人教版高中数学必修三教学资料,补习资料:1.1.2-1程序框图、顺序结构(2份)

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名称 人教版高中数学必修三教学资料,补习资料:1.1.2-1程序框图、顺序结构(2份)
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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 2019-08-27 21:55:19

文档简介

1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结构
第1课时 程序框图、顺序结构
课时目标 1.理解程序框图的含义.2.掌握各类程序框的功能.3.掌握算法的顺序结构.
1.程序框图
(1)程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形.
(2)在程序框图中,一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤;带有方向箭头的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的执行顺序.
2.常见的程序框、流程线及各自表示的功能
图形符号
名称
功能
终端框(起止框)
表示一个算法的起始和结束
输入、输出框
表示一个算法输入和输出的信息
处理框(执行框)
赋值、计算
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”
流程线
连接程序框

连接点
连接程序框图的两部分
3.顺序结构
(1)顺序结构的定义
由若干个依次执行的步骤组成的,这是任何一个算法都离不开的基本结构.
(2)结构形式
一、选择题
1.下列关于程序框图的说法正确的是(  )
A.程序框图是描述算法的语言
B.程序框图中可以没有输出框,但必须要有输入框给变量赋值
C.程序框图虽可以描述算法,但不如用自然语言描述算法直观
D.程序框图和流程图不是一个概念
答案 A
2.尽管算法千差万别,但程序框图按其逻辑结构分类共有(  )
A.2类
B.3类
C.4类
D.5类
答案 B
3.对终端框叙述正确的是(  )
A.表示一个算法的起始和结束,程序框是
B.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是
C.表示一个算法的起始和结束,程序框是
D.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是
答案 C
4.下列程序框图所对应的算法和指向线分别为(  )
A.5步,5条
B.5步,4条
C.3步,5条
D.3步,4条
答案 D
5.下列关于流程线的说法,不正确的是(  )
A.流程线表示算法步骤执行的顺序,用来连接程序框
B.流程线只要是上下方向就表示自上向下执行可以不要箭头
C.流程线无论什么方向,总要按箭头的指向执行
D.流程线是带有箭头的线,它可以画成折线
答案 B
6.给出下列程序框图:
若输出的结果为2,则①处的执行框内应填的是(  )
A.x=2
B.b=2
C.x=1
D.a=5
答案 C
解析 因结果是b=2,∴2=a-3,即a=5.
当2x+3=5时,得x=1.
二、填空题
7.以下给出对程序框图的几种说法:
①任何一个程序框图都必须有起止框;
②输入框只能紧接开始框,输出框只能紧接结束框;
③判断框是唯一具有超出一个退出点的符号;
④对于一个问题的算法来说,其程序框图判断框内的条件的表述方法是唯一的.
其中正确说法的个数是________个.
答案 2
解析 ①③正确.因为任何一个程序框图都有起止框;输入、输出框可以在程序框图中的任何需要位置;判断框有一个入口、多个出口;判断框内的条件的表述方法不唯一.
8.下面程序框图表示的算法的运行结果是________.
答案 6
解析 由题意P==9,
S===6.
9.根据下边的程序框图所表示的算法,输出的结果是______.
答案 2
解析 该算法的第1步分别将X,Y,Z赋于1,2,3三个数,第2步使X取Y的值,即X
取值变成2,第3步使Y取X的值,即Y的值也是2,第4步让Z取Y的值,即Z取值也是2,从而第5步输出时,Z的值是2.
