教育精品资料2020年人教版高中数学必修三全套教案（全册完整版）按住Ctrl键单击鼠标打开名师教学视频全册播放第一章算法初步 (1)1.1算法与程序框图 (2)1.1 算法与程序框图（共3课时）1.1.1算法的概念（第1课时）【课程标准】通过对解决具体问题过程与步骤的分析（如二元一次方程组求解等问题），体会算法的思想，了解算法的含义.【教学目标】1.理解算法的概念与特点；2.学会用自然语言描述算法，体会算法思想；3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】算法概念以及用自然语言描述算法【教学难点】用自然语言描述算法【教学过程】一、序言算法不仅是数学及其应用的重要组成部分，也是计算机科学的重要基础. 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. 听音乐、看电影、玩游戏、打字、画卡通画、处理数据，计算机几乎渗透到了人们生活的所有领域. 那么，计算机是怎样工作的呢？要想弄清楚这个问题，算法的学习是一个开始. 同时，算法有利于发展有条理的思考与表达的能力，提高逻辑思维能力.在以前的学习中，虽然没有出现算法这个名词，但实际上在数学教学中已经渗透了大量的算法思想，如四则运算的过程、求解方程的步骤等等，完成这些工作都需要一系列程序化的步骤，这就是算法的思想.二、实例分析例1：写出你在家里烧开水过程的一个算法.解：第一步：把水注入电锅；第二步：打开电源把水烧开；第三步：把烧开的水注入热水瓶.（以上算法是解决某一问题的程序或步骤）例2：给出求1+2+3+4+5的一个算法.解：算法1 按照逐一相加的程序进行第一步：计算1+2，得到3；第二步：将第一步中的运算结果3与3相加，得到6；第三步：将第二步中的运算结果6与4相加，得到10； 第四步：将第三步中的运算结果10与5相加，得到15. 算法2 可以运用公式1+2+3+…+n =2)1(+n n 直接计算 第一步：取n =5； 第二步：计算2)1(+n n ； 第三步：输出运算结果.（说明算法不唯一）例3：（课本第2页，解二元一次方程组的步骤）（可推广到解一般的二元一次方程组，说明算法的普遍性） 例4：用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是：第一步：根据题意，选择标准方程或一般方程；第二步：根据条件列出关于a ，b ，r 或D ，E ，F 的方程组； 第三步：解出a ，b ，r 或D ，E ，F ，代入标准方程或一般方程.三、算法的概念通过对以上几个问题的分析，我们对算法有了一个初步的了解.在解决某些问题时，需要设计出一系列可操作或可计算的步骤，通过实施这些步骤来解决问题，通常把这些在数学中，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的程序或步骤，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.四、知识应用例5：（课本第3页例1）（难点是由质数的定义判断一个大于1的正整数n 是否为质数的基本方法）练习1：（课本第4页练习2）任意给定一个大于1的正整数n ，设计一个算法求出n 的所有因数.解：根据因数的定义，可设计出下面的一个算法： 第一步：输入大于1的正整数n .第二步：判断n 是否等于2，若2=n ，则n 的因数为1，n ；若2>n ，则执行第三步.第三步：依次从2到1-n 检验是不是整除n ，若整除n ，则是n 的因数；若不整除n ，则不是n 的因数.例6：（课本第4页例2）练习2：设计一个计算1+2+…+100的值的算法.解：算法1 按照逐一相加的程序进行第一步：计算1+2，得到3；第二步：将第一步中的运算结果3与3相加，得到6； 第三步：将第二步中的运算结果6与4相加，得到10； ……第九十九步：将第九十八步中的运算结果4950与100相加，得到5050. 算法2 可以运用公式1+2+3+…+n =2)1(+n n 直接计算 第一步：取n =100； 第二步：计算2)1(+n n ； 第三步：输出运算结果.练习3：（课本第5页练习1）任意给定一个正实数，设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积.解：第一步：输入任意正实数r ；第二步：计算2r S π=；第三步：输出圆的面积S .