当前位置:文档之家› 2017-2018版高中数学 第二章 算法初步 1 算法的基本思想学案 北师大版必修3

2017-2018版高中数学 第二章 算法初步 1 算法的基本思想学案 北师大版必修3

1 算法的基本思想学习目标 1.了解算法的含义,体会算法的思想,能够用自然语言叙述算法.2.掌握正确的算法应满足的要求.3.学会将一整数分解成素因数之积,会设计求两整数的最大公因数的算法,了解“韩信点兵”问题及二分法求方程近似解.知识点一算法的概念思考有一碗酱油,一碗醋和一个空碗.现要把两碗盛的物品交换一下,试用自然语言表述你的操作方法.梳理一般地,算法是解决某类问题的一系列____________,只要按照这些步骤执行,都能使问题得到解决.一般来说,“用算法解决问题”都是可以利用________帮助完成的.同一个问题可能存在____种算法,一个算法也可以解决某一类问题.知识点二算法的特点思考设想一下电脑程序需要计算无限多步,会怎么样?梳理一般地,算法的特点有:(1)有穷性一个算法应包括________的操作步骤,能在执行有穷的操作步骤之后________.(2)确定性算法的计算规则及相应的计算步骤必须是唯一确定的.(3)可行性算法中的每一个步骤都是可以在________的时间内完成的基本操作,并能得到________的结果.类型一生活中的算法案例例1 在电视台的某个娱乐节目中,要求参与者快速猜出物品价格.主持人出示了一台价值在1 000元以内的随身听,并开始了竞猜.下面是主持人和参与者之间的一段对话:参与者:800元!主持人:高了!参与者:400元!主持人:低了!参与者:600元!主持人:低了!……试把参与者的竞猜策略概括成一系列的步骤.反思与感悟按照上述方法,继续判断,直到游戏结束.像这样的一系列步骤通常称为解决这个问题的一个算法.生活中有很多蕴含算法思想的案例.跟踪训练1 一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,他们三人都会划船,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.类型二数学中的算法思想例2 设计一个算法,求840与1 764的最大公因数.反思与感悟以上这个算法的思想具有一般性,它可以帮助设计求三个或者三个以上正整数的最大公因数的算法.跟踪训练2 设计一个算法,求98与63的最大公因数.例3 “韩信点兵”问题韩信是汉高祖刘邦手下的大将,他英勇善战,智谋超群,为建立汉朝立下了汗马功劳.据说他在点兵的时候,为了保住军事机密,不让敌人知道自己部队的实力.采用下述点兵方法:先令士兵从1~3报数,结果最后一个士兵报2;再令士兵从1~5报数,结果最后一个士兵报3;又令士兵从1~7报数,结果最后一个士兵报4.这样,韩信很快就算出了自己部队士兵的总人数.请设计一个算法,求出士兵至少有多少人.反思与感悟在完成上述步骤后,就找到了所求的数53,这5个步骤称为解决“韩信点兵”问题的一个算法.跟踪训练3 在例3中,我们颠倒一下3,5,7的顺序,请再设计一个算法.类型三用二分法求方程近似解例4 求方程x3+x2-1=0在[0,1]上的近似解,精度为0.1.反思与感悟 二分法求方程近似解的基本思想:逐渐缩小有解区间的长度,直到满足精度的要求.虽然看似烦琐,但很适合计算机执行.跟踪训练4 用二分法设计一个求方程x 2-2=0的近似正根的算法,精度为0.05.1.下列关于算法的说法,正确的个数为( )①求解某一类问题的算法是唯一的;②算法必须在有限步操作之后停止;③算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;④算法执行后一定产生确定的结果.A .1B .2C .3D .42.已知一个算法:(1)给出三个数x 、y 、z ;(2)计算M =x +y +z ;(3)计算N =13M ;(4)得出每次计算的结果.则上述算法是( )A .求和B .求余数C .求平均数D .先求和再求平均数3.看下面的四段话,其中不是解决问题的算法是________.(1)从济南到北京旅游,先坐火车,再坐飞机抵达;(2)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;(3)方程x2-1=0有两个实根;(4)求1+2+3+4+5的值,先计算1+2=3,再计算3+3=6,6+4=10,10+5=15,最终结果为15.4.已知直角三角形两直角边长为a,b,求斜边长c的一个算法分下列三步:(1)计算c=a2+b2;(2)输入直角三角形两直角边长a,b的值;(3)输出斜边长c的值.其中正确的顺序是________.算法是建立在解法基础上的操作过程,算法不一定要有运算结果,答案可以由计算机解决,算法没有一个固定的模式,但有以下几个基本要求:(1)符合运算规则,计算机能操作;(2)每个步骤都有一个明确的计算任务;(3)对重复操作步骤返回处理;(4)步骤个数尽可能少;(5)每个步骤的语言描述要准确、简明.答案精析问题导学知识点一思考先把醋倒入空碗,再把酱油倒入原来盛醋的碗,最后把倒入空碗中的醋倒入原来盛酱油的碗,就完成了交换.