三、解答题
10.已知半径为r的圆的周长公式为C=2πr,当r=10时,写出计算圆的周长的一个算法,并画出程序框图.
解 算法如下:
第一步,令r=10.
第二步,计算C=2πr,
第三步,输出C.
程序框图如图:
11.已知函数y=2x+3,设计一个算法,若给出函数图象上任一点的横坐标x(由键盘输入),求该点到坐标原点的距离,并画出程序框图.
解 算法如下:
第一步,输入横坐标的值x.
第二步,计算y=2x+3.
第三步,计算d=.
第四步,输出d.
程序框图如图:
能力提升
12.画出用现代汉语词典查阅“仕”字的程序框图.
解 现代汉语词典检字有多种方法,如部首检字法、拼音检字法等.现以部首检字法为例加以说明.
13.如图所示的程序框图,当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,根据该图和下列各小题的条件回答下面的几个问题.
(1)该程序框图解决的是一个什么问题?
(2)当输入的x的值为3时,输出的f(x)的值为多大?
(3)要想使输出的值最大,输入的x的值应为多大?
(4)按照这个程序框图输出的f(x)值,当x的值大于2时,x值大的输出的f(x)值反而小,为什么?
(5)要想使输出的值等于3,输入的x的值应为多大?
(6)要想使输入的值与输出的值相等,输入的x的值应为多大?
解 (1)该程序框图解决的是求二次函数
f(x)=-x2+mx的函数值的问题.
(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,即f(0)=f(4).
因为f(0)=0,f(4)=-16+4m,所以-16+4m=0,
所以m=4.所以f(x)=-x2+4x.
因为f(3)=-32+4×3=3,
所以当输入的x的值为3时,输出的f(x)的值为3.
(3)因为f(x)=-x2+4x=-(x-2)2+4,
当x=2时,f(x)max=4,
所以要想使输出的值最大,输入的x的值应为2.
(4)因为f(x)=-(x-2)2+4,
所以函数f(x)在[2,+∞)上是减函数.
所以在[2,+∞)上,x值大的对应的函数值反而小,
从而当输入的x的值大于2时,x值大的输出的f(x)值反而小.
(5)令f(x)=-x2+4x=3,解得x=1或x=3,
所以要想使输出的值等于3,
输入的x的值应为1或3.
(6)由f(x)=x,即-x2+4x=x,得x=0或x=3,
所以要想使输入的值和输出的值相等,输入的x的值应为0或3.
1.画程序框图实际上是将问题的算法用程序框图符号表示出来,所以首先要搞清楚需要解决什么问题,采用什么算法可以解决.其次要弄清楚初值、循环情况、条件、表达式、程序的结构、流向等.
2.顺序结构描述的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.1-1-2-1程序框图、顺序结构
一、选择题
1.下列关于程序框图的说法中正确的个数是(  )
①用程序框图表示算法直观、形象,容易理解
②程序框图能够清楚地展现算法的逻辑结构,也就是通常所说的一图胜万言
③在程序框图中,起止框是任何流程不可少的
④输入和输出框可用在算法中任何需要输入、输出的位置
A.1个   B.2个   C.3个   D.4个
[答案] D
[解析] 由程序框图定义可知,①②③④都正确.
2.在程序框图中,算法中间要处理数据或计算,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.终端框内
[答案] A
[解析] 由处理框的意义可知,对变量进行赋值,执行计算语句,处理数据,结果的传送等都可以放在处理框内,∴选A.
3.在画程序框图时如果一个框图需要分开来画,要在断开处画上(  )
A.流程线
B.注释框
C.判断框
D.连结点[]
[答案] D
4.在程序框图中,一个算法步骤到另一个算法步骤的连接用(  )
A.连结点
B.判断框
C.流程线
D.处理框
[答案] C
[解析] 流程线的意义是流程进行的方向,一个算法步骤到另一个算法步骤表示的是流程进行的方向,故选C.而连结点是当一个框图需要分开来画时,在断开处画上连结点.判断框是根据给定条件进行判断,处理框是赋值、计算、数据处理、结果传送,所以A、B、D都不对.
5.下列关于程序框的功能描述正确的是(  )