五、课堂小结1. 算法的特性：①有穷性：一个算法的步骤序列是有限的，它应在有限步操作之后停止，而不能是无限的.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可行性：算法中的每一步操作都必须是可执行的，也就是说算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成.④输入：一个算法中有零个或多个输入..⑤输出：一个算法中有一个或多个输出.2. 描述算法的一般步骤：①输入数据.（若数据已知时，应用赋值；若数据为任意未知时，应用输入）②数据处理.③输出结果.六、作业1. 有A 、B 、C 三个相同规格的玻璃瓶，A 装着酒精，B 装着醋，C 为空瓶，请设计一个算法，把A 、B 瓶中的酒精与醋互换.2. 写出解方程0322=--x x 的一个算法.3. 利用二分法设计一个算法求3的近似值（精确度为0.005）.4. 已知),(11y x A ，),(22y x B ，写出求直线AB 斜率的一个算法.5. 已知函数=)(x f 设计一个算法求函数的任一函数值 1.1.2 程序框图（第2课时）【课程标准】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.在具体问题的解决过程中（如三元一次方程组求解等问题），理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.【教学目标】1.理解程序框图的概念；2.掌握运用程序框图表达顺序结构和条件结构的算法；3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】运用程序框图表达顺序结构和条件结构的算法【教学难点】规范程序框图的表示以及条件结构算法的框图【教学过程】一、回顾练习1. 已知一个三角形的三边长分别为2，3，4，利用海伦—秦九韶公式设计一个算法，求出它的面积.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.二、程序框图的有关概念1. 两道回顾练习的算法用程序框图来表达，引入程序框图概念. 错误!未找到引用源。
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）2. 程序框图的概念程序框图又称流程图，是一种规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.3. 构成程序框图的图形符号及其作用（课本第6页）4. 规范程序框图的表示：①使用标准的框图符号.②框图一般按从上到下、从左到右的方向画，流程线要规范. ③除判断框外，大多数框图符号只有一个进入点和一个退出点. ④一种判断是“是”与“否”两分支的判断，而且有且仅有两个结果；三、顺序结构 例1：（课本第9页例3）练习1：交换两个变量A 和B解：算法如下： 第一步：输入A ，B 的值.第二步：把A 的值赋给x. 第三步：把B 的值赋给A.第四步：把x 的值赋给B. 第五步：输出A ，B 的值.四、条件结构例2：（课本第10页例4）练习2：有三个整数a ，b ，c ，由键盘输入，输出其中最大的数. 解：算法1第一步：输入a ，b ，c ；第二步：若b a >，且c a >；则输出a ；否则，执行第三步； 第三步：若c b >，则输出b ；否则，输出c .算法2第一步：输入a ，b ，c ；第二步：若b a >，则a t =；否则，b t =；第三步：若c t >，则输出t ；否则，输出c .练习3：已知32)(2--=x x x f ，求)5()3(-+f f 的值.设计出解决该问题的一个算法，并画出程序框图.解：算法如下：第一步：3=x ；第二步：3221--=x x y ；第三步：5-=x ；第四步：3222--=x x y ；第五步：21y y y +=；第六步：输出y .练习4：设计一个求任意数的绝对值的算法，并画出程序框图. 解：第一步：输入任意实数x ；第二步：若0≥x ，则x y =；否则x y -=；第三步：输出y .练习5：（课本第18页例6）设计一个算法，使得任意输入的3个整数按从大到小的顺序输出，并画出程序框图.练习6：五、课堂小结1. 画程序框图的步骤：首先用自然语言描述解决问题的一个算法，再把自然语言转化为程序框图；2. 