培养学生学习兴趣,增强学好数学的信心;通过学生的积极参与、大胆探索,培养学生的探索精神和合作意识。
教材分析
重点:顺序结构和条件分支结构的理解及应用。
难点:条件分支结构的应用。
教学方法
根据本节课的特点,贯彻“教师为主导,学生为主体,问题解决为主线,能力发展为目标”的教学思想,主要采用“启发引导”、“自主探究”的教学方法;通过营造问题情景,激发学生的探索欲望,通过适当例题、习题的练习,引导学生积极思考、归纳总结,灵活掌握知识,使学生从“知”到“会”到“悟”再到“用”,提高学生的数学素养。
教具学具
利用多媒体提高课堂效率
教学过程
教 学环 节
教学内容
师生互动
设计意图
提出问题
以学生比较熟悉的公园导游图、医院的导医图及商场的导购图为背景提出图的结构。
教师提出问题,学生思考、回答并互相补充。
以学生熟悉的图引入,体现数学来源于现实并应用于现实。
复习引入
1. 复习框图的符号和意义.
2. 复习画流程图的规则
3. 出示上节课的流程图。
4. 引入流程图的逻辑结构。
教师提问,学生回答,并相互补充,学生思考、探究、抽象。
落实上节课的基本知识;利用上节课的流程图,学生很熟悉,易于集中精力思考、抽象新问题;从另一角度、层次提出问题,激发学生的求知欲,培养学生“多思、勤思”的习惯。
概念形成
1. 顺序结构的概念
2. 顺序结构一般形式

例1. 课本11页例1
教师出示概念和结构图的一般形式。学生理解、记忆。
学生做,教师启发,师生共同完成,规范做题格式,简化解题步骤。注意:课本的图有点小错误,且不够简洁
规范学生的语言和作图形式,培养学生的语言表达能力和作图能力,培养学生的抽象概括能力。
使学生加深对概念的理解,培养学生应用知识的能力
教 学
环 节
教学内容
师生互动
设计意图
概念形成
1. 条件结构分支结构的概念
2. 条件结构分支结构的一般形式

教师出示概念、结构图的一般形式,学生观察、理解、记忆,比较和顺序结构的区别。
规范学生的语言和作图形式,培养学生的语言表达能力和作图能力,培养学生的抽象概括能力。
应用举例
例2 课本12页
例3 课本13页
小结:两种结构的共性
1)一个入口,一个出口。特别注意:一个判断框可以有两个出口,但一个条件分支结构只有一个出口。
2)结构中每个部分都有可能被执行,即对每一个框都有从入口进、出口出的路径。
以上两点是用来检查流程图是否合理的基本方法(当然,学习循环结构后,循环结构也有此特点)
学生做,教师启发,师生共同完成,规范做题格式,简化解题步骤。
注意:例2和例3分别反映了条件分支结构的两种情况。
使学生加深对概念的理解,培养学生应用知识的能力。

教 学
环 节
教学内容
师生互动
设计意图
练习反馈
练习:
课本13页练习A组1,2,3,4
14页练习B组 1,2,3
思考题
超市购物:
购物不足250元的,无折扣
购物满250元(含,下同),不足500元的,打九五折
购物满500元,不足1000元的,打九二折
购物满1000元,不足2000元的,打九折
购物满2000元的,打八五折
试画出此算法的流程图(多分支)
解:略
学生练习,教师巡视,发现问题,个别指导,增进师生感情。
通过学生亲手练习,巩固所学知识,并能在练习中发现学生存在的问题,及时补救,培养当堂问题当堂解决的好习惯。
思考题是一个比较综合利用顺序结构、条件分支结构的题目,为提高学生的综合应用能力;为学有余力的学生准备,体现教学中尊重学生的个性差异,不同层次的学生有不同的要求。
归纳总结
1. 通过本节课的学习,我们掌握了算法框图的顺序结构和条件分支结构及利用这两种结构设计算法流程图。
2. 通过模仿、操作、探索,体会了构造性的思想方法、数学的模式化思想以及分类讨论的思想。
3. 数学上学习算法应注意从算理、思想方法以及思维形式的高度理解问题。
学生总结,教师补充。
通过学生在知识、方法、应用几方面总结,使所学知识条理化、系统化,这也是知识的内化过程。同时培养学生概括、归纳能力,注重数学思想方法的提炼,
课后作业
作业:
课本13页练习A组 5
14页练习B组 4
课本 19页习题1——1A 组3,4
选做题:19页习题1——1B 组2
巩固本节课知识、技能,培养良好学习习惯,提高学生综合应用的能力。设计选做题使不同学生都得到提高
课题:赋值,输入和输出语句
教学目标
1.知识与技能目标
(1)初步了解基本的算法语句中的赋值,输入和输出语句特点.
(2)理解基本算法语句是将算法的各种控制结构转变成计算机能够理解的程序语言.
(3)结合Scilab的程序语言,初步掌握赋值,输入和输出语句的结构以及如何编写对应的Scilab程序及在计算机上实现算法.
2.过程与方法目标
通过上机编写程序,在了解三种语句的应用规则的基础上,运用算法语句实现运算.
通过模仿,操作,探索的过程,体会算法的基本思想和基本语句的用途,提高学生应用数学软件的能力.
3.情感,态度和价值观目标
通过对三种语句的了解和实现,发展有条理的思考,表达的能力,提高逻辑思维能力.
学习算法语句,帮助学生利用计算机软件实现算法,活跃思维,提高学生的数学素养.
结合计算机软件的应用, 增强应用数学的意识,在计算机上实现算法让学生体会成功的喜悦.
教学重点和难点
1.教学重点:赋值,输入和输出语句的基本结构特点及用法.
2.教学难点:三种语句的意义及作用.
教学方法
引导与合作交流相结合,学生在体会三种语句结构格式的过程中,让学生积极参与,讨论交流,充分挖掘三种算法语句的格式特点及意义,在分析具体问题的过程中总结三种算法语句的思想与特征.运用计算机教学,
教学过程
教学环节1:提出问题
教学内容:
教师提出前面的例子:鸡兔同笼问题的一个算法:
S1: 输入鸡和兔的总数量M
S2: 输入鸡兔腿的总数N
S3: 鸡的数量
S4: 兔的数量B=M-A
如何才能把这些文字语言写成计算机识别的程序语言并能够运行呢?
对于题目中的输入,输出及鸡和兔的数量的表示A,B的表示使同学们对程序语言的表述产生了兴趣,抓住时机进入下一个环节,介绍定义.
在上一节,我们学习算法和程序框图时,就指出了用顺序结构,条件分支结构和循环结构就可以表示任何算法.如何将算法的这些控制结构,转变成计算机能够理解的程序语言和能在计算机上实现的程序呢?现在计算机能够直接或间接理解的程序语言有很多种,这些程序语言都包含了一些基本的语句结构:输入语句,输出语句,赋值语句,条件语句和循环语句.本节课我们就结合Scilab的程序语言,学习赋值语句,输入和输出语句进行分析,帮助大家更好地理解这些语句地结构以及在解决数学问题中的应用.
教学环节.2.概念形成及深化
(1)赋值语句:在表述一个算法时,经常要引入变量,并赋给该变量一个值,用来表明赋给某一个变量的一个具体的确定值的语句叫做赋值语句.
赋值语句的一般格式:变量名=表达式
教师引导对于赋值语言的格式和意义进行进一步的探究.
①“=”的意义和作用:赋值语句中的“=”号,称作赋值号.
教师指出:赋值号与等式中等号的区别.
②赋值语句的作用:先计算出赋值号右边表达式的值,然后把该值赋给赋值号左边的变量,使该变量的值等于表达式的值.
教师指出:赋值语句是程序中是最常用的一种语句.例如:

关于赋值语句,需要注意几点:
①赋值号左边只能是变量名,而不是表达式.例如都是错误的.
②赋值号左右不能对换.
教师指出:赋值语句是将赋值号右边的表达式赋值给赋值号左边的变量.例如:,表示用的值替代变量原先的取值,不能改写成,因为后者表示用Y的值替代变量X的值.
③不能利用赋值语句进行代数式(或符号)的演算.
教师指出:在赋值语句中的赋值符号右边的表达式中的每一个变量都必须事先赋值给确定的值,不能用赋值语句进行如化简,因式分解等演算,如是不能实现的.在一个赋值语句中只能给一个变量赋值,不能出现两个或多个“=”.
④赋值号和数学中的等号的意义不同.
教师指出:赋值号左边的变量如果原来没有值,则在执行赋值语句后,获得一个值.例如等;如果原来已经有值,则执行该语句后,以赋值号右边表达式的值代替该变量的原值,即将原值“冲掉”.例如:在数学中是不成立的,但在赋值语句中,意思是将的原值加1再赋给,即的值增加1.
⑤在一些程序中,也可以在界面窗口中直接赋值.
教师指出:比如在Scilab窗口界面内赋值并计算三个数的平均数,可在窗口中输入:
-->a=5;b=7;c=9
-->aver=(a+b+c)/3
aver=
7
这个程序中前2行是给变量赋值,后两行是显示变量aver的值.
(2)输入语句
在某些算法中,变量的初值要根据情况经常的改变,一般我们把程序和初始数据分开,每次算题时,即使初始数据改变,也不必改变程序部分,只要每次程序运行时,输入相应的数据即可,这个过程在程序语言中,用输入语言来控制.
教师指出:输入语句的意义是,在编写程序中可以把程序和初始数据分开,达到用程序解决一类问题的目的,也就是说在程序中用字母(变量)代替数,在解决具体问题时,对变量赋值.下面以Scilab为例,说明输入语句的用法.
输入语句的一般格式:变量=input(“提示内容”)
教师指出:我们来看一个例子
我们要计算任一个学生的语文,数学和外语三门考试的平均成绩,就要输入这个学生三门课的成绩,在Scilab文本编辑器中写出如下程序:
a=input(“Chinese”);
b= input(“math”);
b= input(“foreign language”);
av er=(a+b+c)/3
程序中分别请求输入语文,数学,英语成绩并分别赋值给a,b,c,并把(a+b+c)/3的值赋给aver.把程序保存在一个文件中,点击打开时立即会在Scilab截面中运行:
-->exec(`c:gaobookaver.sci`)
chinese--> 这时输入一个学生的语文成绩例如90,点“Enter”,界面出现:
math--> 这时输入一个学生的语文成绩例如80,点“Enter”,界面出现:
foreign language--> 这时输入一个学生的语文成绩例如79,点“Enter”,界面出现:
aver=83
学生通过这个例题的讲解,结合计算机程序上机运用,可以掌握在Scilab语言程序中,input叫做键盘输入语句,体会到输入语句在程序中的意义和作用.
几点说明:
①输入语句中a=input(“Chinese”)中,真正起作用的是a=input( ),它将键盘输入的数值赋给a,括号中的chinese仅仅是提示作用,提醒用户输入的是语文成绩.
②输入语句要求输入的值只能是具体的常数,不能是函数,变量或者表达式,例如等都不行;另外输入语句可以输入单个或者多个字符,例如:x=input(“I am a student”); x=input(“what is your name?”)等等.
③在Scilab中,还有“read”等其他输入语句,在其他各种语言程序中,一般都有自己的输入控制语言,它们的作用是相同的,只是每种语言的控制代码和表现形式不同.
④以鸡兔同笼为例写出一个算法程序,并写出每步程序语句的作用.解体过程见课本,巩固赋值语言和输入语言的作用和意义.
(3)输出语句
任何求解问题的算法,都要把求解的结果输出,因此任何的程序语言也都有自己的输出语句来控制输出,不同的程序语言都有自己的输出语句和表现形式,但功能是一样的,就是以某种形式把求解结果输出出来.以Scilab为例,有各种输出语句,入print,write,format,printf,disp.
输出语言一般格式: print(%io(2),表达式)
课本对“print”语句举例说明.
例题:一个算法是,用Scilab中的rand()函数,首先生成一个0~1之间的随机数并把它赋值给变量a,再把3赋值给变量b,把a+b赋值给变量c,最后把它们都输出到屏幕上.这个算法用Scilab程序写出,并用print(%io(2),a,b,c)语句控制输出,运行界面内写出程序如下:
a=rand();b=3;c=a+b; print(%io(2),a,b,c)
c=
307560439
b=
3.
a=
.7560439
教师指出:
①print(%io(2),表达式)中的表达式指程序要输出的数据,输出语句可以输出常量,变量或表达式的值,例如print(%io(2),B), print(%io(2),4*3)等.
②print(%io(2),a,b,c)在屏幕上输出的顺序是c,b,a
③print(%io(2),a,b,c)中的io表示input-output(输入-输出)
教学环节3:概念的初步应用.
教学内容:关于赋值,输入和输出三种语言的基本格式,应用和意义在概念深化中已经有所体现,并结合例题的讲解进行了适当的说明和补充,此处借助课本的课后练习对三种语言进行初步的应用,仿照课本例题的结构内容写出相应的程序,并按照要求写出每个语句的作用和意义,并借助计算机进行程序的实现.
练习1.课本25页A组第3题.
a=input(“a=”)
b= input(“h=”)
S=a*h
print(%io(2),S)
教师讲解:让学生自主发现每步程序的意义,体会赋值,输入和输出语句的意义和作用.
练习2.课本25页B组第4题
x1=input(“x1=”);
x2=input(“x2=”);
y1=input(“y1=”);
y2=input(“y2=”);
d=sqrt((x2-x1)*(x2-x1)+(y2-y1)*(y2-y1))
教师讲解:注意Scilab程序语言中一些常用的规定,比如表达式中的乘号*一定不能省略,也不能用原点或者代替;表达式中的括号一律用小括号,方括号[]另有它用;除法用符号“/”,不能写成分式的形式,被除式与除式必要时应各自加小括号,以免混淆;标准函数的自变量应放在小括号内,如sin(x),圆周率写成“%pi”,自然对数的底写成“%e”,绝对值写成abs(x),x的平方写成x*x或x︿x.
教学环节4.归纳总结
学生总结:赋值语句,输入语句,输出语句的一般格式
教师介绍:本节课通过通过分析具体实例,掌握三种语言的特点和一般格式,会用三种语言编写最基本的程序.
课后作业:课本25页练习A组第1,2,4题,B组第3题.
课题:条件语句
教学目标:
知识与技能目标:通过实例掌握条件语句的格式及程序框图的画法、程序的编写.
过程与方法目标:在教学过程中体现的主要数学能力及数学思想方法。
(1)逻辑思维能力:通过实例使学生体会算法的思想加强学生逻辑思维能力和推理论证能力的培养。
(2)转化的思想方法:通过实例使学生能将自然语言整理成程序框图进而翻译成计算机语言,体现转化的思想方法。
情感、态度、与价值观目标:在教学过程中培养学生创新意识和数学应用意识,提高学生学习数学的兴趣并注意在小组合作学习中培养学生的合作精神
教学重点与难点:
重点:程序框图的画法、程序的编写.
难点:程序的编写
教学方法:诱思探究.
教学过程:
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图




提问:画程序框图的图形符号及规则是什么?
一个实例:
某市电信部门规定:拨打市内电话时,如果通话时间不超过3min,则收取通话费0.2元;如果通话时间超过3min,则超过部分以0.1元/min收取通话费(t以分钟计,不足1min按1min计),试设计一个算通话费用的算法,用Scilab语句描述.
3、怎样设计这个算法呢?
师问生答.
学生思考并且再想一些生活中、数学中的其他例子并回答.
画程序框图是解决问题的必要的一步,能使问题得到简化,所以有必要复习一遍。
现实生活中的实际例子可以使同学们对数学产生更大的兴趣.
学生带着问题听课可以提高听课效率.




教学环节
条件语句:处理条件分支逻辑结构的算法语句叫条件语句.
Scilab语言中的条件语句分为if语句和select━case语句.
if语句的一般格式是:
if 表达式
语句序列1;
else
语句序列2
end
该语句的功能:如果表达式结果为真,则执行表达式后面的语句
教学内容
学生从这些例子中得到:这些问题所牵扯到的算法都包含了一种基本逻辑结构━条件分支结构.
老师讲过if语句的格式后,可以问if语句最简单的格式是什么?
if表达式
语句序列1;
end
师生互动
先让学生知道概念并理解概念,然后指导解题.
设计意图
序列1;如果表达式结果为假,
则执行else后面的语句序列2




任给一个实数,求它的绝对值. 开始
解:a=input(“a=”)
if a 0 输入a
x=a
else a 0
x=--a 是 否
end x=a x=-a
print(%io(2),x)
输入x
结束
学生自阅课本P26第二段、第三段及例子。
加深对概念的理解.