A.(1)是处理框;(2)是判断框;(3)是终端框;(4)是输入、输出框
B.(1)是终端框;(2)是输入、输出框;(3)是处理框;(4)是判断框
C.(1)和(3)都是处理框;(2)是判断框;(4)是输入、输出框
D.(1)和(3)的功能相同;(2)和(4)的功能相同
[答案] B
[解析] 根据程序框图的规定,(1)是终端框,(2)是输入、输出框,(3)是处理框,(4)是判断框.
6.如图所示程序框图中,其中不含有的程序框是(  )
A.终端框
B.输入、输出框
C.判断框
D.处理框
[答案] C
[解析] 含有终端框,输入、输出框和处理框,不含有判断框.
7.对终端框叙述正确的是(  )
A.表示一个算法的起始和结束,程序框是
B.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是[]
C.表示一个算法的起始和结束,程序框是
D.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是
[答案] C
8.如图所示的程序框图是已知直角三角形两直角边a,b求斜边c的算法,其中正确的是(  )
[答案] C
[解析] A项中,没有终端框,所以A项不正确;B项中,输入a,b和c=顺序颠倒,且程序框错误,所以B项不正确;D项中,赋值框中=c错误,应为c=,左右两边不能互换,所以D项不正确;很明显C项正确.
9.阅读如图所示的程序框图,若输入的a,b,c的值分别是21,32,75,则输出的a,b,c分别是(  )
A.75,21,32
B.21,32,75
C.32,21,75
D.75,32,21
[答案] A
[解析] 输入21,32,75后,该程序框图的执行过程是:
输入21,32,75.
x=21.
a=75.
c=32.
b=21.
输出75,21,32.
10.阅读右图所示程序框图.若输入的x=3,则输出的y的值为(  )
A.24
B.25
C.30
D.40
[答案] D
二、填空题[来源:
11.执行如下程序框图后,输出的结果为5,则输入的x的值为________.
[答案] 3
[解析] 该程序框图的功能是输入自变量x,则输出y=2x-1的函数值.令2x-1=5,解得x=3,即输入的x值为3.[来
12.如图所示程序框图表示的算法的运行结果是________.
[答案] 6
[解析] 算法执行的是已知三角形的三边为5、6、7,求三角形的面积的功能,p=9,S=6.
13.如下图是求长方体的体积和表面积的一个程序框图,补充完整,横线处应填________.
[答案] 
[解析] 变量在计算时应先赋值,这里的a、b,c的值是通过输入语句得到.
根据题意,长方体的长、宽、高应从键盘输入,故横线处应填写输入框.
14.图1是计算图2中阴影部分面积的一个程序框图,则图1中①处应填________.
[答案] S=a2
[解析] 图2中,正方形的面积为S1=a2,扇形的面积为S2=πa2,则阴影部分的面积为S=S1-S2=a2-a2=a2.因此图1中①处应填入S=a2.
三、解答题
15.如下图是为解决某个问题而绘制的程序框图,仔细分析各图框内的内容及图框之间的关系,回答下面的问题.
(1)图框①中x=2的含义是什么?
(2)图框②中y1=2x+3的含义是什么?
(3)图框④中y2=3x+2的含义是什么?
[解析] (1)图框①中x=2表示把2赋值给变量x.
(2)图框②中y1=2x+3表示在执行①的前提下,即当x=2时计算2x+3的值,并把这个值赋给y1.
(3)图框④中y2=3x+2表示在执行③的前提下,即x=-3时计算3x+2的值,并把这个值赋给y2.
16.已知一个直角三角形的两条直角边长为a、b,求该直角三角形内切圆及外接圆的面积,试设计求解该问题的算法,并画出程序框图.
[分析] 直角三角形的两直角边长为a、b,则斜边长为c=,故内切圆半径r=(a+b-c),外接圆半径R=,因此用顺序结构就可实现求内切圆面积和外接圆面积的算法.
[解析] 算法步骤如下:
第一步,输入a,b.
第二步,计算c=.
第三步,计算r=(a+b-c),R=.
第四步,计算内切圆面积S1=πr2,外接圆面积S2=πR2.
第五步,输出S1、S2,结束.
程序框图如图.
17.已知点P(x0,y0)和直线l:Ax+By+C=0,求点P(x0,y0)到直线l的距离.写出解决该问题的一个算法,并画出相应的程序框图.