理解条件结构的逻辑以及框图的规范画法，条件结构主要用在判断、分类或分情况的问题解决中.六、作业 1. 已知华氏温度F 与摄氏温度C 的转换公式是：C F =⨯-95)32(，写出一个算法，并画出程序框图，使得输入一个华氏温度F ，输出其相应的摄氏温度C .2. 如果考生的成绩大于或等于60分，则输出“及格”，否则输出“不及格”，试写出一个算法，并画出程序框图.3. 画出1+2+3+4+5的一个算法的程序框图.4. （课本第20页习题1.1A 组第2题）5. 输入一元二次方程02=++c bx ax 的系数，输出它的实数根，试写出一个算法，并画出程序框图.1.1.2 程序框图（第3课时）【课程标准】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.在具体问题的解决过程中（如三元一次方程组求解等问题），理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.【教学目标】1.进一步理解程序框图的概念；2.掌握运用程序框图表达循环结构的算法；3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】运用程序框图表达循环结构的算法【教学难点】循环体的确定，计数变量与累加变量的理解.【教学过程】一、回顾练习引例：设计一个计算1+2+…+100的值的算法.解：算法1 按照逐一相加的程序进行第一步：计算1+2，得到3；第二步：将第一步中的运算结果3与3相加，得到6；第三步：将第二步中的运算结果6与4相加，得到10；……第九十九步：将第九十八步中的运算结果4950与100相加，得到5050.简化描述：进一步简化：第一步：sum=0；第一步：sum=0，i=1；第二步：sum=sum+1；第二步：依次i从1到100，反复做sum=sum+i；第三步：sum=sum+2；第三步：输出sum.第四步：sum=sum+3；……第一百步：sum=sum+99；第一百零一步：sum=sum+100第一百零二步：输出sum.根据算法画出程序框图，引入循环结构.二、循环结构循环结构：在一些算法中，也经常会出现从某处开始，按照一.循环体：反复执行的处理步骤称为循环体.计数变量：在循环结构中，通常都有一个起到循环计数作用的变量，这个变量的取值一般都含在执行或终止循环体的条件中.当型循环：在每次执行循环体前对控制循环条件进行判断，当条件满足时执行循环体，不满足则停止.直到循环：在执行了一次循环体之后，对控制循环体进行判断，当条件不满足时执行循环体，满足则停止.练习1：画出引例直到型循环的程序框图.当型循环与直到循环的区别：①当型循环可以不执行循环体，直到循环至少执行一次循环体.②当型循环先判断后执行，直到型循环先执行后判断. ③对同一算法来说，当型循环和直到循环的条件互为反条件. 练习2：1.1.1节例1的算法步骤的程序框图（如图） 说明：①为了减少难点，省去flag 标记；②解释赋值语句“2=d ”与“1+=d d ”，还有“1-<=n d ； ③简单分析.练习3：画出100321⨯⨯⨯⨯ 的程序框图.小结：画循环结构程序框图前：①确定循环变量和初始条件；②确定算法中反复执行的部分，即循环体；③确定循环的转向位置；④确定循环的终止条件.三、条件结构与循环结构的区别与联系区别：条件结构通过判断分支，只是执行一次；循环结构通过条件判断可以反复执行.联系：循环结构是通过条件结构来实现.例1：（课本第10页的《探究》）画出用二分法求方程022=-x 的近似根（精确度为0.005）的程序框图，并指出哪些部分构成顺序结构、条件结构和循环结构？练习4：设计算法，求使2005321>++++n 成立的最小自然数n 的值，画出程序框图.练习5：输入50个学生的考试成绩，若60分及以上的为及格，设计一个统计及格人数的程序框图.练习6：指出下列程序框图的运行结果五、课堂小结1. 理解循环结构的逻辑，主要用在反复做某项工作的问题中；2. 理解当型循环与直到循环的逻辑以及区别：①当型循环可以不执行循环体，直到循环至少执行一次循环体.②当型循环先判断后执行，直到型循环先执行后判断.③对同一算法来说，当型循环和直到循环的条件互为反条件.3. 画循环结构程序框图前：①确定循环变量和初始条件；②确定算法中反复执行的部分，即循环体；③确定循环的转向位置；④确定循环的终止条件.4. 