儿童乘坐火车时,若身高不超过1.1m,则无须购票; 若身高超过1.1m不超过1.4m,英买全票.试设计一个购票的算法,写出程序并划出程序框图.
程序:
h=input(“h=”)
if h<=1.1
print(%io(2), “免费乘车”)
else
if h<=1.4
print(%io(2), “半票乘车”)
else
print(%io(2), “全票乘车”)
end
end
程序框图如图:
开始
输入h
h≦1.1
是 否
输出“免费乘车”
h≦1.4
是 否
输出“半票乘车”
输出“全票乘车
结束
可以师生共同分析得此题的算法步骤为:
S1测量儿童身高h
S2如果h≦1.1,那么免费乘车; 如果h≦1.4,
那么购半票乘车;否则,购买全票.
仿照例子由学生做这节课刚开始的引例及课本P27A2、B1
师生共同完成P27B4
实际问题要先建立模型




条件语句的基本形式、应用范围及对应的程序框图。
条件语句与算法中的条件结构相对应,语句形式较为复杂,要借助框图写出程序。
有一位学生总结,其他同学补充,教师完善。
引导学生对所学的知识进行小结,由利于学生对已有的知识结构进行编码处理,加强理解记忆,引导学生对学习过程进行反思,为在今后的学习中,进行有效调控打下良好的基础。




看课本
必做题:P27 B2,3
选做题:(1)P27  B4 
(2)从生活中找出一个例子,写出它的程序及框图。
作业布置有弹性,避免一刀切,使学有余力的学生的创造性得到进一步的发挥。
案例:1.2.3 循环语句
一、教学目标:
1.知识与技能:(1)通过具体的实例理解,了解循环语句的结构特征,掌握循环语句的具体应用;
(2)利用循环语句表达结局具体问题的过程,体会算法的基本思想;
2.过程与方法:借助框图中的循环结构,借助Scilab语言中的循环语句来设计程序,进一步体会算法的重要性和有效性
3.情感、态度与价值观:在学习过程及解决实际问题的过程中,尽可能的用基本算法语句描述算法、体会算法思想的作用及应用,增进对算法的了解,形成良好的数学学习情感、积极的学习态度。
二、教学的重点、难点:
1.重点:理解for 语句与while语句的结构与含义,并会应用
2.难点:应用两种循环语句将具体问题程序化,搞清for循环和while循环的区别和联系
三、教学方法与手段:
采用观察、分析、抽象、概括、自主探究、合作交流的教学方法,通过各种教学媒体(计算机)调动学生参与课堂教学的主动性与积极性。
四、教学过程:
教学环节
教学内容
师生互动
设计意图
复习引入
请同学们思考以下的问题:
1.期末考试后,我们要求求出全班60名同学的数学成绩的总分,你采用什么方式进行计算?
2.某单位在1000名职工中寻找年龄最小的人参加某项活动,你采用什么方法进行筛选?
问题1:逐个相加计算得到总分;
问题2:逐个鉴别分析,得到最小值;
学生思考回答
由实际问题引入,不仅能激发学生的学习兴趣,而且可以培养学生的解决实际问题的能力
概念形成
解决以上两个问题时采用的方法有怎样的共同特点?应选用何种结构来实现
共同特点:有规律的重复计算,或者在程序中需要对某些语句进行重复的执行,即对不同的运算对象进行若干次的相同的运算或处理
选用结构方式:循环结构
Scilab程序语言中提供两种循环语句:for循环和while循环
学生独立思考,交流讨论、教师予以提示,协助梳理、
点拨指导
由特殊到一般培养学生的观察、归纳、概括能力
概念深化
I 、for循环语句
请同学们看下面的一个例子:
例1.求1+2+3+…+1000=? (教材P27)
分析:算法思想:可以采用重复计算,而且数字1、2、3、…、1000是有规律的一列数,逐渐循环递增,每次增幅为1
解答:用for循环语句来实现计算

步骤:这个程序一共四步:
第一步是选择一个变量S表示和,并赋给初值0。
第二步开始进入for循环语句,首先设i为循环变量,分别设定其初值、步长、终值。这里初值为1,步长为1(步长是指循环变量i 每次增加的值。步长为1,可以省略不写,若为其他值,则不可省略),终值为1000。
第三步为循环表达式(循环体)。
第四步用“end”控制结束一次循环,开始一次新的循环。
循环体认识:第三步循环表达式“S=S+i”的理解:i=1 S=S+i 是 S=S+1,并把0+1赋值给S,第一次循环结束S为1,此时S记录了第一个数的值,遇到“end”开始第二次循环;
i=2 S=S+i 是 S=S+2,并把1+2赋值给S,第二次循环结束S为1+2=3,此时S记录了前两个数的和,遇到“end”开始第三次循环;
i=3 S=S+i 是 S=S+3,并把(1+2)+3赋值给S,第三次循环结束S为1+2+3=6,此时S记录的是前三个数的和,遇到“end”开始第四次循环;…
结果输出:把上述程序存到一个文件(“C:/gao/instum.sci”),点击菜单中的“Load into Scilab”就会在Scilab中执行你写的程序:
(教材P28——P29)相关内容
总结:for循环语句的格式
课堂练习:教材P31 练习A 1
II、while循环语句
请同学们看下面一个例子:
例2 求平方值小于1000的最大整数
分析:算法思想、正数范围、逐个比较,若小于1000,循环继续;若大于等于1000,结束循环,输出结果。
while 语句格式

循环体认识:首先要求对表达式进行判断,如果表达式为真,则执行循环体部分,每次开始执行循环体前,都要判断表达式是否为真。这样重复执行,一直到表达式值为假时,就跳过循环体部分,结束循环。
解答:Scilab的格式来解决这个问题
在输入完程序的第二行后,击Enter键,再在提示符下输入j,击Enter键后,输出最大的j值
步骤:第一步是选择一个变量j表示数值,并赋给初值1;
第二步开始进入while循环语句
循环体:j*j<1000,j=j+1;
解释:j=1时,1*1=1<1000, j=1+1=2;遇到end开始第二次循环;
j=2时,2*2=4<1000, j=2+1=3;遇到end开始第三次循环;…
第三步单击Enter键,再在提示符输入j,击Enter键,输出最大j值
课堂练习:教材P31 练习B 2

学生探讨思考,算法思想渗透,教师归纳整理,给出语句结构
激发学生兴趣,引导学生猜想,思考、观察、归纳,教师诱导、点评
使学生在具体实例中掌握算法思想、细化
通过步骤分析、归纳、整理、使学生再次经历由特殊到一般、由具象到抽象的思维过程,培养学生的归纳、概括能力
应用举例
例3 教材P30 例题(略)
课堂练习:练习:P31 A 2,3,4
B 3,4
通过学生思考、解答交流,教师巡视,注意个别指导,发现普遍性问题,应及时提到全体学生面前供大家讨论
加强学生对于概念的理解,培养学生独立解决问题的能力,并加强学生的相互纠错能力。使学生深入了解课堂内容。
归纳小结
引导学生回归本节课所学的知识及数学思想方法:(1)循环语句:for循环语句,
while循环语句
(2)培养学生观察、归纳、概括能力,深入理解算法思想的应用
(3)善于用算法思想解决实际问题
学生先自觉回忆本节收获并交流,教师板书,并加强归纳整理
通过师生合作总结,使学生对本节课所学的知识结构有一个明确的认识,抓住本节的重点。
作业
教材 P31 1-2 A 4 ; B 3
中国古代数学中的算法案例
教学目标:
知识与技能目标:
(1)了解中国古代数学中求两个正整数最大公约数的算法以及割圆术的算法;
(2)通过对“更相减损之术”及“割圆术”的学习,更好的理解将要解决的问题“算法化”
的思维方法,并注意理解推导“割圆术”的操作步骤。
过程与方法目标:
(1)改变解决问题的思路,要将抽象的数学思维转变为具体的步骤化的思维方法,提高逻
辑思维能力;
(2)学会借助实例分析,探究数学问题。
情感与价值目标:
(1)通过学生的主动参与,师生,生生的合作交流,提高学生兴趣,激发其求知欲,培养探索精神;
(2)体会中国古代数学对世界数学发展的贡献,增强爱国主义情怀。
教学重点与难点:
重点:了解“更相减损之术”及“割圆术”的算法。
难点:体会算法案例中蕴含的算法思想,利用它解决具体问题。
教学方法:
通过典型实例,使学生经历算法设计的全过程,在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑
结构,学会有条理地思考问题、表达算法,并能将解决问题的过程整理成程序框图。
教学过程: 
教学
环节
教学内容
师生互动
设计意图
创设   情境
引入新课
引导学生回顾
人们在长期的生活,生产和劳动过程中,创造了整数,分数,小数,正负数及其计算,以及无限逼近任一实数的方法,在代数学,几何学方面,我国在宋,元之前也都处于世界的前列。我们在小学,中学学到的算术,代数,从记数到多元一次联立方程的求根方法,都是我国古代数学家最先创造的。更为重要的是我国古代数学的发展有着自己鲜明的特色,也就是“寓理于算”,即把解决的问题“算法化”。本章的内容是算法,特别是在中国古代也有着很多算法案例,我们来看一下并且进一步体会“算法”的概念。
教师引导,学生回顾。
教师启发学生回忆小学初中时所学算术代数知识,共同创设情景,引入新课。
通过对以往所学数学知识的回顾,使学生理清知识脉络,并且向学生指明,我国古代数学的发展“寓理于算”,不同于西方数学,在今天看仍然有很大的优越性,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献,增强爱国主义情怀。
阅读
课本
探究
新知
求两个正整数最大公约数的算法
学生通常会用辗转相除法求两个正整数的最大公约数:
例1:求78和36的最大公约数
利用辗转相除法
步骤:
计算出7836的余数6,再将前面的除数36作为新的被除数,366=6,余数为0,则此时的除数即为78和36的最大公约数。
理论依据: ,得与有相同的公约数
更相减损之术
指导阅读课本P----P,总结步骤
步骤:
以两数中较大的数减去较小的数,即78-36=42;以差数42和较小的数36构成新的一对数,对这一对数再用大数减去小数,即42-36=6,再以差数6和较小的数36构成新的一对数,对这一对数再用大数减去小数,即36-6=30,继续这一过程,直到产生一对相等的数,这个数就是最大公约数
即,
理论依据:
由,得与有相同的公约数
算法:
输入两个正数;
如果,则执行,否则转到;
将的值赋予;
若,则把赋予,把赋予,否则把赋予,重新执行;
输出最大公约数
程序:
a=input(“a=”)
b=input(“b=”)
while a<>b
if a>=b
a=a-b;
else
b=b-a
end
end
print(%io(2),a,b)
学生阅读课本内容,分析研究,独立的解决问题。
教师巡视,加强对学生的个别指导。
由学生回答求最大公约数的两种方法,简要说明其步骤,并能说出其理论依据。
由学生写出更相减损法和辗转相除法的算法,并编出简单程序。
教师将两种算法同时显示在屏幕上,以方便学生对比。
教师将程序显示于屏幕上,使学生加以了解。
数学教学要有学生根据自己的经验,用自己的思维方式把要学的知识重新创造出来。这种再创造积累和发展到一定程度,就有可能发生质的飞跃。在教学中应创造自主探索与合作交流的学习环境,让学生有充分的时间和空间去观察,分析,动手实践,从而主动发现和创造所学的数学知识。
求两个正整数的最大公约数是本节课的一个重点,用学生非常熟悉的问题为载体来讲解算法的有关知识,,强调了提供典型实例,使学生经历算法设计的全过程,在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑结构,学会有条理地思考问题、表达算法,并能将解决问题的过程整理成程序框图。为了能在计算机上实现,还适当展示了将自然语言或程序框图翻译成计算机语
言的内容。总的来说,不追求形式上的严谨,通过案例引导学生理解相应内容所反映的数学思想与数学方法。
应用
举例
例1 :用等值算法(更相减损术)求下列两数的最大公约数。
(1)225,135 (2)98,280
例2:用辗转相除法验证上例中两数的最大公约数是否正确。
学生练习,教师巡视检查。
学生回答。
巩固所学知识,进一步加深对知识的理解,用辗转相除法步骤较少,而更相减损术虽然有些步骤较长,但运算简单。
体会我国古代数学中“寓理于算”的思想。
深化
算法
应用
举例
2.割圆术
魏晋时期数学家刘徽,“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆合体而无所失矣”
即从圆内接正六边形开始,让边数逐次加倍,逐个算出这些内接正多边形的面积,从而得到一系列逐次递增的数值。
阅读课本P----P,
步骤:
第一,从半径为1的圆内接正六边形开始,计算它的面积;
第二,逐步加倍圆内接正多边形的边数,分别计算圆内接正十二边形,正二十四边形,正四十八边形…的面积,到一定的边数(设为2m)为止,得到一列递增的数,
第三,在第二步中各正边形每边上作一高为余径的矩形,把其面积与相应的面积相加,得,这样又得到一列递增数:,,,…,。
第四,圆面积满足不等式 
估计的近似值,即圆周率的近似值。
算法:
设圆的半径为1,弦心距为,正边形的边长为,面积为,由勾股定理得


图可知,正边形的面积等于正边形的面积加上个等腰三角形的面积和,即
()
利用这个递推公式,可以得到正六边形的面积为,
由于圆的半径为1,所以随着的增大,的值不断趋近于圆周率。
程序:
n=6;
x=1;
s=6*sqrt(3)/4;
for I=1:1:16
h=sqrt(1-(x/2)?2);
s=s+n*x*(1-h)/2;
n=2*n;
x=sqrt((x/2) ?2+(1-h)?2);
end
print(%io(2),n,s)
学生阅读课本,教师巡视注意个别指导,帮助学生识图,分析。
教师概括割圆术的步骤,学生观察图形,引导学生提出问题并解答。
步骤较复杂,教师注意结合图形帮助学生分析,理解。
通过教师分析的割圆术的步骤,又学生讨论制定割圆术的算法,教师注意指导,适当提示,引导学生出现算法中的递推关系。
教师将算法显现在屏幕上,又学生对应写出简单的程序。
割圆术是从圆内接六边形开始,让边数逐次加倍,逐个算出这些内接正多边形的面积,从而得到一系列逐次递增的数值。在但是要付出艰辛的劳动,现在有计算机,我们只需利用刘徽的思想,寻找割圆术中的算法,即运算规律,计算机会迅速得到所求答案。
分析刘徽割圆术中的算法是难点所在,学生先阅读课本,有初步印象之后教师再与学生一起总结割圆术的步骤,在此基础上,又学生将所分析的步骤写为算法,引导学生体会算法的核心是一般意义上的解决问题策略的具体化。面临一个问题时,在分析、思考后获得了解决它的基本思路(解题策略),将这种思路具体化、条理化,用适当的方式表达出来(画出程序框图,转化为程序语句),这个过程就是算法设计过程,这是一个思维的条理化、逻辑化的过程。
归纳小结
1.求最大公约数的辗转相除法和更相减损法;
2.割圆术的算法
学生小结并相互补充,师生共同整理完善。
学生学后反思总结,可以提高学生自己获得知识的能力以及归纳概括能力。
课后作业
习题1—3 1,2
选作 习题1—3
巩固所学知识,是学有余力的同学的创造性得到进一步的发挥。
秦九韶算法
一、教学目标:使学生掌握秦九韶算法的基本思想方法,并会设计其程序框图,且会将其转化为程序语句。
二、德育目标:通过学习使学生了解中国古代数学对世界数学发展的贡献。
三、教学重点和难点:程序框图的设计。
四、教学过程:
1、引入:秦九韶简介:秦九韶 (公元1202-1261年)南宋,数学家。他在1247年(淳佑七年)着成『数书九章』十八卷.全书共81道题,分为九大类:大衍类、天时类、田域类、测望类、赋役类、钱谷类、营建类、军旅类、市易类。这是一部划时代的巨著,它总结了前人在开方中所使用的列筹方法,将其整齐而有系统地应用到高次方程的有理或无理根的求解上去,其中对「大衍求一术」﹝一次同余组解法)和「正负开方术」﹝高次方程的数值解法)等有十分深入的研究。其中的”大衍求一术”﹝一次同余组解法),在世界数学史上占有崇高的地位。在古代<孙子算经>中载有”物不知数”这个问题,举例说明:有一数,三三数之余二,五五数之余二,七七数之余二,问此数为何?这一类问题的解法可以推广成解一次同余式组的一般方法.奏九韶给出了理论上的证明,并将它定名为”大衍求一术”。这节课我们主要研究的是秦九韶算法中的一种。即f(x)=1+x+0.5x2+0.16667x3+0.04167x4+0.00833x5
在x=-0.2的值
2、新授:
问题的转化:
先由学生直接代入计算的结果;然后再代入
f(x)=1+(1+(0.5+(0.16667+(0.04167+0.00833x)x)x)x)x
计算并把两算法进行比较,显然后者的计算量要少的多。因此计算类似问题可以用逐次提取的办法,然后利用递推公式:

进行计算,于是可以利用循环结构设计出算法。
(2)程序及框图:
(3)Scilab语言:
x=input("Please Enter x:");
n=input("Please Enter n:");
result=input("The first xishu");
for i=1:1:n
a=input("xishu: ");
result=result*x+a;
end
disp(result,"The result is:");
3、课堂小结:
4、课堂练习:
用秦九韶算法求多项式
f(x)=9x6+21x5+7x4+64x3+34x2+8x+1的值时,需要的乘法运算次数是 ,加法运算次数是 。
(2)写出求x=23时,多项式7x3+3x2-5x+11的值的一个算法。
5、课后作业:
课本39页习 题1—3A组 第4题
高一新课程数学必修(Ⅲ)教案
算法小结复习
教学目的:总结算法解题的一般思路,即算法分析(提炼问题的数学本质)——画出程序框图——按框图编写伪代码;通过本章学习增强解题的规范性.
教学重点:在准确理解算法的基础上,掌握流程图的画法及判断;掌握伪代码的编写.
教学过程:
例1.阅读下列伪代码,并指出当时的计算结果:
(1)read a, b (2) read a, b (3) read a, b
X←a+b a←a+b a←a+b
y←a-b b←a-b b←a-b
a←(x+y)/2 a←(a+b)/2 a←(a-b)/2
b←(x-y)/2 b←(a-b)/2 b←(a+b)/2
Print a, b Print a, b Print a, b
a=____,b___ a=____,b___ a=____,b___
例2.写出用二分法求方程在区间内的一个近似解(误差不超过)的一个算法.
说明:此题主要再次强调算法的问题根本上是一个思维的问题以及算法语言的基本规则;如何通过语句的结构形式规范处理及简化问题,
从而增强解题的规范性.
流程图与伪代码
10 Rend a,b,c
20 x0 ←(a+b)/2
30 f(a) ←a3-a-1
40 f(x0) ←x03-x0-1
50 If f(x0)=0 then Goto 120
60 If f(a)f(x0)<0 then
70 b ←x0
80 Else
90 a ←x0
100 End if
110 If |a-b|≧c then Goto 20
120 Print x0
N
以上两例重点理解赋值语句,尤其是在循环结构中如何根据对变量的理解灵活赋值,从而用简炼的语句表示算法。
例3.满足方程的一组正整数称为勾股数或商高数,设计计算某一范围内的勾股数的算法.
For a from 3 to 30
For b from a+1 to 40
For c from b+1 to 50
If a2+b2=c2 then
P a, b, c
End if
End
End
End
例四.已知钱数(不足10元),要把它用于1元、5角、1角、1分的硬币表示,若要用尽量少的硬币个数表示,设计一个算法,求各硬币的个数.
分析:要用尽量少的硬币表示钱数,也就是要尽可能地用大面值的硬币.以1元钱的个数就是的整数部分,记为,则5角钱的个数就是(-)/0.5的整数部分,记为;1角钱的个数就是(-*1-*0.5)的整数部分,记为;1分钱的个数就是(-*1-*0.5-*0.1)的整数部分.
解:Read
=int()
=int((-)/0.5)
= int((-*1-*0.5)/0.1)
=int((-*1-*0.5-*0.1)/0.01)
Print ,,,
例五. 在日常生活中,人们经常要把一些记录中的数据排序,如招生录取中按照成绩对考生进行排序,汉字拼音检索中按照字母顺序对汉字进行排序等等。排序就是按照一定的规则,对数据加以排列整理,从而提高查找效率.
(1)直接插入排序法:
(2)冒泡排序法:
现用直接插入排序法对任意输入的n个数进行从小到大的排序,其伪代码程序如下:
Begin
Read n
For i=1 to n
Read a(i)
End For
For i=2 to n
For j=1 to i-1
If a(j)>a(i) Then
m=a(i)
a(i)=a(j)
a(j)=m
End if
End For
End For
For k=1 to n
Print a(k)
End For
End
再用直接冒泡排序法对任意输入的n个数进行从小到大的排序,其伪代码程序如下:
10 Begin
20 Read n
30 For i=1 to n
40 Read a(i)
50 End For
60 For j=1 to n-1
70 w=0
80 For i=1 to n-1
90 If a(i)>a(i+1) Then
100 m=a(i)
110 a(i)=a(i+1)
120 a(i+1)=m
130 w=w+1
140 end if
150 End For
160 If w=0 Then Goto 180
170 End For
180 For k=1 to n
190 Print a(k)
200 End For
210 End
用DO循环语句表示如下:
Begin
Read n
For i=1 to n
Read a(i)
End For
Do
w=0
For i=1 to n-1
If a(i)>a(i+1) Then
m=a(i)
a(i)=a(i+1)
a(i+1)=m
w=w+1
end if
Next i
Loop Until w=0
For k=1 to n
Print a(k)
End For
End
例三与例五及算经中的“百钱百鸡”问题均对循环语句的应用提出更高要求,在算法理解及流程图的设计上思路一定要清晰。
例六.(李白买酒)“无事街上走,提壶去买酒,遇店加一倍,见花喝一斗,三遇店和花,喝光壶中酒”.设计求酒壶中原有多少酒的一个算法并写出伪代码.
S=0
For I from 1 to 3
S←(S+1)/2
End For
Pint S
例七.一个三位数,如果每一位数字的立方和等于它本身,则称之为“水仙花数”.设计一个算法,找出所有的水仙花数,用伪代码表示.
For n from 100 to 999
←int(n/100)
←int((n-100x)/10)
z←n-100-10
If n=3+3+z3 then
Pint n
End If
Next n
End for
例八.一辆邮车依次前往城市A1,A2,A3,…Am(),每到一个城市先卸下前面各城市发往该城市的邮袋1个,然后再装上该城市发往后面各城市的邮袋各1个,
设n是邮车从第n个(1≤n<m,n∈N* )城市出发时邮车上邮袋的个数,设计一个算法,对任给两个正数m>n,求n.
分析:到达第n个城市时,邮袋个数为前一个城市的邮袋个数减去前面城市发往该市的n-1个邮袋,再加上发往后面各城市的(m-n)个邮袋,可用循环计算I从1至n时,n的变化。
解: 伪代码为:
Read m,n
If m≤n then Print“错误!m必须大于n”
Else
S←0
For I from 1 to n
S←S+(m- I)-(I-1)
Next I
End For
End If
Print S
例九.进位制与秦九韶算法
1.用程序把进制数(共有位)转换为十进制数
2.把一个十进制数化为k进制数
Begin
Read a , k
i=1
Do
r=mod(a,k)
a(i)=r
a=(a-r)/k
i=i+1
Loop Until a=0
m=i-1
For j=m to 1 Step -1
Print a(j);
Next j
Prin “(”;k;”)”
End
3.求次多项式当(是任意实数)的值
解析:把次多项式改写如下形式:





发现规律结合所掌握算法,通过模仿,操作,探索,寻找解决问题的通法。]
例十.(焚塔传说)
解析:关键是理解问题发现规律
二、数学构建:
三、知识运用:
四、学力发展:
五、课堂小结:
六、课外作业:
高一新课程数学必修(Ⅲ)教案1
算法的概念
教学目的:理解并掌握算法的概念与意义,会用“算法”的思想编制数学问题的算法。
教学重点:算法的设计与算法意识的的培养
教学过程:
一、问题情景:
请大家研究解决下面的一个问题
1.两个大人和两个小孩一起渡河,渡口只有一条小船,每次只能渡1 个大人或两个小孩,他们四人都会划船,但都不会游泳。试问他们怎样渡过河去?请写出一个渡河方案。
(通过学生讨论得出渡河方案与步骤如下)
S1 两个小孩同船过河去;
S2 一个小孩划船回来;
S3 一个大人划船过河去;
S4 对岸的小孩划船回来;
S5 两个小孩同船渡过河去;
S6 一个小孩划船回来;
S7 余下的一个大人独自划船渡过河去;对岸的小孩划船回来;
S8 两个小孩再同时划船渡过河去。
2.一群小兔一群鸡,两群合到一群里,要数腿共48,要数脑袋整17,多少小兔多少鸡?
先列方程组解题,得鸡10只,兔7只;
再归纳一般二元一次方程组的通用方法,即用高斯消去法解一般的二元一次方程组。
令D,若D,方程组无解或有无数多解。
若D,则,。
由此可得解二元一次方程组的算法。
计算;
如果,则原方程组无解或有无穷多组解;否则(),