[解析] 算法:
第一步,输入点P的坐标(x0,y0)及直线方程的系数A,B,C.
第二步,计算m=Ax0+By0+C.[来源:
第三步,计算n=A2+B2.
第四步,计算d=.
第五步,输出d.
程序框图如下图所示.
18.如下图所示的程序框图,根据该图和下列各小题的条件回答下面的几个小题.
(1)该程序框图解决的是一个什么问题?
(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,问当输入的x的值为3时,输出的值为多大?
(3)在(2)的条件下要想使输出的值最大,输入的x的值应为多大?
(4)在(2)的条件下按照这个程序框图输出的f(x)值,当x的值大于2时,x值大的输出的f(x)值反而小,为什么?
(5)在(2)的条件下要想使输出的值等于3,输入的x的值应为多大?
(6)在(2)的条件下要想使输入的值与输出的值相等,输入的x的值应为多大?
[解析] (1)该程序框图解决的是求二次函数
f(x)=-x2+mx的函数值的问题.
(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,
即f(0)=f(4).
因为f(0)=0,f(4)=-16+4m,所以-16+4m=0,
所以m=4.所以f(x)=-x2+4x.
因为f(3)=-32+4×3=3,
所以当输入的x的值为3时,输出的f(x)值为3.
(3)因为f(x)=-x2+4x=-(x-2)2+4,
当x=2时,f(x)max=4,
所以要想使输出的值最大,输入的x的值应为2.
(4)因为f(x)=-(x-2)2+4,
所以函数f(x)在[2,+∞)上是减函数.
所以在[2,+∞)上,x值大的对应的函数值反而小,从而当输入的x的值大于2时,x值大的输出的f(x)值反而小.
(5)令f(x)=-x2+4x=3,解得x=1或x=3,
所以要想使输出的值等于3,输入的x=1或x=3.
所以要想使输出的值等于3,输入的x的值应为1或3.
(6)由f(x)=x,即-x2+4x=x,得x=0或x=3,所以要想使输入的值和输出的值相等,输入的x的值应为0或3.1.
1.2程序框图
[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;掌握画程序框图的基本规则,能正确画出程序框图。
2.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.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。
[教学重难点]:
教学重点: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:能综合运用这些知识正确地画出程序框图。
[教学过程]:
一、.创设情境:如果你向全班同学介绍一下你心中偶像的形象,你认为用语言描述好还是拿出偶像的照片给同学们看好?说明一下你的理由算法除了用自然语言表示外,还可用程序框图表示。
二、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。
(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。
(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。
三、算法的基本逻辑结构
(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1: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。
J
解:程序框图:
2
点评:顺序结构是由若干个依次执行的步骤组成的,是任何一个算法都离不开的基本结构。
变式训练1:输入矩形的边长求它的面积,画出程序框图。
(2)条件结构:根据条件选择执行不同指令的控制结构。
例2:任意给定3个正实数,设计一个算法,判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,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

