2023年高考數學一輪複習經典教案15演算法初步

2021-03-04 09:29:08 字數 2347 閱讀 5803

演算法初步

演算法的含義、程式框圖

(一)了解演算法的含義,了解演算法的思想。

(二)理解程式框圖的三種基本邏輯結構:順序結構、條件結構和迴圈結構。

演算法不僅是數學及其應用的重要組成部分,也是電腦科學的重要基礎。演算法初步雖然是新課標增加的內容,但與前面的知識有著密切的聯絡,並且與實際問題的聯絡也非常密切。因此,在高考中演算法初步知識將與函式、數列、三角、概率、實際問題等知識點進行整合,是高考試題命制的新「靚」點。

這樣試題就遵循了「在知識網路交匯處設計試題」的命制原則,既符合高考命題「能力立意」的宗旨,又突出了數學的學科特點。這樣做,可以從學科的整體高度和思維價值的高度考慮問題,可以揭示數學各知識之間得到的內在聯絡,可以使考查達到必要的深度。

考查形式與特點是:

(1)選擇題、填空題主要考查演算法的含義、流程圖、基本演算法語句等內容,一般在每份試卷中有1~2題,多為中檔題出現。

(2)在解答題中可通過讓學生讀程式框圖去解決其它問題,此類試題往往是與數列題結合在一起,具有一定的綜合性,可以考查學生的識圖能力及對數列知識的掌握情況.

第1課時演算法的含義

1.演算法的概念:對一類問題的機械的、統一的求解方法稱為演算法。

2.演算法的特性:(1)有限性

(2)確定性

例1.給出求1+2+3+4+5的乙個演算法。

解:演算法1

第一步:計算1+2,得到3

第二步:將第一步中的運算結果3與3相加,得到6

第三步:將第二步中的運算結果6與4相加,得到10

第四步:將第三步中的運算結果10與5相加,得到15

演算法2第一步:取n=5

第二步:計算

第三步:輸出運算結果

變式訓練1.寫出求的乙個演算法.

解:第一步:使,;

第二步:使;

第三步:使;

第四步:使;

第五步:使;

第六步:如果,則返回第三步,否則輸出.

例2. 給出乙個判斷點p是否在直線y=x-1上的乙個演算法。

解:第一步:將點p的座標帶入直線y=x-1的解析式

第二步:若等式成立,則輸出點p在直線y=x-1上

若等式不成立,則輸出點p不在直線y=x-1上

變式訓練2.任意給定乙個大於1的整數n,試設計乙個程式或步驟對n是否為質數做出判斷.

分析:(1)質數是只能被1和自身整除的大於1的整數.

(2)要判斷乙個大於1的整數n是否為質數,只要根據質數的定義,用比這個整數小的數去除n,如果它只能被1和本身整除,而不能被其它整數整除,則這個數便是質數.

解:演算法:第一步:判斷n是否等於2.若n=2,則n是質數;若n>2,則執行第二步.

第二步:依次從2~(n-1)檢驗是不是n的因數,即整除n的數.若有這樣的數,則n不是質數;若沒有這樣的數,則n是質數.

例3. 解二元一次方程組:

分析:解二元一次方程組的主要思想是消元的思想,有代入消元和加減消元兩種消元的方法,下面用加減消元法寫出它的求解過程.

解:第一步:② - ①×2,得: 5y=3; ③

第二步:解③得第三步:將代入①,得 .

變式訓練3.設計乙個演算法,使得從10個確定且互不相等的數中挑選出最大的乙個數.

解:演算法1

第一步:假定這10個數中第乙個是「最大值」;

第二步:將下乙個數與「最大值」比較,如果它大於此「最大值」,那麼就用這個數取代「最大值」,否則就取「最大值」;

第三步:再重複第二步。

第四步:在這十個數中一直取到沒有可以取的數為止,此時的「最大值」就是十個數中的最大值。

演算法2第一步:把10個數分成5組,每組兩個數,同組的兩個數比較大小,取其中的較大值;

第二步:將所得的5個較大值按2,2,1分組,有兩個數的組組內比較大小,乙個數的組不變;

第三步:從剩下的3個數中任意取兩個數比較大小,取其中較大值,並將此較大值與另乙個數比較,此時的較大值就是十個數中的最大值。

例4. 用二分法設計乙個求方程的近似根的演算法.

分析:該演算法實質是求的近似值的乙個最基本的方法.

解:設所求近似根與精確解的差的絕對值不超過0.005,演算法:

第一步:令.因為,所以設x1=1,x2=2.

第二步:令,判斷f(m)是否為0.若是,則m為所求;若否,則繼續判斷大於0還是小於0.

第三步:若,則x1=m;否則,令x2=m.

第四步:判斷是否成立?若是,則x1、x2之間的任意值均為滿足條件的近似根;若否,則返回第二步.

變式訓練4.乙個人帶三隻狼和三隻羚羊過河,只有一條船,同船可以容納乙個人和兩隻動物.沒有人在的時候,如果狼的數量不少於羚羊的數量,狼就會吃掉羚羊.請設計過河的演算法.

解:演算法或步驟如下:

s1 人帶兩隻狼過河;

s2 人自己返回;

s3 人帶乙隻羚羊過河;

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