输出计算结果、或者无法求解的信息。
二、数学构建:
算法的概念:由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者是按照要求设计好的有限的计算序列,并且这样的步骤或序列能解决一类问题。
算法的五个重要特征:
(1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步后结束;
(2)确切性:算法的每一步必须有确切的定义;
(3)可行性:算法原则上能够精确地运行,而且人们用笔和纸做有限次即可完成;
(4)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件。所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。
(5)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。
三、知识运用:
例1.一个人带三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可以容纳一个人和两只动物。没有人在的时候,如果狼的数量不少于羚羊的数量,狼就会吃掉羚羊。(1)设计过河的算法;(2)思考每一步算法所遵循的相同之处原则是什么。
解:算法或步骤如下:
S1 人带两只狼过河
S2 人自己返回
S3 人带一只羚羊过河
S4 人带两只狼返回
S5 人带两只羚羊过河
S6 人自己返回
S7 人带两只狼过河
S8 人自己返回带一只狼过河
例2.写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
解:为了便于理解,算法步骤用自然语言叙述:
先将序列中的第一个整数设为最大值;
将序列中的下一个整数值与“最大值”比较,如果它大于此“最大值”,这时就假定“最大值”就是这个整数;
如果序列中还有其它整数,重复;
在序列中一直进行到没有可比的数为止,这时假定的“最大值”就是这个序列中的最大值。
试用数学语言写出对任意3个整数中最大值的求法
max=a
如果b>max,则max=b
如果c>max,则max=c,
max就是中的最大值。
四、学力发展:
1.给出求的一个算法。
2.给出求点P关于直线的对称点的一个算法。
五、课堂小结:
算法的概念:由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者是按照要求设计好的有限的计算序列,并且这样的步骤或序列能解决一类问题。
算法的五个重要特征:
(1)有穷性:一个算法必须保证执行有限步后结束;
(2)确切性:算法的每一步必须有确切的定义;
(3)可行性:算法原则上能够精确地运行,而且人们用笔和纸做有限次即可完成;
(4)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件。所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件。
(5)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的。
六、课外作业:
1.优化设计P3-4:变式练习1-10题。
2.课本P6:练习1-4题
3.1 随机事件的概率
3.1.1 —3.1.2随机事件的概率及概率的意义(第一、二课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)了解随机事件、必然事件、不可能事件的概念;(2)正确理解事件A出现的频率的意义;(3)正确理解概率的概念和意义,明确事件A发生的频率fn(A)与事件A发生的概率P(A)的区别与联系;(3)利用概率知识正确理解现实生活中的实际问题.
2、过程与方法:(1)发现法教学,通过在抛硬币、抛骰子的试验中获取数据,归纳总结试验结果,发现规律,真正做到在探索中学习,在探索中提高;(2)通过对现实生活中的“掷币”,“游戏的公平性”,、“彩票中奖”等问题的探究,感知应用数学知识解决数学问题的方法,理解逻辑推理的数学方法.
3、情感态度与价值观:(1)通过学生自己动手、动脑和亲身试验来理解知识,体会数学知识与现实世界的联系;(2)培养学生的辩证唯物主义观点,增强学生的科学意识.
二、重点与难点:(1)教学重点:事件的分类;概率的定义以及和频率的区别与联系;(2)教学难点:用概率的知识解释现实生活中的具体问题.
三、学法与教学用具:1、引导学生对身边的事件加以注意、分析,结果可定性地分为三类事件:必然事件,不可能事件,随机事件;指导学生做简单易行的实验,让学生无意识地发现随机事件的某一结果发生的规律性;2、教学用具:硬币数枚,投灯片,计算机及多媒体教学.
四、教学设想:
1、创设情境:日常生活中,有些问题是很难给予准确无误的回答的。例如,你明天什么时间起床?7:20在某公共汽车站候车的人有多少?你购买本期福利彩票是否能中奖?等等。
2、基本概念:
(1)必然事件:在条件S下,一定会发生的事件,叫相对于条件S的必然事件;
(2)不可能事件:在条件S下,一定不会发生的事件,叫相对于条件S的不可能事件;
(3)确定事件:必然事件和不可能事件统称为相对于条件S的确定事件;
(4)随机事件:在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫相对于条件S的随机事件;
(5)频数与频率:在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数;称事件A出现的比例fn(A)=为事件A出现的概率:对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记作P(A),称为事件A的概率。
(6)频率与概率的区别与联系:随机事件的频率,指此事件发生的次数nA与试验总次数n的比值,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这种摆动幅度越来越小。我们把这个常数叫做随机事件的概率,概率从数量上反映了随机事件发生的可能性的大小。频率在大量重复试验的前提下可以近似地作为这个事件的概率
(7)似然法与极大似然法:见课本P111
3、例题分析:
例1 判断下列事件哪些是必然事件,哪些是不可能事件,哪些是随机事件?
(1)“抛一石块,下落”.
(2)“在标准大气压下且温度低于0℃时,冰融化”;
(3)“某人射击一次,中靶”;
(4)“如果a>b,那么a-b>0”;
(5)“掷一枚硬币,出现正面”;
(6)“导体通电后,发热”;
(7)“从分别标有号数1,2,3,4,5的5张标签中任取一张,得到4号签”;
(8)“某电话机在1分钟内收到2次呼叫”;
(9)“没有水份,种子能发芽”;
(10)“在常温下,焊锡熔化”.
答:根据定义,事件(1)、(4)、(6)是必然事件;事件(2)、(9)、(10)是不可能事件;事件(3)、(5)、(7)、(8)是随机事件.
例2 某射手在同一条件下进行射击,结果如下表所示:
射击次数n
10
20
50
100
200
500
击中靶心次数m
8
19
44
92
178
455
击中靶心的频率
(1)填写表中击中靶心的频率;
(2)这个射手射击一次,击中靶心的概率约是什么?
分析:事件A出现的频数nA与试验次数n的比值即为事件A的频率,当事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上时,这个常数即为事件A的概率。
解:(1)表中依次填入的数据为:0.80,0.95,0.88,0.92,0.89,0.91.
(2)由于频率稳定在常数0.89,所以这个射手击一次,击中靶心的概率约是0.89。
小结:概率实际上是频率的科学抽象,求某事件的概率可以通过求该事件的频率而得之。
练习:一个地区从某年起几年之内的新生儿数及其中男婴数如下:
时间范围
1年内
2年内
3年内
4年内
新生婴儿数
5544
9607
13520
17190
男婴数
2883
4970
6994
8892
男婴出生的频率
(1)填写表中男婴出生的频率(结果保留到小数点后第3位);
(2)这一地区男婴出生的概率约是多少?
答案:(1)表中依次填入的数据为:0.520,0.517,0.517,0.517.
(2)由表中的已知数据及公式fn(A)=即可求出相应的频率,而各个频率均稳定在常数0.518上,所以这一地区男婴出生的概率约是0.518.
例3 某人进行打靶练习,共射击10次,其中有2次中10环,有3次环中9环,有4次中8环,有1次未中靶,试计算此人中靶的概率,假设此人射击1次,试问中靶的概率约为多大?中10环的概率约为多大?
分析:中靶的频数为9,试验次数为10,所以靶的频率为=0.9,所以中靶的概率约为0.9.
解:此人中靶的概率约为0.9;此人射击1次,中靶的概率为0.9;中10环的概率约为0.2.
例4 如果某种彩票中奖的概率为,那么买1000张彩票一定能中奖吗?请用概率的意义解释。
分析:买1000张彩票,相当于1000次试验,因为每次试验的结果都是随机的,所以做1000次试验的结果也是随机的,也就是说,买1000张彩票有可能没有一张中奖。
解:不一定能中奖,因为,买1000张彩票相当于做1000次试验,因为每次试验的结果都是随机的,即每张彩票可能中奖也可能不中奖,因此,1000张彩票中可能没有一张中奖,也可能有一张、两张乃至多张中奖。
例5 在一场乒乓球比赛前,裁判员利用抽签器来决定由谁先发球,请用概率的知识解释其公平性。
分析:这个规则是公平的,因为每个运动员先发球的概率为0.5,即每个运动员取得先发球权的概率是0.5。
解:这个规则是公平的,因为抽签上抛后,红圈朝上与绿圈朝上的概率均是0.5,因此任何一名运动员猜中的概率都是0.5,也就是每个运动员取得先发球权的概率都是0.5。
小结:事实上,只能使两个运动员取得先发球权的概率都是0.5的规则都是公平的。
4、课堂小结:概率是一门研究现实世界中广泛存在的随机现象的科学,正确理解概率的意义是认识、理解现实生活中有关概率的实例的关键,学习过程中应有意识形成概率意识,并用这种意识来理解现实世界,主动参与对事件发生的概率的感受和探索。
5、自我评价与课堂练习:
1.将一枚硬币向上抛掷10次,其中正面向上恰有5次是( )
A.必然事件 B.随机事件
C.不可能事件 D.无法确定
2.下列说法正确的是( )
A.任一事件的概率总在(0.1)内
B.不可能事件的概率不一定为0
C.必然事件的概率一定为1 D.以上均不对
3.下表是某种油菜子在相同条件下的发芽试验结果表,请完成表格并回答题。
每批粒数
2
5
10
70
130
700
1500
2000
3000
发芽的粒数
2
4
9
60
116
282
639
1339
2715
发芽的频率
(1)完成上面表格:
(2)该油菜子发芽的概率约是多少?
4.某篮球运动员,在同一条件下进行投篮练习,结果如下表如示。
投篮次数
进球次数m
进球频率
(1)计算表中进球的频率;
(2)这位运动员投篮一次,进球的概率约为多少?
5.生活中,我们经常听到这样的议论:“天气预报说昨天降水概率为90%,结果根本一点雨都没下,天气预报也太不准确了。”学了概率后,你能给出解释吗?
6、评价标准:
1.B[提示:正面向上恰有5次的事件可能发生,也可能不发生,即该事件为随机事件。]
2.C[提示:任一事件的概率总在[0,1]内,不可能事件的概率为0,必然事件的概率为1.]
3.解:(1)填入表中的数据依次为1,0.8,0.9,0.857,0.892,0.910,0.913,0.893,0.903,0.905.(2)该油菜子发芽的概率约为0.897。
4.解:(1)填入表中的数据依次为0.75,0.8,0.8,0.85,0.83,0.8,0.76.(2)由于上述频率接近0.80,因此,进球的概率约为0.80。
5.解:天气预报的“降水”是一个随机事件,概率为90%指明了“降水”这个随机事件发生的概率,我们知道:在一次试验中,概率为90%的事件也可能不出现,因此,“昨天没有下雨”并不说明“昨天的降水概率为90%”的天气预报是错误的。
7、作业:根据情况安排
3.1.3 概率的基本性质(第三课时)
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)正确理解事件的包含、并事件、交事件、相等事件,以及互斥事件、对立事件的概念;
(2)概率的几个基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B)
(3)正确理解和事件与积事件,以及互斥事件与对立事件的区别与联系.
2、过程与方法:通过事件的关系、运算与集合的关系、运算进行类比学习,培养学生的类化与归纳的数学思想。
3、情感态度与价值观:通过数学活动,了解教学与实际生活的密切联系,感受数学知识应用于现实世界的具体情境,从而激发学习 数学的情趣。
二、重点与难点:概率的加法公式及其应用,事件的关系与运算。
三、学法与教学用具:1、讨论法,师生共同讨论,从而使加深学生对概率基本性质的理解和认识;2、教学用具:投灯片
四、教学设想:
创设情境:(1)集合有相等、包含关系,如{1,3}={3,1},{2,4}С{2,3,4,5}等;
(2)在掷骰子试验中,可以定义许多事件如:C1={出现1点},C2={出现2点},C3={出现1点或2点},C4={出现的点数为偶数}……
师生共同讨论:观察上例,类比集合与集合的关系、运算,你能发现事件的关系与运算吗?
基本概念:(1)事件的包含、并事件、交事件、相等事件见课本P115;
(2)若A∩B为不可能事件,即A∩B=ф,那么称事件A与事件B互斥;
(3)若A∩B为不可能事件,A∪B为必然事件,那么称事件A与事件B互为对立事件;
(4)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B).
例题分析:
例1 一个射手进行一次射击,试判断下列事件哪些是互斥事件?哪些是对立事件?
事件A:命中环数大于7环; 事件B:命中环数为10环;
事件C:命中环数小于6环; 事件D:命中环数为6、7、8、9、10环.
分析:要判断所给事件是对立还是互斥,首先将两个概念的联系与区别弄清楚,互斥事件是指不可能同时发生的两事件,而对立事件是建立在互斥事件的基础上,两个事件中一个不发生,另一个必发生。
解:A与C互斥(不可能同时发生),B与C互斥,C与D互斥,C与D是对立事件(至少一个发生).
例2 抛掷一骰子,观察掷出的点数,设事件A为“出现奇数点”,B为“出现偶数点”,已知P(A)=,P(B)=,求出“出现奇数点或偶数点”.
分析:抛掷骰子,事件“出现奇数点”和“出现偶数点”是彼此互斥的,可用运用概率的加法公式求解.
解:记“出现奇数点或偶数点”为事件C,则C=A∪B,因为A、B是互斥事件,所以P(C)=P(A)+ P(B)=+=1
答:出现奇数点或偶数点的概率为1
例3 如果从不包括大小王的52张扑克牌中随机抽取一张,那么取到红心(事件A)的概率是,取到方块(事件B)的概率是,问:
(1)取到红色牌(事件C)的概率是多少?
(2)取到黑色牌(事件D)的概率是多少?
分析:事件C是事件A与事件B的并,且A与B互斥,因此可用互斥事件的概率和公式求解,事件C与事件D是对立事件,因此P(D)=1—P(C).
解:(1)P(C)=P(A)+ P(B)=(2)P(D)=1—P(C)=
例4 袋中有12个小球,分别为红球、黑球、黄球、绿球,从中任取一球,得到红球的概率为,得到黑球或黄球的概率是,得到黄球或绿球的概率也是,试求得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率各是多少?
分析:利用方程的思想及互斥事件、对立事件的概率公式求解.
解:从袋中任取一球,记事件“摸到红球”、“摸到黑球”、“摸到黄球”、“摸到绿球”为A、B、C、D,则有P(B∪C)=P(B)+P(C)=;P(C∪D)=P(C)+P(D)=;P(B∪C∪D)=1-P(A)=1-=,解的P(B)=,P(C)=,P(D)=
答:得到黑球、得到黄球、得到绿球的概率分别是、、.
4、课堂小结:概率的基本性质:1)必然事件概率为1,不可能事件概率为0,因此0≤P(A)≤1;2)当事件A与B互斥时,满足加法公式:P(A∪B)= P(A)+ P(B);3)若事件A与B为对立事件,则A∪B为必然事件,所以P(A∪B)= P(A)+ P(B)=1,于是有P(A)=1—P(B);3)互斥事件与对立事件的区别与联系,互斥事件是指事件A与事件B在一次试验中不会同时发生,其具体包括三种不同的情形:(1)事件A发生且事件B不发生;(2)事件A不发生且事件B发生;(3)事件A与事件B同时不发生,而对立事件是指事件A 与事件B有且仅有一个发生,其包括两种情形;(1)事件A发生B不发生;(2)事件B发生事件A不发生,对立事件互斥事件的特殊情形。
5、自我评价与课堂练习:
1.从一堆产品(其中正品与次品都多于2件)中任取2件,观察正品件数与次品件数,判断下列每件事件是不是互斥事件,如果是,再判断它们是不是对立事件。
(1)恰好有1件次品恰好有2件次品;
(2)至少有1件次品和全是次品;
(3)至少有1件正品和至少有1件次品;
(4)至少有1件次品和全是正品;
2.抛掷一粒骰子,观察掷出的点数,设事件A为出现奇数,事件B为出现2点,已知P(A)=,P(B)=,求出现奇数点或2点的概率之和。
3.某射手在一次射击训练中,射中10环、8环、7环的概率分别为0.21,0.23,0.25,0.28,计算该射手在一次射击中:
(1)射中10环或9环的概率;
(2)少于7环的概率。
4.已知盒子中有散落的棋子15粒,其中6粒是黑子,9粒是白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率是,从中取出2粒都是白子的概率是,现从中任意取出2粒恰好是同一色的概率是多少?
6、评价标准:
1.解:依据互斥事件的定义,即事件A与事件B在一定试验中不会同时发生知:(1)恰好有1件次品和恰好有2件次品不可能同时发生,因此它们是互斥事件,又因为它们的并不是必然事件,所以它们不是对立事件,同理可以判断:(2)中的2个事件不是互斥事件,也不是对立事件。(3)中的2个事件既是互斥事件也是对立事件。
2.解:“出现奇数点”的概率是事件A,“出现2点”的概率是事件B,“出现奇数点或2点”的概率之和为P(C)=P(A)+P(B)=+=
3.解:(1)该射手射中10环与射中9环的概率是射中10环的概率与射中9环的概率的和,即为0.21+0.23=0.44。(2)射中不少于7环的概率恰为射中10环、9环、8环、7环的概率的和,即为0.21+0.23+0.25+0.28=0.97,而射中少于7环的事件与射中不少于7环的事件为对立事件,所以射中少于7环的概率为1-0.97=0.03。
4.解:从盒子中任意取出2粒恰好是同一色的概率恰为取2粒白子的概率与2粒黑子的概率的和,即为+=
7、作业:根据情况安排
3.2 古典概型(第四、五课时)
3.2.1 —3.2.2古典概型及随机数的产生
一、教学目标:
1、知识与技能:(1)正确理解古典概型的两大特点:1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个;2)每个基本事件出现的可能性相等;