否同时成立?

点评:条件结构的显著特点是根据不同的选择有不同的流向。
变式训练2:求x的绝对值,画出程序框图。
开始
输入x

x≥0?

输出x
输出-
x
结束
(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。
循环结构分为两类:
(1)一类是当型循环结构,如图(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,如图(2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3: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。
解:程序框图:
i≤100?


点评:循环结构包含条件结构。
变式训练3:画出求21+22+23+…2100的值的程序框图。
解:程序框图:
i≥100


四、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
五、布置作业:
1.输入3个实数按从大到小的次序排序。
解:程序框图:
(2题图)
2.给出50个数,1,2,4,7,11,…,其规律是:第1个数是1,第2个数比第1个数大1,第3个数比第2个数大2,第4个数比第3个数大3,…,以此类推.
要求计算这50个数的和.
将上面给出的程序框图补充完整.
(1)________i
<
=
50_________________
(2)_____p=
p
+
i____________________
1.1.2程序框图导学案
课前预习学案
一、预习目标:
1.了解程序框图的概念及其基本程序框图的功能;
2.知道算法的三个基本逻辑结构
二、预习内容:
1.什么是程序框图?
2.算法的基本逻辑结构有哪些?
三、提出疑惑:如何画程序框图?
课内探究学案
一、学习目标:
1.掌握程序框图的概念及其基本程序框图的功能;
2.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;
3.理解程序框图的顺序结构;
二、学习重点:
1.
程序框图的顺序结构的画法;
2.程序框图的概念及其基本程序框图的功能;
学习难点:
正确地画出程序框图的顺序结构。
三、学习过程:
1.情境问题:
如果你向全班同学介绍一下你心中偶像的形象,你认为用语言描述好还是拿出偶像的照片给同学们看好?说明一下你的理由。
2.新课探究:
(1).右边的程序框图(如图所示),能判断任意输入的数x的
奇偶性,请大家参考书本第六页的表格,填下表:
(2).你能用语言描述一下框图的基本结构特征吗?
程序框
名称
功能
(3).通过以上算法与上一节课比较,你觉得用框图来表达算法有哪些特点?
(4).请大家观察、研究下面分解框图,能你总结出各有什么特点吗?
(1)顺序结构:

(2)条件结构:

(3)循环结构:

例1: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。
变式训练1:输入矩形的边长求它的面积,画出程序框图。
例2:任意给定3个正实数,设计一个算法,判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,画出这个算法的程序框图。
变式训练2:求x的绝对值,画出程序框图。
例3:设计一个计算1+2+…+100的值的算法,并画出程序框图。
变式训练3:画出求21+22+23+…2100的值的程序框图。
3.课堂小结
(1).程序框图:
(2).算法的基本逻辑结构:
4.当堂检测
(1)写出下面2个程序框图的作用:
(2)写出下面2个程序框图的运行结果:
答案:
(1)输入三个数,输出最大的一个;
输入a,b,求其和并输出。
(2)4.5;
课后练习与提高
1.流程图中的判断框,有1个入口和(
)个出口.
A.1
B.2
C.3
D.4
2.以下给出对程序框图的几种说法:①任何一个程序框图都必须有起止框;②输人框只能放在开始框后,输出框只能放在结束框前;③判断框是唯一具有超过一个退出点的符号;④对于一个程序来说,判断框内的条件表述方法是唯一的.其中正确说法的个数是(
).
A.1
B.2
C.3
D.4
3.算法的三种基本结构是(
).
A.顺序结构、流程结构、循环结构
B.顺序结构、分支结构、嵌套结构
C.顺序结构、条件结构、循环结构
D.流程结构、分支结构、循环结构
4.
若输入的a、b、c分别是21、32、75,则输出的a、b、c分别是:
5.
用代表第个学生学号,用代表成绩,打印出每个班及格学生的学号和成绩,画出程序框图.
a,b
b=4
输出S
结束
a=2
开始
开始
B
A

P

B
A
A
成立
P
不成立
m=0
m=0
S=
s
+
p
S=
0
P
=
1
i
=
1

输出
s



(1)
i=
i
+1


(2)
开始
p=(2+3+4)/2222
s=√p(p-2)(p-3)(p-4)
输出s
结束
开始
输入a,b,c
不存在这样的三角形
存在这样的三角形
结束
开始
i=1
Sum=0
i=i+1
Sum=sum+i
输出sum
结束
S=a/b+b
结束
输出s
S=a
b
输入a,b
开始
结束
输出p
p=p+2i
i=i+1
p=0
i=1
开始
输入R
b=
开始
结束
输出sum
a
,b
abaa,b
sum=a+b
a=2b
输出a
结束
PAGE
-
11
-(共39张PPT)
QD
ANYOU
KETANG
开始
输入n
i=2
併始
输入a,b,c4
m=a-c
n=(b
ABl=/m+n
输出|AB
结束
开始
输入n