条件结构与循环结构的区别与联系：区别：条件结构通过判断分支，只是执行一次；循环结构通过条件判断可以反复执行.联系：循环结构是通过条件结构来实现.七、作业1. 设计一个算法，计算两个非0实数的加、减、乘、除运算的结果（要求输入两个非0实数，输出运算结果），并画出程序框图.2. 设计一个算法，判断一个数是偶数还是奇数（要求输入一个整数，输出该数的奇偶性），并画出程序框图.3. 设计一个算法，计算函数5x=xf当20x(2+-3)x时的函=,3,2,1,数值，并画出程序框图.4. （课本第11页习题1.1A组第2题）5. 如果我国工农业产值每年以9%的增长率增长，问几年后我国产值翻一翻，试用程序框图描述其算法.6.（课本第20页习题1.1B组第1、2题）1.2 基本算法语句（共3课时）（有条件在电脑室上）1.2.1 输入语句、输出语句和赋值语句（第1课时）【课程标准】经历将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程，理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句，进一步体会算法的基本思想【教学目标】1.理解输入语句、输出语句和赋值语句；2.能运用输入语句、输出语句和赋值语句表达解决具体问题的过程；3.培养学生逻辑思维能力与表达能力.【教学重点】输入语句、输出语句和赋值语句的表示方法、结构和用法【教学难点】将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程，赋值语句的逻辑关系【教学过程】一、回顾知识顺序结构及其框图二、输入语句、输出语句和赋值语句例1：（课本第21页例1）分析：首先画出解决该问题算法的程序框图，并解析BASIC语言中的数学运算符号表示.如：32⨯写成2*3，35写成5^3，35÷写成5/3，5除以3的余数为“5 MOD 3”，5除以3的商为“5\3”，2写成“SQR（2）”，x写成“ABS （x）”等等.1. 输入语句的一般格式INPUT “提示内容”；变量说明：①输入语句的作用是实现算法的输入信息功能.②“提示内容”提示用户输入什么样的信息，用双引号.③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，如“INPUT “a=,b=,c=”；a，b，c”.④变量是指程序在运行是其值是可以变化的量，如③中的a，b，c都是变量，通俗把一个变量比喻成一个盒子，盒子内可以存放数据，可随时更新盒子内的数据.⑤如③中当依次输入了1，2，3程序在运行时把输入的值依次赋给a，b，c，即a=1，b=2，c=3.例如，输入一个学生数学、语文、英语三门课的成绩：INPUT “Maths，Chines，English”；a，b，c输入任意整数n：INPUT “n=”；n2. 输出语句的一般格式PRINT “提示内容”；表达式说明：①输出语句的作用是实现算法的输出结果的功能，可以在计算机的屏幕上输出常量、变量的值和系统信息.②“提示内容”提示用户输出什么样的信息，用双引号.③提示内容与表达式之间用分号“；”隔开. ④要输出表达式中的字符，需要用双引号“”，如：PRINT “提示内容：”；“a+2”，这时屏幕上将显示：提示内容：a+2.例如，下面的语句可以输出斐波那契数列：PRINT“The Fibonacci Progression is:”；1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 “…”这时屏幕上将显示：The Fibonacci Progression is: 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 …例2：（课本第23页例2）分析：补充写出屏幕上显示的结果.3.赋值语句的一般格式变量=表达式说明：①赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量.②赋值语句中的“=”叫做赋值号，它和数学中的等号不完全一样；赋值号的左右两边不能对换，赋值语句是将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量，如a=b表示用b的值代替变量a原先的值.