(2)掌握古典概型的概率计算公式:P(A)=
(3)了解随机数的概念;
(4)利用计算机产生随机数,并能直接统计出频数与频率。
2、过程与方法:(1)通过对现实生活中具体的概率问题的探究,感知应用数学解决问题的方法,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力;(2)通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯。
3、情感态度与价值观:通过数学与探究活动,体会理论来源于实践并应用于实践的辩证唯物主义观点.
二、重点与难点:1、正确理解掌握古典概型及其概率公式;2、正确理解随机数的概念,并能应用计算机产生随机数.
三、学法与教学用具:1、与学生共同探讨,应用数学解决现实问题;2、通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯.
四、教学设想:
1、创设情境:(1)掷一枚质地均匀的硬币,结果只有2个,即“正面朝上”或“反面朝上”,它们都是随机事件。
(2)一个盒子中有10个完全相同的球,分别标以号码1,2,3,…,10,从中任取一球,只有10种不同的结果,即标号为1,2,3…,10。
师生共同探讨:根据上述情况,你能发现它们有什么共同特点?
2、基本概念:
(1)基本事件、古典概率模型、随机数、伪随机数的概念见课本P121~126;
(2)古典概型的概率计算公式:P(A)=.
3、例题分析:
课本例题略
例1 掷一颗骰子,观察掷出的点数,求掷得奇数点的概率。
分析:掷骰子有6个基本事件,具有有限性和等可能性,因此是古典概型。
解:这个试验的基本事件共有6个,即(出现1点)、(出现2点)……、(出现6点)
所以基本事件数n=6,
事件A=(掷得奇数点)=(出现1点,出现3点,出现5点),
其包含的基本事件数m=3
所以,P(A)====0.5
小结:利用古典概型的计算公式时应注意两点:
(1)所有的基本事件必须是互斥的;
(2)m为事件A所包含的基本事件数,求m值时,要做到不重不漏。
例2 从含有两件正品a1,a2和一件次品b1的三件产品中,每次任取一件,每次取出后不放回,连续取两次,求取出的两件产品中恰有一件次品的概率。
解:每次取出一个,取后不放回地连续取两次,其一切可能的结果组成的基本事件有6个,即(a1,a2)和,(a1,b2),(a2,a1),(a2,b1),(b1,a1),(b2,a2)。其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产用A表示“取出的两种中,恰好有一件次品”这一事件,则
A=[(a1,b1),(a2,b1),(b1,a1),(b1,a2)]
事件A由4个基本事件组成,因而,P(A)==
例3 现有一批产品共有10件,其中8件为正品,2件为次品:
(1)如果从中取出一件,然后放回,再取一件,求连续3次取出的都是正品的概率;
(2)如果从中一次取3件,求3件都是正品的概率.
分析:(1)为返回抽样;(2)为不返回抽样.
解:(1)有放回地抽取3次,按抽取顺序(x,y,z)记录结果,则x,y,z都有10种可能,所以试验结果有10×10×10=103种;设事件A为“连续3次都取正品”,则包含的基本事件共有8×8×8=83种,因此,P(A)= =0.512.
(2)解法1:可以看作不放回抽样3次,顺序不同,基本事件不同,按抽取顺序记录(x,y,z),则x有10种可能,y有9种可能,z有8种可能,所以试验的所有结果为10×9×8=720种.设事件B为“3件都是正品”,则事件B包含的基本事件总数为8×7×6=336, 所以P(B)= ≈0.467.
解法2:可以看作不放回3次无顺序抽样,先按抽取顺序(x,y,z)记录结果,则x有10种可能,y有9种可能,z有8种可能,但(x,y,z),(x,z,y),(y,x,z),(y,z,x),(z,x,y),(z,y,x),是相同的,所以试验的所有结果有10×9×8÷6=120,按同样的方法,事件B包含的基本事件个数为8×7×6÷6=56,因此P(B)= ≈0.467.
小结:关于不放回抽样,计算基本事件个数时,既可以看作是有顺序的,也可以看作是无顺序的,其结果是一样的,但不论选择哪一种方式,观察的角度必须一致,否则会导致错误.
例4 利用计算器产生10个1~100之间的取整数值的随机数。
解:具体操作如下:
键入
反复操作10次即可得之
小结:利用计算器产生随机数,可以做随机模拟试验,在日常生活中,有着广泛的应用。
例5 某篮球爱好者,做投篮练习,假设其每次投篮命中的概率是40%,那么在连续三次投篮中,恰有两次投中的概率是多少?
分析:其投篮的可能结果有有限个,但是每个结果的出现不是等可能的,所以不能用古典概型的概率公式计算,我们用计算机或计算器做模拟试验可以模拟投篮命中的概率为40%。
解:我们通过设计模拟试验的方法来解决问题,利用计算机或计算器可以生产0到9之间的取整数值的随机数。
我们用1,2,3,4表示投中,用5,6,7,8,9,0表示未投中,这样可以体现投中的概率是40%。因为是投篮三次,所以每三个随机数作为一组。
例如:产生20组随机数:
812,932,569,683,271,989,730,537,925,
907,113,966,191,431,257,393,027,556.
这就相当于做了20次试验,在这组数中,如果恰有两个数在1,2,3,4中,则表示恰有两次投中,它们分别是812,932,271,191,393,即共有5个数,我们得到了三次投篮中恰有两次投中的概率近似为=25%。
小结:(1)利用计算机或计算器做随机模拟试验,可以解决非古典概型的概率的求解问题。
(2)对于上述试验,如果亲手做大量重复试验的话,花费的时间太多,因此利用计算机或计算器做随机模拟试验可以大大节省时间。
(3)随机函数RANDBETWEEN(a,b)产生从整数a到整数b的取整数值的随机数。
例6 你还知道哪些产生随机数的函数?请列举出来。
解:(1)每次按SHIFT RNA# 键都会产生一个0~1之间的随机数,而且出现0~1内任何一个数的可能性是相同的。
(2)还可以使用计算机软件来产生随机数,如Scilab中产生随机数的方法。Scilab中用rand()函数来产生0~1之间的随机数,每周用一次rand()函数,就产生一个随机数,如果要产生a~b之间的随机数,可以使用变换rand()*(b-a)+a得到.
4、课堂小结:本节主要研究了古典概型的概率求法,解题时要注意两点:
(1)古典概型的使用条件:试验结果的有限性和所有结果的等可能性。
(2)古典概型的解题步骤;
①求出总的基本事件数;
②求出事件A所包含的基本事件数,然后利用公式P(A)=
(3)随机数量具有广泛的应用,可以帮助我们安排和模拟一些试验,这样可以代替我们自己做大量重复试验,比如现在很多城市的重要考试采用产生随机数的方法把考生分配到各个考场中。
5、自我评价与课堂练习:
1.在40根纤维中,有12根的长度超过30mm,从中任取一根,取到长度超过30mm的纤维的概率是( )
A. B. C. D.以上都不对
2.盒中有10个铁钉,其中8个是合格的,2个是不合格的,从中任取一个恰为合格铁钉的概率是
A. B. C. D.
3.在大小相同的5个球中,2个是红球,3个是白球,若从中任取2个,则所取的2个球中至少有一个红球的概率是 。
4.抛掷2颗质地均匀的骰子,求点数和为8的概率。
5.利用计算器生产10个1到20之间的取整数值的随机数。
6.用0表示反面朝上,1表正面朝上,请用计算器做模拟掷硬币试验。
6、评价标准:
1.B[提示:在40根纤维中,有12根的长度超过30mm,即基本事件总数为40,且它们是等可能发生的,所求事件包含12个基本事件,故所求事件的概率为,因此选B.]
2.C[提示:(方法1)从盒中任取一个铁钉包含基本事件总数为10,其中抽到合格铁订(记为事件A)包含8个基本事件,所以,所求概率为P(A)==.(方法2)本题还可以用对立事件的概率公式求解,因为从盒中任取一个铁钉,取到合格品(记为事件A)与取到不合格品(记为事件B)恰为对立事件,因此,P(A)=1-P(B)=1-=.]
3.[提示;记大小相同的5个球分别为红1,红2,白1,白2,白3,则基本事件为:(红1,红2),(红1,白1),(红1,白2)(红1,白3),(红2,白3),共10个,其中至少有一个红球的事件包括7个基本事件,所以,所求事件的概率为.本题还可以利用“对立事件的概率和为1”来求解,对于求“至多”“至少”等事件的概率头问题,常采用间接法,即求其对立事件的概率P(A),然后利用P(A)1-P(A)求解]。
4.解:在抛掷2颗骰子的试验中,每颗骰子均可出现1点,2点,…,6点6种不同的结果,我们把两颗骰子标上记号1,2以便区分,由于1号骰子的一个结果,因此同时掷两颗骰子的结果共有6×6=36种,在上面的所有结果中,向上的点数之和为8的结果有(2,6),(3,5),(4,4),(5,3),(6,2)5种,所以,所求事件的概率为.
5.解:具体操作如下
键入
反复按 键10次即可得到。
6.解:具体操作如下:
键入
7、作业:根据情况安排
3.3 几何概型
3.3.1—3.3.2几何概型及均匀随机数的产生
一、教学目标:
知识与技能:(1)正确理解几何概型的概念;
(2)掌握几何概型的概率公式:
P(A)=;
(3)会根据古典概型与几何概型的区别与联系来判别某种概型是古典概型还是几何概型;
(4)了解均匀随机数的概念;
(5)掌握利用计算器(计算机)产生均匀随机数的方法;
(6)会利用均匀随机数解决具体的有关概率的问题.
过程与方法:(1)发现法教学,通过师生共同探究,体会数学知识的形成,学会应用数学知识来解决问题,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力;(2)通过模拟试验,感知应用数字解决问题的方法,自觉养成动手、动脑的良好习惯。
情感态度与价值观:本节课的主要特点是随机试验多,学习时养成勤学严谨的学习习惯。
二、重点与难点:
1、几何概型的概念、公式及应用;
2、利用计算器或计算机产生均匀随机数并运用到概率的实际应用中.
三、学法与教学用具:1、通过对本节知识的探究与学习,感知用图形解决概率问题的方法,掌握数学思想与逻辑推理的数学方法;2、教学用具:投灯片,计算机及多媒体教学.
四、教学设想:
1、创设情境:在概率论发展的早期,人们就已经注意到只考虑那种仅有有限个等可能结果的随机试验是不够的,还必须考虑有无限多个试验结果的情况。例如一个人到单位的时间可能是8:00至9:00之间的任何一个时刻;往一个方格中投一个石子,石子可能落在方格中的任何一点……这些试验可能出现的结果都是无限多个。
2、基本概念:(1)几何概率模型:如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型;
(2)几何概型的概率公式:
P(A)=;
(3)几何概型的特点:1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;2)每个基本事件出现的可能性相等.
例题分析:
课本例题略
例1 判下列试验中事件A发生的概度是古典概型,
还是几何概型。
(1)抛掷两颗骰子,求出现两个“4点”的概率;
(2)如课本P132图3.3-1中的(2)所示,图中有一个转盘,甲乙两人玩转盘游戏,规定当指针指向B区域时,甲获胜,否则乙获胜,求甲获胜的概率。
分析:本题考查的几何概型与古典概型的特点,古典概型具有有限性和等可能性。而几何概型则是在试验中出现无限多个结果,且与事件的区域长度有关。
解:(1)抛掷两颗骰子,出现的可能结果有6×6=36种,且它们都是等可能的,因此属于古典概型;
(2)游戏中指针指向B区域时有无限多个结果,而且不难发现“指针落在阴影部分”,概率可以用阴影部分的面积与总面积的比来衡量,即与区域长度有关,因此属于几何概型.
例2 某人欲从某车站乘车出差,已知该站发往各站的客车均每小时一班,求此人等车时间不多于10分钟的概率.
分析:假设他在0~60分钟之间任何一个时刻到车站等车是等可能的,但在0到60分钟之间有无穷多个时刻,不能用古典概型公式计算随机事件发生的概率.可以通过几何概型的求概率公式得到事件发生的概率.因为客车每小时一班,他在0到60分钟之间任何一个时刻到站等车是等可能的,所以他在哪个时间段到站等车的概率只与该时间段的长度有关,而与该时间段的位置无关,这符合几何概型的条件.
解:设A={等待的时间不多于10分钟},我们所关心的事件A恰好是到站等车的时刻位于[50,60]这一时间段内,因此由几何概型的概率公式,得P(A)= =,即此人等车时间不多于10分钟的概率为.
小结:在本例中,到站等车的时刻X是随机的,可以是0到60之间的任何一刻,并且是等可能的,我们称X服从[0,60]上的均匀分布,X为[0,60]上的均匀随机数.
练习:1.已知地铁列车每10min一班,在车站停1min,求乘客到达站台立即乘上车的概率。
2.两根相距6m的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,求灯与两端距离都大于2m的概率.
解:1.由几何概型知,所求事件A的概率为P(A)= ;
2.记“灯与两端距离都大于2m”为事件A,则P(A)= =.
例3 在1万平方千米的海域中有40平方千米的大陆架储藏着石油,假设在海域中任意一点钻探,钻到油层面的概率是多少?
分析:石油在1万平方千米的海域大陆架的分布可以看作是随机的而40平方千米可看作构成事件的区域面积,有几何概型公式可以求得概率。
解:记“钻到油层面”为事件A,则P(A)= ==0.004.
答:钻到油层面的概率是0.004.
例4 在1升高产小麦种子中混入了一种带麦诱病的种子,从中随机取出10毫升,则取出的种子中含有麦诱病的种子的概率是多少?
分析:病种子在这1升中的分布可以看作是随机的,取得的10毫克种子可视作构成事件的区域,1升种子可视作试验的所有结果构成的区域,可用“体积比”公式计算其概率。
解:取出10毫升种子,其中“含有病种子”这一事件记为A,则
P(A)= ==0.01.
答:取出的种子中含有麦诱病的种子的概率是0.01.
例5 取一根长度为3m的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长都不小于1m的概率有多大?
分析:在任意位置剪断绳子,则剪断位置到一端点的距离取遍[0,3]内的任意数,并且每一个实数被取到都是等可能的。因此在任意位置剪断绳子的所有结果(基本事件)对应[0,3]上的均匀随机数,其中取得的[1,2]内的随机数就表示剪断位置与端点距离在[1,2]内,也就是剪得两段长都不小于1m。这样取得的[1,2]内的随机数个数与[0,3]内个数之比就是事件A发生的概率。
解法1:(1)利用计算器或计算机产生一组0到1区间的均匀随机数a1=RAND.
(2)经过伸缩变换,a=a1*3.
(3)统计出[1,2]内随机数的个数N1和[0,3] 内随机数的个数N.
(4)计算频率fn(A)=即为概率P(A)的近似值.
解法2:做一个带有指针的圆盘,把圆周三等分,标上刻度[0,3](这里3和0重合).转动圆盘记下指针在[1,2](表示剪断绳子位置在[1,2]范围内)的次数N1及试验总次数N,则fn(A)=即为概率P(A)的近似值.
小结:用随机数模拟的关键是把实际问题中事件A及基本事件总体对应的区域转化为随机数的范围。解法2用转盘产生随机数,这种方法可以亲自动手操作,但费时费力,试验次数不可能很大;解法1用计算机产生随机数,可以产生大量的随机数,又可以自动统计试验的结果,同时可以在短时间内多次重复试验,可以对试验结果的随机性和规律性有更深刻的认识.
例6 在长为12cm的线段AB上任取一点M,并以线段AM为边作正方形,求这个正方形的面积介于36cm2?与81cm2之间的概率.
分析:正方形的面积只与边长有关,此题可以转化为在12cm长的线段AB上任取一点M,求使得AM的长度介于6cm与9cm之间的概率.
解:(1)用计算机产生一组[0,1]内均匀随机数a1=RAND.
(2)经过伸缩变换,a=a1*12得到[0,12]内的均匀随机数.
(3)统计试验总次数N和[6,9]内随机数个数N1
?(4)计算频率.
记事件A={面积介于36cm2?与81cm2之间}={长度介于6cm与9cm之间},则P(A)的近似值为fn(A)=.
4、课堂小结:1、几何概型是区别于古典概型的又一概率模型,使用几何概型的概率计算公式时,一定要注意其适用条件:每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度成比例;
2、均匀随机数在日常生活中,有着广泛的应用,我们可以利用计算器或计算机来产生均匀随机数,从而来模拟随机试验,其具体方法是:建立一个概率模型,它与某些我们感兴趣的量(如概率值、常数 )有关,然后设计适当的试验,并通过这个试验的结果来确定这些量.
5、自我评价与课堂练习:
1.在500ml的水中有一个草履虫,现从中随机取出2ml水样放到显微镜下观察,则发现草履虫的概率是( )
A.0.5 B.0.4 C.0.004 D.不能确定
2.平面上画了一些彼此相距2a的平行线,把一枚半径r3.某班有45个,现要选出1人去检查其他班的卫生,若每个人被选到的机会均等,则恰好选中学生甲主机会有多大?
4.如图3-18所示,曲线y=-x2+1与x轴、y轴围成一个区域A,直线x=1、直线y=1、x轴围成一个正方形,向正方形中随机地撒一把芝麻,利用计算机来模拟这个试验,并统计出落在区域A内的芝麻数与落在正方形中的芝麻数。
6、评价标准:
1.C(提示:由于取水样的随机性,所求事件A:“在取出2ml的水样中有草履虫”的概率等于水样的体积与总体积之比=0.004)
2.解:把“硬币不与任一条平行线相碰”的事件记为事件A,为了确定硬币的位置,由硬币中心O向靠得最近的平行线引垂线OM,垂足为M,如图所示,这样线段OM长度(记作OM)的取值范围就是[o,a],只有当r<OM≤a时硬币不与平行线相碰,所以所求事件A的概率就是P(A)==
3.提示:本题应用计算器产生随机数进行模拟试验,请按照下面的步骤独立完成。
(1)用1~45的45个数来替代45个人;
(2)用计算器产生1~45之间的随机数,并记录;
(3)整理数据并填入下表
试 验
次 数
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
600
650
700
750
800
850
900
1000
1050
1出现
的频数
1出现
的频率
(4)利用稳定后1出现的频率估计恰好选中学生甲的机会。
4.解:如下表,由计算机产生两例0~1之间的随机数,它们分别表示随机点(x,y)的坐标。如果一个点(x,y)满足y≤-x2+1,就表示这个点落在区域A内,在下表中最后一列相应地就填上1,否则填0。
x
y
计数
0.598895
0.940794
0
0.512284
0.118961
1
0.496841
0.784417
0
0.112796
0.690634
1
0.359600
0.371441
1
0.101260
0.650512
1