7为奇数是
2
3n+1
输出an
结束
答案】2
【解析】由己知中的流程图可得该程序的功能是计算并
b
输出分段函数y=
的值.a=3,b=2,满
+1
b
a>b
足a>b
a+13
b(共32张PPT)
§1.1.2
程序框图与算法的基本逻辑结构
课前复习
算法
知识探究(一):算法的程序框图
2.
我们将上述算法如下表示:
开始
r=0?
输出“n是质数”
输出“n不是质数”
求n除以i的余数
i=2
输入n
i的值增加1,仍用i表示
i>n-1或r=0?


结束


算法的基本逻辑结构:
开始
r=0?
输出“n不是质数”
求n除以i的余数
i=2
输入n
i的值增加1,仍用i表示
i>n-1或r=0?


结束


输出“n是质数”
顺序结构
循环结构
条件结构
知识探究(二):算法的顺序结构
2.
例1:若一个三角形的三条边长分别为a,b,c,令
,则三角形的面积
.试用这个公式设计一个计算三角形面积的算法步骤.
第一步,输入三角形三条边的边长
a,b,c.
第二步,计算
.
第三步,计算
.
第四步,输出S.
3:将上述算法的用程序框图表示。
开始
结束
输出S
输入a,b,c
4:练习
已知下图是“求一个正奇数的平方加5的值”的程序框图,若输出的数是30,求输入的数n的值.
开始
结束
输入正整数n
输出y
y=x2+5
x=2n-1
知识探究(三):算法的条件结构
1:在某些问题的算法中,有些步骤只有在一定条件下才会被执行,算法的流程因条件是否成立而变化.在算法的程序框图中,由若干个在一定条件下才会被执行的步骤组成的逻辑结构,称为条件结构,用程序框图可以表示为下面两种形式:
满足条件?
步骤A
步骤B


满足条件?
步骤A


2:
例2.判断“以任意给定的3个正实数为三条边边长的三角形是否存在”的算法步骤如何设计?
第二步,判断a+b>c,b+c>a,c+a>b是否同时成立.若是,则存在这样的三角形;否则,不存在这样的三角形.
第一步,输入三个正实数a,b,c.
3:请画出这个算法的程序框图。
开始
输入a,b,c
a+b>c,b+c>a,c+a>b是否同时成立?

存在这样的三角形
结束

不存在这样的三角形
3.练习题
例3
设计一个求解一元二次方程ax2+bx+c=0的算法,并画出程序框图表示.
理论迁移
算法分析:
第一步,输入三个系数a,b,c.
第二步,计算△=b2-4ac.
第三步,判断△≥0是否成立.若是,则计

;否则,输出“方程没有
实数根”,结束算法.
第四步,判断△=0是否成立.若是,则输出
x1=x2=p,否则,计算x1=p+q,x2=p-q,
并输出x1,x2.
程序框图:
开始
输入a,b,c
△=
b2-4ac
△≥0?
△=0?

x1=p+q
输出x1,x2
结束


x2=p-q
输出x1=x2=p

输出“方程没有实数根”
练习题
知识探究(四):算法的循环结构
思考1:在算法的程序框图中,由按照一定的条件反复执行的某些步骤组成的逻辑结构,称为循环结构,反复执行的步骤称为循环体,那么循环结构中一定包含条件结构吗?
思考2:某些循环结构用程序框图可以表示为:
循环体
满足条件?


这种循环结构称为直到型循环结构,你能指出直到型循环结构的特征吗?
在执行了一次循环体后,对条件进行判断,如果条件不满足,就继续执行循环体,直到条件满足时终止循环.
思考3:还有一些循环结构用程序框图可以表示为:
循环体
满足条件?