梳理步骤或程序计算机多知识点二思考若有无限步,必将陷入死循环,解决不了问题.故算法必须在有限步内解决问题.梳理(1)有限结束(3)有限确定题型探究例1 解 1.报出首次价格T1;2.根据主持人的回答确定价格区间:(1)若报价小于商品价格,则商品的价格区间为(T1,1 000);(2)若报价大于商品价格,则商品的价格区间为(0,T1);(3)若报价等于商品价格,则游戏结束.3.如果游戏没有结束,则报出上面确定的价格区间的中点T2.跟踪训练1 解 1.两个小孩同船过河去;2.一个小孩划船回来;3.一个大人划船过河去;4.对岸的小孩划船回来;5.两个小孩同船渡过河去.例2 解算法步骤如下:1.先将840进行素因数分解:840=23×3×5×7;2.然后将1 764进行素因数分解:1 764=22×32×72;3.确定它们的公共素因数:2,3,7;4.确定公共素因数的指数:公共素因数2,3,7的指数分别为2,1,1;5.最大公因数为22×31×71=84.跟踪训练2 解算法步骤如下:1.先将98进行素因数分解:98=2×72;2.然后将63进行素因数分解:63=32×7;3.确定它们的公共素因数:7;4.确定公共素因数的指数:公共素因数的指数是1;5.最大公因数为7.例3 解算法步骤如下:1.首先确定最小的满足除以3余2的正整数:2;2.依次加3就得到所有除以3余2的正整数:2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,…3.在上列数中确定最小的满足除以5余3的正整数:8;4.然后依次加上15,得到8,23,38,53,…不难看出,这些数既满足除以3余2,又满足除以5余3;5.在第4步得到的一列数中找出满足除以7余4的最小数53,这就是我们要求的数.跟踪训练3 解算法步骤如下:1.首先确定最小的除以7余4的正整数:4;2.依次加7就得到所有除以7余4的正整数:4,11,18,25,32,39,46,53,60,…3.在第2步得到的一列数中确定最小的除以5余3的正整数:18;4.然后依次加上35,得到18,53,88,…5.在第4步得到的一列数中找出最小的满足除以3余2的正整数:53.例4 解根据上述分析,可以通过下列步骤求得方程的近似解:设f(x)=x3+x2-1,1.因为f(0)=-1,f(1)=1,f(0)·f(1)<0,则区间[0,1]为有解区间;2.取[0,1]的区间中点0.5;3.计算f(0.5)=-0.625;4.由于f(0.5)·f(1)<0,可得新的有解区间[0.5,1],1-0.5=0.5>0.1;5.取[0.5,1]的区间中点0.75;6.计算f(0.75)=-0.015 625;7.由于f(0.75)·f(1)<0,可得新的有解区间[0.75,1],1-0.75=0.25>0.1;8.取[0.75,1]的区间中点0.875;9.计算f(0.875)=0.435 546 875;10.由于f(0.75)·f(0.875)<0,可得新的有解区间[0.75,0.875],0.875-0.75=0.125>0.1;11.取[0.75,0.875]的区间中点0.812 5;12.计算f(0.812 5)=0.196 533 203 125;13.由于f(0.75)·f(0.812 5)<0,可得新的有解区间[0.75,0.812 5],0.812 5-0.75=0.062 5<0.1.所以,区间[0.75,0.812 5]中的任一数值,都可以作为方程的近似解.跟踪训练4 解 1.因为f(1)=-1,f(2)=2,f(1)·f(2)<0,则区间[1,2]为有解区间,精度2-1=1>0.05;2.取[1,2]的中点1.5;3.计算f(1.5)=0.25;4.由于f(1)·f(1.5)<0,可得新的有解区间[1,1.5],精度1.5-1=0.5>0.05;5.取[1,1.5]的中点1.25;6.计算f(1.25)=-0.437 5;7.由于f(1.25)·f(1.5)<0,可得新的有解区间[1.25,1.5],精度1.5-1.25=0.25>0.05;…当得到新的有解区间[1.406 25,1.437 5]时,由于|1.437 5-1.406 25|=0.031 25<0.05,该区间精度已满足要求,所以取区间[1.406 25,1.437 5]的任一数值,都可以作为方程的一个近似解.当堂训练1.C 2.D 3.(3) 4.(2)(1)(3)本文档仅供文库使用。

百度文库是百度发布的供网友在线分享文档的平台。

百度文库的文档由百度用户上传,需要经过百度的审核才能发布,百度自身不编辑或修改用户上传的文档内容。

网友可以在线阅读和下载这些文档。

百度文库的文档包括教学资料、考试题库、专业资料、公文写作、法律文件等多个领域的资料。

百度用户上传文档可以得到一定的积分,下载有标价的文档则需要消耗积分。

当前平台支持主流的doc(.docx)、.ppt(.pptx)、.xls(.xlsx)、.pot、.pps、.vsd、.rtf、.wps、.et、.dps、.pdf、.txt 文件格式。

相关主题