0.947386
0.902127
0
0.117618
0.305673
1
0.516465
0.222907
1
0.596393
0.969695
0
7、作业:根据情况安排
§2.1.1 简单随机抽样
教学目标:
1、知识与技能:
(1)正确理解随机抽样的概念,掌握抽签法、随机数表法的一般步骤;
2、过程与方法:
(1)能够从现实生活或其他学科中提出具有一定价值的统计问题;
(2)在解决统计问题的过程中,学会用简单随机抽样的方法从总体中抽取样本。
3、情感态度与价值观:通过对现实生活和其他学科中统计问题的提出,体会数学知识与现实世界及各学科知识之间的联系,认识数学的重要性。
4、重点与难点:正确理解简单随机抽样的概念,掌握抽签法及随机数法的步骤,并能灵活应用相关知识从总体中抽取样本。
教学设想:
假设你作为一名食品卫生工作人员,要对某食品店内的一批小包装饼干进行卫生达标检验,你准备怎样做?
显然,你只能从中抽取一定数量的饼干作为检验的样本。(为什么?)那么,应当怎样获取样本呢?
【探究新知】
一、简单随机抽样的概念
一般地,设一个总体含有N个个体,从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本(n≤N),如果每次抽取时总体内的各个个体被抽到的机会都相等,就把这种抽样方法叫做简单随机抽样,这样抽取的样本,叫做简单随机样本。
【说明】简单随机抽样必须具备下列特点:
(1)简单随机抽样要求被抽取的样本的总体个数N是有限的。
(2)简单随机样本数n小于等于样本总体的个数N。
(3)简单随机样本是从总体中逐个抽取的。
(4)简单随机抽样是一种不放回的抽样。
(5)简单随机抽样的每个个体入样的可能性均为n/N。
思考?
下列抽样的方式是否属于简单随机抽样?为什么?
(1)从无限多个个体中抽取50个个体作为样本。
(2)箱子里共有100个零件,从中选出10个零件进行质量检验,在抽样操作中,从中任意取出一个零件进行质量检验后,再把它放回箱子。
二、抽签法和随机数法
1、抽签法的定义。
一般地,抽签法就是把总体中的N个个体编号,把号码写在号签上,将号签放在一个容器中,搅拌均匀后,每次从中抽取一个号签,连续抽取n次,就得到一个容量为n的样本。
【说明】抽签法的一般步骤:
(1)将总体的个体编号。
(2)连续抽签获取样本号码。
思考?
你认为抽签法有什么优点和缺点:当总体中的个体数很多时,用抽签法方便吗?
2、随机数法的定义:
利用随机数表、随机数骰子或计算机产生的随机数进行抽样,叫随机数表法,这里仅介绍随机数表法。
怎样利用随机数表产生样本呢?下面通过例子来说明,假设我们要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,可以按照下面的步骤进行。
第一步,先将800袋牛奶编号,可以编为000,001,…,799。
第二步,在随机数表中任选一个数,例如选出第8行第7列的数7(为了便于说明,下面摘取了附表1的第6行至第10行)。
16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78
84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67
63 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75
33 21 12 34 29 78 64 56 07 82 52 42 07 44 38
57 60 86 32 44 09 47 27 96 54 49 17 46 09 62
87 35 20 96 43 84 26 34 91 64
21 76 33 50 25 83 92 12 06 76
12 86 73 58 07 44 39 52 38 79
15 51 00 13 42 99 66 02 79 54
90 52 84 77 27 08 02 73 43 28
第三步,从选定的数7开始向右读(读数的方向也可以是向左、向上、向下等),得到一个三位数785,由于785<799,说明号码785在总体内,将它取出;继续向右读,得到916,由于916>799,将它去掉,按照这种方法继续向右读,又取出567,199,507,…,依次下去,直到样本的60个号码全部取出,这样我们就得到一个容量为60的样本。
【说明】随机数表法的步骤:
(1)将总体的个体编号。
(2)在随机数表中选择开始数字。
(3)读数获取样本号码。
【例题精析】
例1:人们打桥牌时,将洗好的扑克牌随机确定一张为起始牌,这时按次序搬牌时,对任何一家来说,都是从52张牌中抽取13张牌,问这种抽样方法是否是简单随机抽样?
[分析] 简单随机抽样的实质是逐个地从总体中随机抽取样本,而这里只是随机确定了起始张,其他各张牌虽然是逐张起牌,但是各张在谁手里已被确定,所以不是简单随机抽样。
例2:某车间工人加工一种轴100件,为了了解这种轴的直径,要从中抽取10件轴在同一条件下测量,如何采用简单随机抽样的方法抽取样本?
[分析] 简单随机抽样一般采用两种方法:抽签法和随机数表法。
解法1:(抽签法)将100件轴编号为1,2,…,100,并做好大小、形状相同的号签,分别写上这100个数,将这些号签放在一起,进行均匀搅拌,接着连续抽取10个号签,然后测量这个10个号签对应的轴的直径。
解法2:(随机数表法)将100件轴编号为00,01,…99,在随机数表中选定一个起始位置,如取第21行第1个数开始,选取10个为68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,这10件即为所要抽取的样本。
【课堂练习】P
【课堂小结】
1、简单随机抽样是一种最简单、最基本的抽样方法,简单随机抽样有两种选取个体的方法:放回和不放回,我们在抽样调查中用的是不放回抽样,常用的简单随机抽样方法有抽签法和随机数法。
2、抽签法的优点是简单易行,缺点是当总体的容量非常大时,费时、费力,又不方便,如果标号的签搅拌得不均匀,会导致抽样不公平,随机数表法的优点与抽签法相同,缺点上当总体容量较大时,仍然不是很方便,但是比抽签法公平,因此这两种方法只适合总体容量较少的抽样类型。
3、简单随机抽样每个个体入样的可能性都相等,均为n/N,但是这里一定要将每个个体入样的可能性、第n次每个个体入样的可能性、特定的个体在第n次被抽到的可能性这三种情况区分开业,避免在解题中出现错误。
【评价设计】
1、为了了解全校240名学生的身高情况,从中抽取40名学生进行测量,下列说法正确的是
A.总体是240 B、个体是每一个学生
C、样本是40名学生 D、样本容量是40
2、为了正确所加工一批零件的长度,抽测了其中200个零件的长度,在这个问题中,200个零件的长度是 ( )
A、总体 B、个体是每一个学生
C、总体的一个样本 D、样本容量
3、一个总体中共有200个个体,用简单随机抽样的方法从中抽取一个容量为20的样本,则某一特定个体被抽到的可能性是 。
4、从3名男生、2名女生中随机抽取2人,检查数学成绩,则抽到的均为女生的可能性是 。
§2.1.2 系统抽样
教学目标:
1、知识与技能:
(1)正确理解系统抽样的概念;
(2)掌握系统抽样的一般步骤;
(3)正确理解系统抽样与简单随机抽样的关系;
2、过程与方法:通过对实际问题的探究,归纳应用数学知识解决实际问题的方法,理解分类讨论的数学方法,
3、情感态度与价值观:通过数学活动,感受数学对实际生活的需要,体会现实世界和数学知识的联系。
4、重点与难点:正确理解系统抽样的概念,能够灵活应用系统抽样的方法解决统计问题。
教学设想:
【创设情境】:某学校为了了解高一年级学生对教师教学的意见,打算从高一年级500名学生中抽取50名进行调查,除了用简单随机抽样获取样本外,你能否设计其他抽取样本的方法?
【探究新知】
一、系统抽样的定义:
一般地,要从容量为N的总体中抽取容量为n的样本,可将总体分成均衡的若干部分,然后按照预先制定的规则,从每一部分抽取一个个体,得到所需要的样本,这种抽样的方法叫做系统抽样。
【说明】由系统抽样的定义可知系统抽样有以下特证:
(1)当总体容量N较大时,采用系统抽样。
(2)将总体分成均衡的若干部分指的是将总体分段,分段的间隔要求相等,因此,系统抽样又称等距抽样,这时间隔一般为k=[].
(3)预先制定的规则指的是:在第1段内采用简单随机抽样确定一个起始编号,在此编号的基础上加上分段间隔的整倍数即为抽样编号。
思考?
(1)你能举几个系统抽样的例子吗?
(2)下列抽样中不是系统抽样的是 ( )
A、从标有1~15号的15号的15个小球中任选3个作为样本,按从小号到
大号排序,随机确定起点i,以后为i+5, i+10(超过15则从1再数起)号入样
B工厂生产的产品,用传关带将产品送入包装车间前,检验人员从传送带上每隔五分钟抽一件产品检验
C、搞某一市场调查,规定在商场门口随机抽一个人进行询问,直到调查到事先规定的调查人数为止
D、电影院调查观众的某一指标,通知每排(每排人数相等)座位号为14的观众留下来座谈
点拨:(2)c不是系统抽样,因为事先不知道总体,抽样方法不能保证每个个体按事先规定的概率入样。
二、系统抽样的一般步骤。
(1)采用随机抽样的方法将总体中的N个个编号。
(2)将整体按编号进行分段,确定分段间隔k(k∈N,L≤k).
(3)在第一段用简单随机抽样确定起始个体的编号L(L∈N,L≤k)。
(4)按照一定的规则抽取样本,通常是将起始编号L加上间隔k得到第2个个体编号L+K,再加上K得到第3个个体编号L+2K,这样继续下去,直到获取整个样本。
【说明】从系统抽样的步骤可以看出,系统抽样是把一个问题划分成若干部分分块解决,从而把复杂问题简单化,体现了数学转化思想。
【例题精析】
例1、某校高中三年级的295名学生已经编号为1,2,……,295,为了了解学生的学习情况,要按1:5的比例抽取一个样本,用系统抽样的方法进行抽取,并写出过程。
[分析]按1:5分段,每段5人,共分59段,每段抽取一人,关键是确定第1段的编号。
解:按照1:5的比例,应该抽取的样本容量为295÷5=59,我们把259名同学分成59组,每组5人,第一组是编号为1~5的5名学生,第2组是编号为6~10的5名学生,依次下去,59组是编号为291~295的5名学生。采用简单随机抽样的方法,从第一组5名学生中抽出一名学生,不妨设编号为k(1≤k≤5),那么抽取的学生编号为k+5L(L=0,1,2,……,58),得到59个个体作为样本,如当k=3时的样本编号为3,8,13,……,288,293。
例2、从忆编号为1~50的50枚最新研制的某种型号的导弹中随机抽取5枚来进行发射实验,若采用每部分选取的号码间隔一样的系统抽样方法,则所选取5枚导弹的编号可能是
A.5,10,15,20,25 B、3,13,23,33,43
C.1,2,3,4,5 D、2,4,6,16,32
[分析]用系统抽样的方法抽取至的导弹编号应该k,k+d,k+2d,k+3d,k+4d,其中d=50/5=10,k是1到10中用简单随机抽样方法得到的数,因此只有选项B满足要求,故选B。
【课堂练习】P49 练习1. 2. 3
【课堂小结】
1、在抽样过程中,当总体中个体较多时,可采用系统抽样的方法进行抽样,系统抽样的步骤为:
(1)采用随机的方法将总体中个体编号;
(2)将整体编号进行分段,确定分段间隔k(k∈N);
(3)在第一段内采用简单随机抽样的方法确定起始个体编号L;
(4)按照事先预定的规则抽取样本。
2、在确定分段间隔k时应注意:分段间隔k为整数,当不是整数时,应采用等可能剔除的方剔除部分个体,以获得整数间隔k。
【评价设计】
1、从2005个编号中抽取20个号码入样,采用系统抽样的方法,则抽样的间隔为 ( )
A.99 B、99,5
C.100 D、100,5
2、从学号为0~50的高一某班50名学生中随机选取5名同学参加数学测试,采用系统抽样的方法,则所选5名学生的学号可能是 ( )
A.1,2,3,4,5 B、5,16,27,38,49
C.2, 4, 6, 8, 10 D、4,13,22,31,40
3、采用系统抽样从个体数为83的总体中抽取一个样本容量为10的样本,那么每个个体人样的可能性为 ( )
A.8 B.8,3
C.8.5 D.9
4、某小礼堂有25排座位,每排20个座位,一次心理学讲座,礼堂中坐满了学生,会后为了了解有关情况,留下座位号是15的所有25名学生进行测试,这里运用的是 抽样方法。
5、某单位的在岗工作为624人,为了调查工作上班时,从家到单位的路上平均所用的时间,决定抽取10%的工作调查这一情况,如何采用系统抽样的方法完成这一抽样?
§2.1.3 分层抽样
教学目标:
1、知识与技能:
(1)正确理解分层抽样的概念;
(2)掌握分层抽样的一般步骤;
(3)区分简单随机抽样、系统抽样和分层抽样,并选择适当正确的方法进行抽样。
2、过程与方法:通过对现实生活中实际问题进行分层抽样,感知应用数学知识解决实际问题的方法。
3、情感态度与价值观:通过对统计学知识的研究,感知数学知识中“估计
与“精确”性的矛盾统一,培养学生的辩证唯物主义的世界观与价值观。
4、重点与难点:正确理解分层抽样的定义,灵活应用分层抽样抽取样本,并恰当的选择三种抽样方法解决现实生活中的抽样问题。
教学设想:
【创设情景】
假设某地区有高中生2400人,初中生10900人,小学生11000人,此地
教育部门为了了解本地区中小学的近视情况及其形成原因,要从本地区的
小学生中抽取1%的学生进行调查,你认为应当怎样抽取样本?
【探究新知】
一、分层抽样的定义。
一般地,在抽样时,将总体分成互不交叉的层,然后按照一定的比例,从各层独立地抽取一定数量的个体,将各层取出的个体合在一起作为样本,这种抽样的方法叫分层抽样。
【说明】分层抽样又称类型抽样,应用分层抽样应遵循以下要求:
(1)分层:将相似的个体归人一类,即为一层,分层要求每层的各个个体互不交叉,即遵循不重复、不遗漏的原则。
(2)分层抽样为保证每个个体等可能入样,需遵循在各层中进行简单随机抽样,每层样本数量与每层个体数量的比与这层个体数量与总体容量的比相等。
二、分层抽样的步骤:
(1)分层:按某种特征将总体分成若干部分。
(2)按比例确定每层抽取个体的个数。
(3)各层分别按简单随机抽样的方法抽取。
(4)综合每层抽样,组成样本。
【说明】
(1)分层需遵循不重复、不遗漏的原则。
(2)抽取比例由每层个体占总体的比例确定。
(3)各层抽样按简单随机抽样进行。
探究交流
(1)分层抽样又称类型抽样,即将相似的个体归入一类(层),然后每层抽取若干个体构成样本,所以分层抽样为保证每个个体等可能入样,必须进行 ( )
A、每层等可能抽样
B、每层不等可能抽样
C、所有层按同一抽样比等可能抽样
(2)如果采用分层抽样,从个体数为N的总体中抽取一个容量为n
样本,那么每个个体被抽到的可能性为 ( )
A. B. C. D.
点拨:
(1)保证每个个体等可能入样是简单随机抽样、系统抽样、分层抽
共同的特征,为了保证这一点,分层时用同一抽样比是必不可少的,故此选C。
(2)根据每个个体都等可能入样,所以其可能性本容量与总体容量
比,故此题选C。
知识点2 简单随机抽样、系统抽样、分层抽样的比较
类 别
共同点
各自特点
联 系
适 用
范 围
简 单
随 机
抽 样
(1)抽样过程中每个个体被抽到的可能性相等
(2)每次抽出个体后不再将它放回,即不放回抽样
从总体中逐个抽取
总体个数较少
将总体均分成几部 分,按预先制定的规则在各部分抽取
在起始部分
样时采用简
随机抽样
总体个数较多
系 统
抽 样
将总体分成几层,
分层进行抽取
分层抽样时采用简单随机抽样或系统抽样
总体由差异明显的几部分组成
分 层
抽 样
【例选精析】
某高中共有900人,其中高一年级300人,高二年级200人,高三年级400人,现采用分层抽样抽取容量为45的样本,那么高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为
A.15,5,25 B.15,15,15
C.10,5,30 D15,10,20
[分析]因为300:200:400=3:2:4,于是将45分成3:2:4的三部分。设三部分各抽取的个体数分别为3x,2x,4x,由3x+2x+4x=45,得x=5,故高一、高二、高三各年级抽取的人数分别为15,10,20,故选D。
例2:一个地区共有5个乡镇,人口3万人,其中人口比例为3:2:5:2:3,从3万人中抽取一个300人的样本,分析某种疾病的发病率,已知这种疾病与不同的地理位置及水土有关,问应采取什么样的方法?并写出具体过程。
[分析]采用分层抽样的方法。
解:因为疾病与地理位置和水土均有关系,所以不同乡镇的发病情况差异明显,因而采用分层抽样的方法,具体过程如下:
(1)将3万人分为5层,其中一个乡镇为一层。
(2)按照样本容量的比例随机抽取各乡镇应抽取的样本。
300×3/15=60(人),300×2/15=100(人),300×2/15=40(人),300×2/15=60(人),因此各乡镇抽取人数分别为60人、40人、100人、40人、60 人。
(3)将300人组到一起,即得到一个样本。
【课堂练习】P52 练习1. 2. 3
【课堂小结】
1、分层抽样是当总体由差异明显的几部分组成时采用的抽样方法,进行分层抽样时应注意以下几点:
(1)、分层抽样中分多少层、如何分层要视具体情况而定,总的原则是,层内样本的差异要小,面层之间的样本差异要大,且互不重叠。
(2)为了保证每个个体等可能入样,所有层应采用同一抽样比等可能抽样。
(3)在每层抽样时,应采用简单随机抽样或系统抽样的方法进行抽样。
2、分层抽样的优点是:使样本具有较强的代表性,并且抽样过程中可综合选用各种抽样方法,因此分层抽样是一种实用、操作性强、应用比较广泛的抽样方法。
【评论设计】
1、某单位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体情况,需从他们中抽取一个容量为36的样本,则适合的抽取方法是 ( )