这种循环结构称为当型循环结构,你能指出当型循环结构的特征吗?
在每次执行循环体前,对条件进行判断,如果条件满足,就执行循环体,否则终止循环.
思考4:计算1+2+3+…+100的值可按如下过程进行:
第1步,0+1=1.
第2步,1+2=3.
第3步,3+3=6.
第4步,6+4=10.
……
第100步,4950+100=5050.
我们用一个累加变量S表示每一步的计算结果,即把S+i的结果仍记为S,从而把第i步表示为S=S+i,其中S的初始值为0,i依次取1,2,…,100,通过重复操作,上述问题的算法如何设计?
第四步,判断i>100是否成立.若是,则输出S,结束算法;否则,返回第二步.
第一步,令i=1,S=0.
第二步,计算S+i,仍用S表示.
第三步,计算i+1,仍用i表示.
思考5:用直到型循环结构,上述算法的程序框图如何表示?
开始
i=1
i>100?

输出S
结束
S=0
i=i+1
S=S+i

思考6:用当型循环结构,上述算法的程序框图如何表示?
开始
i=1
结束
输出S


S=0
S=S+i
i≤100?
i=i+1
例4
某工厂2005年的年生产总值为200万元,技术革新后预计以后每年的年生产总值都比上一年增长5%.设计一个程序框图,输出预计年生产总值超过300万元的最早年份.
第三步,判断所得的结果是否大于300.
若是,则输出该年的年份;
否则,返回第二步.
第一步,
输入2005年的年生产总值.
第二步,计算下一年的年生产总值.
算法分析:
(3)控制条件:当“a>300”时终止循环.
(1)循环体:设a为某年的年生产总值,t为年生产总值的年增长量,n为年份,则t=0.05a,a=a+t,n=n+1.
(2)初始值:n=2005,a=200.
循环结构:
开始
n=2005
a=200
t=0.05a
a=a+t
n=n+1
a>300?
结束
输出n


程序框图:
顺序结构的程序框图的基本特征:
小结
(2)各程序框从上到下用流程线依次连接.
(1)必须有两个起止框,穿插输入、输出框和处理框,没有判断框.
(2)条件结构的程序框图各有两种形式.
条件结构的程序框图的基本特征:
小结
(1)程序框图中必须有两个起止框,穿插输入、输出框和处理框,一定有判断框.
(2)循环结构的程序框图各有两种形式.
循环结构的程序框图的基本特征:
小结作业
(1)循环结构中包含条件结构,条件结构中不含循环结构.
作业:
习案1.1.2
程序框图(一)
( http: / / www. )
教学要求: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.
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.
( http: / / www. )
教学重点:程序框图的基本概念、基本图形符号和3种基本逻辑结构.
( http: / / www. )
教学难点:综合运用框图知识正确地画出程序框图
( http: / / www. )
教学过程:
( http: / / www. )
一、复习准备:
( http: / / www. )
1.
写出算法:给定一个正整数n,判定n是否偶数.
( http: / / www. )
2.
用二分法设计一个求方程的近似根的算法.
( http: / / www. )
二、讲授新课:
( http: / / www. )
1.
教学程序框图的认识:
( http: / / www. )

讨论:如何形象直观的表示算法?
→图形方法.
( http: / / www. )
教师给出一个流程图(上面1题),学生说说理解的算法步骤.
( http: / / www. )

定义程序框图: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.
( http: / / www. )
③基本的程序框和它们各自表示的功能:
程序框
名称
功能
( http: / / www. )
终端框
( http: / / www. )(起止框)
表示一个算法的起始和结束
输入、输出框
表示一个算法输入和输出的信息
处理(执行)框
赋值、计算
判断框
判断一个条件是否成立
流程线
连接程序框
( http: / / www. )

阅读教材P5的程序框图.