③格式中右边“表达式”可以是一个数据、常量和算式，如果“表达式”是一个算式时，赋值语句的作用是先计算出“=”右边表达式的值，然后将该值赋给“=”左边的变量，如若a=1，b=2，c=a+b 是指先计算a+b的值3赋给c，而不是将a+b赋给c.例3：（课本第25页例3）分析：先画出程序框图，重点分析“A=A+15”.例4：（课本第15页例4）分析：先画出程序框图.4.输入语句、输出语句和赋值语句之间的区别（1）输入语句和赋值语句的区别：输入语句是外部直接给程序中变量赋值；赋值语句是程序内部运行时给变量赋值，先计算右边的表达式，得到的值赋给左边的变量.（2）输入语句和输出语句的区别：输入语句是外部直接给程序中变量赋值；输出语句是程序运行的结果输出到外部，先计算表达式，得到结果输出.三、课堂练习1. （课本第24页练习1）（要求：先画出程序框图）2. （课本第24页练习2）（要求：先画出程序框图）3. （课本第24页练习3）4. （课本第24页练习4）（要求：先画出程序框图）5. （课本第33页习题1.2A组第1题）6.四、课堂小结1. 理解输入语句、输出语句和赋值语句的一般格式，注意标点符号的使用以及数学符号的表示和数学式子的表示；2. 赋值语句与数学中等号的区别.3. 编写一个程序的步骤：首先用自然语言描述问题的一个算法，然后把自然语言转化为程序框图，最后把程序框图转化为程序语句.4. 输入语句和赋值语句的区别：输入语句是外部直接给程序中变量赋值；赋值语句是程序内部运行时给变量赋值，先计算右边的表达式，得到的值赋给左边的变量.5. 输入语句和输出语句的区别：输入语句是外部直接给程序中变量赋值；输出语句是程序运行的结果输出到外部，先计算表达式，得到结果输出.五、作业1.（课本第33页习题1.2A组第2题）2. 编写一个程序，给任意三个变量a、b、c赋值，求ac2-的值.b43. 已知直线方程为0(≠AB，试编写一个程序，要求Ax)0+=+CBy输入符合条件的A、B、C的值，输出该直线在x轴、y轴上的截距和斜率.4. 编写一个程序，任意输入五个数，并在每加一个数时输出当时的累加和.1.2 基本算法语句（共3课时）（有条件在电脑室上）1.2.2 条件语句（第2课时）【课程标准】经历将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程，理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句，进一步体会算法的基本思想【教学目标】1.理解、掌握条件语句；2.能运用条件语句表达解决具体问题的过程；3.培养学生逻辑思维能力与表达能力，进一步体会算法思想.【教学重点】条件语句的表示方法、结构和用法【教学难点】将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程，条件语句的逻辑关系【教学过程】一、回顾知识1. 什么是条件结构？画出其程序框图.2.练习：写出解不等式b ax >)0(≠a 的一个算法，并画出程序框图.二、条件语句1. 把回顾练习中的程序框图转化为程序语句.INPUT “a=”；aINPUT “b=”；bIF a>0 THENPRINT “不等式的解为：>x ”；a/bELSEPRINT “不等式的解为：<x ”；a/bEND IFEND2. 条件语句的一般格式 （1）IF —THEN —LESEIF 条件 THEN 语句1ELSE语句2END IF说明：①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，否则执行ELSE 后的语句.②书写时一个条件语句中的IF 与END IF 要对齐.（2）IF —THEN 形式 IF 条件 THEN 语句END IF说明：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，否则直接结束该条件语句.三、知识应用练习1：已知函数=)(x f 编写一个程序，对每输入的一个x 值，都得到相应的函数值. 例1：（课本第25页例6）编写程序，输入一元二次方程02=++c bx ax 的系数，输出它的实数根.分析：首先画出程序框图，再转化为程序语句；解释平方根与绝对值BASIC 语言的表示；注意两重条件的表示方法.例2：（课本第27页例7）编写程序，使得任意输入的3个整数按从大小的顺序输出.错误!未找到引用源。