A.简单随机抽样
B.系统抽样
C.分层抽样
D.先从老人中剔除1人,然后再分层抽样
2、某校有500名学生,其中O型血的有200人,A型血的人有125人,B型血的有125人,AB型血的有50人,为了研究血型与色弱的关系,要从中抽取一个20人的样本,按分层抽样,O型血应抽取的人数为 人,A型血应抽取的人数为 人,B型血应抽取的人数为 人,AB型血应抽取的人数为 人。
3、某中学高一年级有学生600人,高二年级有学生450人,高三年级有学生750人,每个学生被抽到的可能性均为0.2,若该校取一个容量为n的样本,则n= 。
4、对某单位1000名职工进行某项专门调查,调查的项目与职工任职年限有关,人事部门提供了如下资料:
任职年限
5年以下
5年至10年
10年以上
人数
300
500
200
试利用上述资料设计一个抽样比为1/10的抽样方法。
2.2.1用样本的频率分布估计总体分布(2课时)
教学目标:
知识与技能
(1) 通过实例体会分布的意义和作用。
(2)在表示样本数据的过程中,学会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图。
(3)通过实例体会频率分布直方图、频率折线图、茎叶图的各自特征,从而恰当地选择上述方法分析样本的分布,准确地做出总体估计。
过程与方法
通过对现实生活的探究,感知应用数学知识解决问题的方法,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。
情感态度与价值观
通过对样本分析和总体估计的过程,感受数学对实际生活的需要,认识到数学知识源于生活并指导生活的事实,体会数学知识与现实世界的联系。
重点与难点
重点:会列频率分布表,画频率分布直方图、频率折线图和茎叶图。
难点:能通过样本的频率分布估计总体的分布。
教学设想
【创设情境】
在NBA的2004赛季中,甲、乙两名篮球运动员每场比赛得分的原始记录如下﹕
甲运动员得分﹕12,15,20,25,31,31,36,36,37,39,44,49,50
乙运动员得分﹕8,13,14,16,23,26,28,38,39,51,31,29,33
请问从上面的数据中你能否看出甲,乙两名运动员哪一位发挥比较稳定?
如何根据这些数据作出正确的判断呢?这就是我们这堂课要研究、学习的主要内容——用样本的频率分布估计总体分布(板出课题)。
【探究新知】
〖探究〗:P55
我国是世界上严重缺水的国家之一,城市缺水问题较为突出,某市政府为了节约生活用水,计划在本市试行居民生活用水定额管理,即确定一个居民月用水量标准a,用水量不超过a的部分按平价收费,超出a的部分按议价收费。如果希望大部分居民的日常生活不受影响,那么标准a定为多少比较合理呢 ?你认为,为了了较为合理地确定出这个标准,需要做哪些工作?(让学生展开讨论)
为了制定一个较为合理的标准a,必须先了解全市居民日常用水量的分布情况,比如月均用水量在哪个范围的居民最多,他们占全市居民的百分比情况等。因此采用抽样调查的方式,通过分析样本数据来估计全市居民用水量的分布情况。(如课本P56)
分析数据的一种基本方法是用图将它们画出来,或者用紧凑的表格改变数据的排列方式,作图可以达到两个目的,一是从数据中提取信息,二是利用图形传递信息。表格则是通过改变数据的构成形式,为我们提供解释数据的新方式。
下面我们学习的频率分布表和频率分布图,则是从各个小组数据在样本容量中所占比例大小的角度,来表示数据分布的规律。可以让我们更清楚的看到整个样本数据的频率分布情况。
〈一〉频率分布的概念:
频率分布是指一个样本数据在各个小范围内所占比例的大小。一般用频率分布直方图反映样本的频率分布。其一般步骤为:
计算一组数据中最大值与最小值的差,即求极差
决定组距与组数
将数据分组
列频率分布表
画频率分布直方图
以课本P56制定居民用水标准问题为例,经过以上几个步骤画出频率分布直方图。(让学生自己动手作图)
频率分布直方图的特征:
从频率分布直方图可以清楚的看出数据分布的总体趋势。
从频率分布直方图得不出原始的数据内容,把数据表示成直方图后,原有的具体数据信息就被抹掉了。
〖探究〗:同样一组数据,如果组距不同,横轴、纵轴的单位不同,得到的图和形状也会不同。不同的形状给人以不同的印象,这种印象有时会影响我们对总体的判断,分别以0.1和1为组距重新作图,然后谈谈你对图的印象?(把学生分成两大组进行,分别作出两种组距的图,然后组织同学们对所作图不同的看法进行交流……)
接下来请同学们思考下面这个问题:
〖思考〗:如果当地政府希望使85%以上的居民每月的用水量不超出标准,根据频率分布表2-2和频率分布直方图2.2-1,(见课本P57)你能对制定月用水量标准提出建议吗?(让学生仔细观察表和图)
〈二〉频率分布折线图、总体密度曲线
1.频率分布折线图的定义:
连接频率分布直方图中各小长方形上端的中点,就得到频率分布折线图。
2.总体密度曲线的定义:
在样本频率分布直方图中,相应的频率折线图会越来越接近于一条光滑曲线,统计中称这条光滑曲线为总体密度曲线。它能够精确地反映了总体在各个范围内取值的百分比,它能给我们提供更加精细的信息。(见课本P60)
〖思考〗:
1.对于任何一个总体,它的密度曲线是不是一定存在?为什么?
2.对于任何一个总体,它的密度曲线是否可以被非常准确地画出来?为什么?
实际上,尽管有些总体密度曲线是饿、客观存在的,但一般很难想函数图象那样准确地画出来,我们只能用样本的频率分布对它进行估计,一般来说,样本容量越大,这种估计就越精确.
〈三〉茎叶图
1.茎叶图的概念:
当数据是两位有效数字时,用中间的数字表示十位数,即第一个有效数字,两边的数字表示个位数,即第二个有效数字,它的中间部分像植物的茎,两边部分像植物茎上长出来的叶子,因此通常把这样的图叫做茎叶图。(见课本P61例子)
2.茎叶图的特征:
(1)用茎叶图表示数据有两个优点:一是从统计图上没有原始数据信息的损失,所有数据信息都可以从茎叶图中得到;二是茎叶图中的数据可以随时记录,随时添加,方便记录与表示。
(2)茎叶图只便于表示两位有效数字的数据,而且茎叶图只方便记录两组的数据,两个以上的数据虽然能够记录,但是没有表示两个记录那么直观,清晰。
【例题精析】
〖例1〗:下表给出了某校500名12岁男孩中用随机抽样得出的120人的身高
(单位cm)
(1)列出样本频率分布表﹔
(2)一画出频率分布直方图;
(3)估计身高小于134cm的人数占总人数的百分比.。
分析:根据样本频率分布表、频率分布直方图的一般步骤解题。
解:(1)样本频率分布表如下:
(2)其频率分布直方图如下:
(3)由样本频率分布表可知身高小于134cm 的男孩出现的频率为0.04+0.07+0.08=0.19,所以我们估计身高小于134cm的人数占总人数的19%.
〖例2〗:为了了解高一学生的体能情况,某校抽取部分学生进行一分钟跳绳次数次测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图),图中从左到右各小长方形面积之比为2:4:17:15:9:3,第二小组频数为12.
第二小组的频率是多少?样本容量是多少?
若次数在110以上(含110次)为达标,试估计该学校全体高一学生的达标率是多少?
在这次测试中,学生跳绳次数的中位数落在哪个小组内?请说明理由。
分析:在频率分布直方图中,各小长方形的面积等于相应各组的频率,小长方形的高与频数成正比,各组频数之和等于样本容量,频率之和等于1。
解:(1)由于频率分布直方图以面积的形式反映了数据落在各小组内的频率大小,
因此第二小组的频率为:
又因为频率=
所以
(2)由图可估计该学校高一学生的达标率约为
(3)由已知可得各小组的频数依次为6,12,51,45,27,9,所以前三组的频数之和为69,前四组的频数之和为114,所以跳绳次数的中位数落在第四小组内。
【课堂精练】
P61 练习 1. 2. 3
【课堂小结】
总体分布指的是总体取值的频率分布规律,由于总体分布不易知道,因此我们往往用样本的频率分布去估计总体的分布。
总体的分布分两种情况:当总体中的个体取值很少时,用茎叶图估计总体的分布;当总体中的个体取值较多时,将样本数据恰当分组,用各组的频率分布描述总体的分布,方法是用频率分布表或频率分布直方图。
【评价设计】
1.P72 习题2.2 A组 1、 2
2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征(2课时)
教学目标:
知识与技能
(1)正确理解样本数据标准差的意义和作用,学会计算数据的标准差。
(2)能根据实际问题的需要合理地选取样本,从样本数据中提取基本的数字特征(如平均数、标准差),并做出合理的解释。
(3)会用样本的基本数字特征估计总体的基本数字特征。
(4)形成对数据处理过程进行初步评价的意识。
过程与方法
在解决统计问题的过程中,进一步体会用样本估计总体的思想,理解数形结合的数学思想和逻辑推理的数学方法。
情感态度与价值观
会用随机抽样的方法和样本估计总体的思想解决一些简单的实际问题,认识统计的作用,能够辨证地理解数学知识与现实世界的联系。
重点与难点
重点:用样本平均数和标准差估计总体的平均数与标准差。
难点:能应用相关知识解决简单的实际问题。
教学设想
【创设情境】
在一次射击比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕
甲运动员﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙运动员﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗?为了从整体上更好地把握总体的规律,我们要通过样本的数据对总体的数字特征进行研究。——用样本的数字特征估计总体的数字特征(板出课题)。
【探究新知】
<一>、众数、中位数、平均数
〖探究〗:P62
(1)怎样将各个样本数据汇总为一个数值,并使它成为样本数据的“中心点”?
(2)能否用一个数值来描写样本数据的离散程度?(让学生回忆初中所学的一些统计知识,思考后展开讨论)
初中我们曾经学过众数,中位数,平均数等各种数字特征,应当说,这些数字都能够为我们提供关于样本数据的特征信息。例如前面一节在调查100位居民的月均用水量的问题中,从这些样本数据的频率分布直方图可以看出,月均用水量的众数是2.25t(最高的矩形的中点)(图略见课本第62页)它告诉我们,该市的月均用水量为2. 25t的居民数比月均用水量为其他值的居民数多,但它并没有告诉我们到底多多少。
〖提问〗:请大家翻回到课本第56页看看原来抽样的数据,有没有2.25?这个数值呢?根据众数的定义,2.25怎么会是众数呢?为什么?(请大家思考作答)
分析:这是因为样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失的原因,而2.25是由样本数据的频率分布直方图得来的,所以存在一些偏差。
〖提问〗:那么如何从频率分布直方图中估计中位数呢?
分析:在样本数据中,有50%的个体小于或等于中位数,也有50%的个体大于或等于中位数。因此,在频率分布直方图中,矩形的面积大小正好表示频率的大小,即中位数左边和右边的直方图的面积应该相等。由此可以估计出中位数的值为2.02。(图略见课本63页图2.2-6)
〖思考〗:2.02这个中位数的估计值,与样本的中位数值2.0不一样,你能解释其中的原因吗?(原因同上:样本数据的频率分布直方图把原始的一些数据给遗失了)
(课本63页图2.2-6)显示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少数居民的月均用水量特别高,显然,对这部分居民的用水量作出限制是非常合理的。
〖思考〗:中位数不受少数几个极端值的影响,这在某些情况下是一个优点,但是它对极端值的不敏感有时也会成为缺点,你能举例说明吗?(让学生讨论,并举例)
<二>、标准差、方差
1.标准差
平均数为我们提供了样本数据的重要信息,可是,有时平均数也会使我们作出对总体的片面判断。某地区的统计显示,该地区的中学生的平均身高为176㎝,给我们的印象是该地区的中学生生长发育好,身高较高。但是,假如这个平均数是从五十万名中学生抽出的五十名身高较高的学生计算出来的话,那么,这个平均数就不能代表该地区所有中学生的身体素质。因此,只有平均数难以概括样本数据的实际状态。
例如,在一次射击选拔比赛中,甲、乙两名运动员各射击10次,命中环数如下﹕
甲运动员﹕7,8,6,8,6,5,8,10,7,4;
乙运动员﹕9,5,7,8,7,6,8,6,7,7.
观察上述样本数据,你能判断哪个运动员发挥的更稳定些吗?如果你是教练,选哪位选手去参加正式比赛?
我们知道,。
两个人射击的平均成绩是一样的。那么,是否两个人就没有水平差距呢?(观察P66图2.2-8)直观上看,还是有差异的。很明显,甲的成绩比较分散,乙的成绩相对集中,因此我们从另外的角度来考察这两组数据。
考察样本数据的分散程度的大小,最常用的统计量是标准差。标准差是样本数据到平均数的一种平均距离,一般用s表示。
样本数据的标准差的算法:
、算出样本数据的平均数。
、算出每个样本数据与样本数据平均数的差:
、算出(2)中的平方。
、算出(3)中n个平方数的平均数,即为样本方差。
、算出(4)中平均数的算术平方根,,即为样本标准差。
其计算公式为:
显然,标准差较大,数据的离散程度较大;标准差较小,数据的离散程度较小。
〖提问〗:标准差的取值范围是什么?标准差为0的样本数据有什么特点?
从标准差的定义和计算公式都可以得出:。当时,意味着所有的样本数据都等于样本平均数。
(在课堂上,如果条件允许的话,可以给学生简单的介绍一下利用计算机来计算标准差的方法。)
2.方差
从数学的角度考虑,人们有时用标准差的平方(即方差)来代替标准差,作为测量样本数据分散程度的工具:
在刻画样本数据的分散程度上,方差和标准差是一样的,但在解决实际问题时,一般多采用标准差。
【例题精析】
〖例1〗:画出下列四组样本数据的直方图,说明他们的异同点。
(1)5,5,5,5,5,5,5,5,5
(2)4,4,4,5,5,5,6,6,6
(3)3,3,4,4,5,6,6,7,7
(4)2,2,2,2,5,8,8,8,8
分析:先画出数据的直方图,根据样本数据算出样本数据的平均数,利用标准差的计算公式即可算出每一组数据的标准差。
解:(图略,可查阅课本P68)
四组数据的平均数都是5.0,标准差分别为:0.00,0.82,1.49,2.83。
他们有相同的平均数,但他们有不同的标准差,说明数据的分散程度是不一样的。
〖例2〗:(见课本P69)
分析: 比较两个人的生产质量,只要比较他们所生产的零件内径尺寸所组成的两个总体的平均数与标准差的大小即可,根据用样本估计总体的思想,我们可以通过抽样分别获得相应的样本数据,然后比较这两个样本数据的平均数、标准差,以此作为两个总体之间的差异的估计值。
【课堂精练】
P71 练习 1. 2. 3 4
【课堂小结】
用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类:
用样本平均数估计总体平均数。
用样本标准差估计总体标准差。样本容量越大,估计就越精确。
平均数对数据有“取齐”的作用,代表一组数据的平均水平。
标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小,反映了一组数据变化的幅度。
【评价设计】
1.P72 习题2.2 A组 3、 4、10
课件21张PPT。3.1.1随机事件的概率 在第二次世界大战中,美国曾经宣布:一名优秀数学家的作用超过10个师的兵力.这句话有一个非同寻常的来历.
1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击,当时英美两国限于实力,无力增派更多的护航舰,一时间,德军的“潜艇战”搞得盟军焦头烂额.
为此,有位美国海军将领专门去请教了几位数学家,数学家们运用概率论分析后分析,舰队与敌潜艇相遇是一个随机事件,从数学角度来看这一问题,它具有一定的规律性.一定数量的船(为100艘)编队规模越小,编次就越多(为每次20艘,就要有5个编次),编次越多,与敌人相遇的概率就越大.
美国海军接受了数学家的建议,命令舰队在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口.结果奇迹出现了:盟军舰队遭袭被击沉的概率由原来的25%降为1%,大大减少了损失,保证了物资的及时供应.问题一:现在有10件相同的产品,其中8件是正品,2件是次品。我们要在其中任意抽出3件。那么,我们可能会抽到怎样的样本?可能: A、三件正品
B、 二正一次
C、 一正二次我们再仔细观察这三种可能情况,还能得到
一些什么发现、结论?(随机事件)问题一:现在有10件相同的产品,其中8件是正品,2件是次品。我们要在其中任意抽出3件。那么,我们可能会抽到怎样的样本?可能: A、三件正品
B、 二正一次
C、 一正二次结论1:必然有一件正品结论2:不可能抽到三件次品(随机事件)(确定事件)相关概念1、随机事件2、必然事件3、不可能事件4、确定事件 在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫做相对于条件S的随机事件,简称随机事件。 在条件S下一定会发生的事件,叫做相对于条件S的必然事件,简称必然事件。 在条件S下一定不会发生的事件,叫做相对于条件S的不可能事件,简称不可能事件。 必然事件与不可能事件统称为相对于条件S的确定事件,简称确定事件。 确定事件和随机事件统称为事件,一般用大写字母A、B、C……表示。频率的定义 这样的游戏公平吗? 小军和小民玩掷色子是游戏,他们约定:两颗色子掷出去,如果朝上的两个数的和是5,那么小军获胜,如果朝上的两个数的和是7,那么小民获胜。这样的游戏公平吗?事件:掷双色子A:朝上两个数的和是5B:朝上两个数的和是7 关键是比较A发生的可能性和B发