讨论:输入35后,框图的运行流程,讨论:最大的I值.
( http: / / www. )
2.
教学算法的基本逻辑结构:
( http: / / www. )
1
讨论:P5的程序框图,感觉上可以如何大致分块?流程再现出一些什么结构特征?
( http: / / www. )

教师指出:顺序结构、条件结构、循环结构.
( http: / / www. )

试用一般的框图表示三种逻辑结构.
(见下图)
( http: / / www. )
( http: / / www. )

出示例3:已知一个三角形的三边分别为4,5,6,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.
(学生用自然语言表示算法→师生共写程序框图→讨论:结构特征)
( http: / / www. )

出示例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.
(学生分析算法→写出程序框图→试验结果→讨论结构)
( http: / / www. )

出示例5:设计一个计算1+2+3+…+1000的值的算法,并画出程序框图.
( http: / / www. )
(学生分析算法→写出程序框图→给出另一种循环结构的框图→对比两种循环结构)
( http: / / www. )
3.
小结:程序框图的基本知识;三种基本逻辑结构;画程序框图要注意:流程线的前头;判断框后边的流程线应根据情况标注“是”或“否”;循环结构中要设计合理的计数或累加变量等.
( http: / / www. )
三、巩固练习:
1.练习:把复习准备题②的算法写成框图.
2.
作业:P12
A组
1、2题.
( http: / / www. )
( http: / / www. )
1.1.2
程序框图(二)
( http: / / www. )
教学要求:更进一步理解算法,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.学会灵活、正确地画程序框图.
( http: / / www. )
教学重点:灵活、正确地画程序框图.
教学难点:运用程序框图解决实际问题.
教学过程:
一、复习准备:
1.
说出下列程序框的名称和所实现功能.
2.
算法有哪三种逻辑结构?并写出相应框图
顺序结构
条件结构
循环结构
程序框图
结构说明
按照语句的先后顺序,从上而下依次执行这些语句.
不具备控制流程的作用.
是任何一个算法都离不开的基本结构
根据某种条件是否满足来选择程序的走向.
当条件满足时,运行“是”的分支,不满足时,运行“否”的分支.
从某处开始,按照一定的条件,反复执行某一处理步骤的情况.
用来处理一些反复进行操作的问题
二、讲授新课:
1.
教学程序框图

出示例1:任意给定3个正实数,判断其是否构成三角形,若构成三角形,则根据海伦公式计算其面积.
画出解答此问题算法的程序框图.
(学生试写

共同订正

对比教材P7
例3、4

试验结果)

设计一个计算2+4+6+…+100的值的算法,并画出程序框图.
(学生试写
→共同订正

对比教材P9
例5

另一种循环结构)

循环语句的两种类型:当型和直到型.
当型循环语句先对条件判断,根据结果决定是否执行循环体;
直到型循环语句先执行一次循环体,再对一些条件进行判断,决定是否继续执行循环体.
两种循环语句的语句结构及框图如右.
说明:“循环体”是由语句组成的程序段,能够完成一项工作.
注意两种循环语句的区别及循环内部改变循环的条件.

练习:用两种循环结构,写出求100所有正约数的算法程序框图.
2.
教学“鸡兔同笼”趣题:
1
“鸡兔同笼”,我国古代著名数学趣题之一,大约在1500年以前,《孙子算经》中记载了这个有趣的问题,书中描述为:今有雏兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雏兔各几何?

学生分析其数学解法.
(“站立法”,命令所有的兔子都站起来;或用二元一次方程组解答.)

欣赏古代解法:“砍足法”,
假如砍去每只鸡、每只兔一半的脚,则
“独脚鸡”,
“双脚兔”.
则脚的总数47只;与总头数35的差,就是兔子的只数,即47-35=12(只).鸡35-12=23(只).

试用算法的程序框图解答此经典问题.
(算法:鸡的头数为x,则兔的头数为35-x,结合循环语句与条件语句,判断鸡兔脚数2x+4(35-x)是否等于94.)
三、巩固练习:1.
练习:100个和尚吃100个馒头,大和尚一人吃3个,小和尚3人吃一个,求大、小和尚各多少个?分析其算法,写出程序框图.
2.
作业:教材P12
A组1题.