生的可能性的大小。频率的定义掷硬币试验思考:1、比较你两次试验的结果,两次结果一致吗?与其他同学相比较,结果一致吗?为什么会出现这样的情况?2、观察每个组的统计表,第一次的统计结果和第二次的统计结果一致吗?组和组之间的数据一致吗?为什么出现这样的情况?实例 将一枚硬币抛掷 5 次、50 次、500 次, 各做
7 遍, 观察正面出现的次数及频率.波动最小随n的增大, 频率 f 呈现出稳定性频率的定义掷硬币试验 从这次试验,我们可以得到一些什么启示? 每次试验的结果我们都无法预知,正面朝上的频率要在试验后才能确定。 例如,历史上曾有人做过抛掷硬币的大量重复试验,结果如下表 :随机事件及其概率 当抛掷硬币的次数很多时,出现正面的频率值是稳定的,接近于常数0.5,在它左右摆动. 随机事件及其概率随机事件及其概率某批乒乓球产品质量检查结果表: 当抽查的球数很多时,抽到优等品的频率 接近于常数0.95,在它附近摆动。某种油菜籽在相同条件下的发芽试验结果表: 当试验的油菜籽的粒数很多时,油菜籽发芽的频率 接近于常数0.9,在它附近摆动。随机事件及其概率频率的定义 在相同的条件S下重复n次试验,观察某一事件A是否出现,称n 次试验中事件A出现的次数nA为事件A出现的频数,称事件A出现的比例fn(A)=nA/n为事件A出现的频率。思考:频率的取值范围是什么?[0,1] 必然事件出现的频率为1,不可能事件出现的频率为0。我们现在能不能解决前面的问题了?这个游戏是否公平?频率的定义 这样的游戏公平吗? 小军和小民玩掷色子是游戏,他们约定:两颗色子掷出去,如果朝上的两个数的和是5,那么小军获胜,如果朝上的两个数的和是7,那么小民获胜。这样的游戏公平吗?事件:掷双色子A:朝上两个数的和是5B:朝上两个数的和是7 关键是比较A发生的可能性和B发
生的可能性的大小。概率的定义 对于给定的随机事件A,如果随着试验次数的增加,事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上,把这个常数记做P(A),称为事件A的概率,简称为A的概率。我们现在能不能解决前面的问题了?这个游戏是否公平?思考:概率的取值范围是什么?[0,1]频率的定义 这样的游戏公平吗? 小军和小民玩掷色子是游戏,他们约定:两颗色子掷出去,如果朝上的两个数的和是5,那么小军获胜,如果朝上的两个数的和是7,那么小民获胜。这样的游戏公平吗?事件:掷双色子A:朝上两个数的和是5B:朝上两个数的和是7 关键是比较A发生的可能性和B发
生的可能性的大小。思考:事件A发生的频率fn(A)是不是不变的?事件A发生的 概率P(A)是不是不变的?频率与概率的区别与联系频率与概率的区别与联系1、频率本身是随机的,在试验前不能确定。做同样次数的重复试验得到事件的频率会不同。
2、概率是一个确定的数,与每次试验无关。是用来度量事件发生可能性大小的量。
3、频率是概率的近似值,随着试验次数的增加,频率会越来越接近概率。归纳小结1、相关概念
随机事件 必定事件 不可能事件 确定事件2、频率与概率的定义,它们之间的区别与联系练习:P117 1、2、3作业:P128 2、3、4课件14张PPT。概率的意义一、概率的正确理解1、你能回忆随机事件发生的概率的定义吗?2、谁能说说掷一枚质地均匀的硬币出现正面的概率为1/2的含义?3、有人说,中奖率为1/1000的彩票,买1000张一定中奖,这种理解对吗?4、你能举出一些生活中与概率有关的例子吗?5、随机事件发生的频率与概率的区别与联系是什么?二、概率在实际问题中的应用 1、游戏的公平性 2、决策中的概率思想 3、天气预报的概率解释4、遗传机理中的统计规律 1、游戏的公平性(1)你有没有注意到在乒乓球、排球等体育比赛中,如何确定由哪一方先发球?你觉得对比赛双方公平吗?(2)你能否举出一些游戏不公平的例子,并说明理由。频率的定义 这样的游戏公平吗? 小军和小民玩掷色子是游戏,他们约定:两颗色子掷出去,如果朝上的两个数的和是5,那么小军获胜,如果朝上的两个数的和是7,那么小民获胜。这样的游戏公平吗?事件:掷双色子A:朝上两个数的和是5B:朝上两个数的和是7 关键是比较A发生的可能性和B发
生的可能性的大小。 这样的游戏公平吗? 2、决策中的概率思想思考:如果连续10次掷一枚色子,结果都是出现1点,你认为这枚色子的质地均匀吗?为什么? 3、天气预报的概率解释思考:某地气象局预报说,明天本地降水概率为70%。你认为下面两个解释中哪一个能代表气象局的观点?
(1)明天本地有70%的区域下雨,30%的区域不下雨;
(2)明天本地下雨的机会是70%。4、遗传机理中的统计规律1、试验与发现2、遗传机理中的统计规律孟德尔小传 从维也纳大学回到布鲁恩不久,孟德尔就开始了长达8年的豌豆实验。孟德尔首先从许多种子商那里,弄来了34个品种的豌豆,从中挑选出22个品种用于实验。它们都具有某种可以相互区分的稳定性状,例如高茎或矮茎、圆料或皱科、灰色种皮或白色种皮等。 豌豆杂交试验孟德尔把黄色和绿色的豌豆杂交,第一年收获的豌豆是黄色的。第二年,当他把第一年收获的黄色豌豆再种下时,收获的豌豆既有黄色的又有绿色的。
同样他把圆形和皱皮豌豆杂交,第一年收获的都是圆形豌豆,连一粒。皱皮豌豆都没有。第二年,当他把这种杂交圆形再种下时,得到的却既有圆形豌豆,又有皱皮豌豆。豌豆杂交试验的子二代结果遗传机理中的统计规律第二代第一代亲 本YY 表示纯黄色的豌豆
yy 表示纯绿色的豌豆 (其中Y为显性因子 y为隐性因子) 黄色豌豆(YY,Yy):绿色豌豆(yy)
≈ 3 : 1练习: P123 1、2、3作业:P129 B组 3课件21张PPT。3.2.1 古典概型(一)基本事件基本事件的特点:
任何两个基本事件是互斥的
任何事件都可以表示成基本事件的和。练习1、
把一枚骰子抛6次,设正面出现的点数为x
1、求出x的可能取值情况
2、下列事件由哪些基本事件组成
(1)x的取值为2的倍数(记为事件A)
(2) x的取值大于3(记为事件B)
(3) x的取值为不超过2(记为事件C)例1 从字母a、b、c、d中任意取出两个不同字母的试验中,有哪些基本事件?解:所求的基本事件共有6个:
A={a,b},B={a,c},
C={a,d},D={b,c},
E={b,d},F={c,d},上述试验和例1的共同特点是:
(1) 试验总所有可能出现的基本事件只有有限个;
(2) 每个基本事件出现的可能性相等
我们将具有这两个特点的概率模型称为古典概率模型,简称古典概率。思考?在古典概型下,基本事件出现的概率是多少?随机事件出现的概率如何计算?对于古典概型,任何事件的概率为:
P(A)=A包含的基本事件的个数
基本事件的总数例2 单选题是标准化考试中常用的题型,一般是从A、B、C、D四个选项中选择一个正确答案。如果考生掌握了考察的内容,它可以选择唯一正确的答案。假设考生不会做,他随机的选择一个答案,问他答对的概率是多少?解:这是一个古典概型,因为试验的可能结果只有4个:选择A、选择B、选择C、选择D,即基本事件只有4个,考生随机的选择一个答案是选择A、B、C、D的可能性是相等的,由古典概型的概率计算公式得:
P ( “答对” )= “答对”所包含的基本事件的个数
4
=1/4=0.25 假设有20道单选题,如果有一个考生答对了17道题,他是随机选择的可能性大,还是他掌握了一定的知识的可能性大?可以运用极大似然法的思想解决。假设他每道题都是随机选择答案的,可以估计出他答对17道题的概率为可以发现这个概率是很小的;如果掌握了一定的知识,绝大多数的题他是会做的,那么他答对17道题的概率会比较大,所以他应该掌握了一定的知识。答:他应该掌握了一定的知识探究在标准化的考试中既有单选题又有多选题,多选题从A、B、C、D四个选项中选出所有正确答案,同学们可能有一种感觉,如果不知道正确答案,多选题更难猜对,这是为什么?我们探讨正确答案的所有结果:
如果只要一个正确答案是对的,则有4种;
如果有两个答案是正确的,则正确答案可以是(A、B)(A、C)(A、D)(B、C)(B、D) (C、D)6种
如果有三个答案是正确的,则正确答案可以是(A、B、C)(A、C、D)(A、B、D)(B、C、D)4种
所有四个都正确,则正确答案只有1种。
正确答案的所有可能结果有4+6+4+1=15种,从这15种答案中任选一种的可能性只有1/15,因此更难猜对。例3 同时掷骰子,计算:
(1)一共有多少种不同的结果?
(2)其中向上的点数之和是5的结果有多少种?
(3)向上的点数之和是5的概率是多少?解(1)掷一个骰子的结果有6种。我们把两个标上记号1、2以便区分,由于1号骰子 的每一个结果都可与2号骰子的任意一个结果配对,组成同时掷两个骰子的一个结果,因此同时掷两个骰子的结果共有36种。
(2)在上面的所有结果中,向上的点数之和为5的结果有
(1,4),(2,3)(3,2)(4,1)
其中第一个数表示1号骰子的结果,第二个数表示2号骰子的结果。
(3)由于所有36种结果是等可能的,其中向上点数之和为5的结果(记为事件A)有4种,因此,由古典概型的概率计算公式可得
P(A)=4/36=1/9思考?为什么要把两个骰子标上记号?如果不标记号会出现什么情况?你能解释其中的原因吗? 如果不标上记号,类似于(1,2)和(2,1)的结果将没有区别! 概 率 初 步练 习 巩 固2、从1,2, 3,4, 5五个数字中,任取两数,求两数
都是奇数的概率。解:试验的样本空间是Ω={(12) , (13), (14) ,(15) ,(23), (24), (25), (34) ,(35) ,(45)}∴n=10用A来表示“两数都是奇数”这一事件,则A={(13),(15),(3,5)}∴m=3∴P(A)= 概 率 初 步练 习 巩 固3、同时抛掷1角与1元的两枚硬币,计算:
(1)两枚硬币都出现正面的概率是
(2)一枚出现正面,一枚出现反面的概率是 0.250.54、在一次问题抢答的游戏,要求答题者在问题所列出的4个答案
中找出唯一正确答案。某抢答者不知道正确答案便随意说出
其中的一个答案,则这个答案恰好是正确答案的概率是0.25 概 率 初 步练 习 巩 固6、 在掷一颗均匀骰子的实验中,则事
件Q={4,6}的概率是7、一次发行10000张社会福利奖券,其中有1
张特等奖,2张一等奖,10张二等奖,100
张三等奖,其余的不得奖,则购买1张奖
券能中奖的概率 概 率 初 步思 考1、在10支铅笔中,有8支正品和2支次品。从中任
取2支,恰好都取到正品的概率是2、从分别写上数字1, 2,3,…,9的9张卡片中,
任取2张,则取出的两张卡片上的“两数之和为
偶数”的概率是答案:(1) (2) 概 率 初 步小 结 与 作 业一、小 结:1、古典概型(1)有限性:在随机试验中,其可能出现的结果有有
限个,即只有有限个不同的基本事件;(2)等可能性:每个基本事件发生的机会是均等的。2、古典概率二、作 业:P 139 习题1、2、3课件13张PPT。3.2.1 古典概型(二)例4、假设储蓄卡的密码由4个数字组成,每个数字可以是0,1,……,9十个数字中的任意一个。假设一个人完全忘记了自己的储蓄卡密码,问他在自动提款机上随机试一次密码就能取到钱的概率试多少?解:这个人随机试一个密码,相当做1次随机试验,试验的基本事件(所有可能的结果)共有10 000种。由于是假设的随机的试密码,相当于试验的每一个结果试等可能的。所以
P(“能取到钱”)= “能取到钱”所包含的基本事件的个数
10 000 =1/10000=0.0001例5、某种饮料每箱装12听,如果其中有2听不合格,问质检人员从中随机抽取2听,检测出不合格产品的概率有多大?解:我们把每听饮料标上号码,合格的10听分别记作:1,2,……,10,不合格的2听记作a、b,只要检测的2听中有1听不合格,就表示查出了不合格产品。
分为两种情况,1听不合格和2听都不合格。
1听不合格:合格产品从10听中选1听,不合格产品从2听中选1听,所以包含的基本事件数为10x2=20
2听都不合格:包含的基本事件数为1。
所以检测出不合格产品这个事件所包含的基本事件数为
20+1=21。因此检测出不合格产品的概率为探究随着检测听数的增加,查出不合格产品的概率怎样变化?为什么质检人员都采用抽查的方法而不采用逐个检查的方法?检测的听数和不合格产品的概率如下表在实际问题中,质检人员一般采用抽查方法而不采用逐个检查的方法的原因有两个:第一可以从抽查的样品中次品出现的情况把握总体中次品出现的情况;第二采用逐个抽查一般是不可能的,也是不现实的。练习: P 135 1、2、33.2.2 (整数值)随机数的产生1、选定A1格,键入“=RANDBETWEEN(0,1)”,按Enter键,则在此格中的数是随机产生的0或1。
2、选定A1格,按Ctrl+C快捷键,然后选定要随机产生0、1的格,比如A2至A100,按Ctrl+V快捷键,则在A2至A100的数均为随机产生的0或1,这样我们很快就得到了100个随机产生的0,1,相当于做了100次随机试验。
3、选定C1格,键入频数函数“=FREQUENCY(A1:A100,0.5)”,按Enter键,则此格中的数是统计A1至A100中,比0.5小的数的个数,即0出现的频数,与就是反面朝上的频数。
4、选定D1格,键入“=1-C1/100”,按Enter键,在此格中的数是这100次试验中出现1的频率,即正面朝上的频率。例6 天气预报说,在今后的三天中,每一天下雨的概率均为40%,这三天中恰有两天下雨的概率是多少?解:我们通过设计模拟试验的方法来解决问题,利用计算器或计算机可以产生0到9之间去整数值的随机数,我们用1,2,3,4表示下雨,用5,6,7,8,9,0表示不下雨,这样可以体现下雨的概率是40%。因为是3天,所以每三天随机数作为一组。例如,产生20组随机数
966 191 925 271 932 812 458 569 683
257 393 027 556 488 730 113 537 989
就相当于作了20次试验。在这组数中,如果恰有两个数在1,2,3,4中,则表示恰有两天下雨,他们分别是191,271,932,812,393,即共有5个数。我们得到三天中恰有两天下雨的概率近似为5/20=25% 练习: P138 1~4作业: P140 4、5、6
B组 全部课件19张PPT。3.3.1几何概型引例 假设你家订了一份报纸,送报人可能在早上6:30—7:30之间把报纸送到你家,你父亲离开家去工作的时间在早上7:00—8:00之间,问你父亲在离开家前能得到报纸(称为事件A)的概率是多少?
能否用古典概型的公式来求解?
事件A包含的基本事件有多少?为什么要学习几何概型?问题:图中有两个转盘.甲乙两人玩转盘游戏,规定当指针指向B区域时,甲获胜,否则乙获胜.在两种情况下分别求甲获胜的概率是多少?事实上,甲获胜的概率与字母B所在扇形区域的圆弧的长度有关,而与字母B所在区域的位置无关.因为转转盘时,指针指向圆弧上哪一点都是等可能的.不管这些区域是相邻,还是不相邻,甲获胜的概率是不变的.几何概型的定义如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称为几何概型.
几何概型的特点:
(1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个.
(2)每个基本事件出现的可能性相等.在几何概型中,事件A的概率的计算公式如下:解:设A={等待的时间不多于10分钟}.我们所
关心的事件A恰好是打开收音机的时刻位于
[50,60]时间段内,因此由几何概型的求概率
的公式得
即“等待的时间不超过10分钟”的概率为例1 某人午觉醒来,发现表停了,他
打开收音机,想听电台报时,求他等待
的时间不多于10分钟的概率.1.有一杯1升的水,其中含有1个细菌,用
一个小杯从这杯水中取出0.1升,求小杯
水中含有这个细菌的概率.2.如右下图,假设你在每个图形上随机撒
一粒黄豆,分别计算它落到阴影部分的概
率.练习:3.一张方桌的图案如图所示。将一颗豆子
随机地扔到桌面上,假设豆子不落在线上,
求下列事件的概率:
(1)豆子落在红色区域;
(2)豆子落在黄色区域;
(3)豆子落在绿色区域;
(4)豆子落在红色或绿色区域;
(5)豆子落在黄色或绿色区域。4.取一根长为3米的绳子,拉直后在任意位置剪断,
那么剪得两段的长都不少于1米的概率有多大?例2 假设你家订了一份报纸,送报人可能在早
上6:30—7:30之间把报纸送到你家,你父亲
离开家去工作的时间在早上7:00—8:00之间,
问你父亲在离开家前能得到报纸(称为事件A)
的概率是多少?解:
以横坐标X表示报纸送到时间,以纵坐标
Y表示父亲离家时间建立平面直角坐标
系,假设随机试验落在方形区域内任何一
点是等可能的,所以符合几何概型的条件.
根据题意,只要点落到阴影部
分,就表示父亲在离开家前能
得到报纸,即时间A发生,所以 “抛阶砖”是国外游乐场的典型游戏之一.参与者只须将手上的“金币”(设“金币”的半径为 r)抛向离身边若干距离的阶砖平面上,抛出的“金币”若恰好落在任何一个阶砖(边长为a的正方形)的范围内(不与阶砖相连的线重叠),便可获奖.例1 抛阶砖游戏 玩抛阶砖游戏的人,一般需换购代用“金币”来参加游戏. 那么要问:参加者获奖的概率有多大? 显然,“金币”与阶砖的相对大小将决定成功抛中阶砖的概率.设阶砖每边长度为a ,
“金币”直径为d .a 若“金币”成功地落在阶砖上,其圆心必位于右图的绿色区域A内.问题化为:向平面区域S (面积为a2)随机投点( “金币” 中心),求该点落在区域A内的概率.S于是成功抛中阶砖的概率由此可见,当d接近a, p接近于0; 而当d接近0, p接近于1. 0a, 你还愿意玩这个游戏吗?成功抛中阶砖的概率02.几何概型的概率公式.
3.公式的运用.
作业:149页 1、2、 3古典概型:特点:
(1)试验中所有可能出现的基本
事件只有有限个.
(2)每个基本事件出现的可能性
相等.返回