2020年人教版高中数学必修三全册
精品教案(完整版)
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)
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+…+错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。直接计算
第一步:取错误!未找到引用源。=5;
第二步:计算错误!未找到引用源。; 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:根据条件列出关于错误!未找到引用源。,错误!未
找到引用源。,错误!未找到引用源。或错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。的方程组;
第三步:解出错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。或错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,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
步骤称为解决这些问题的算法
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
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+…+错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。直接计算
第一步:取错误!未找到引用源。=100;
第二步:计算错误!未找到引用源。;
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:输入任意正实数错误!未找到引用源。;
第二步:计算错误!未找到引用源。;
第三步:输出圆的面积错误!未找到引用源。.
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.
1.1.2 程序框图(第2课时)
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. 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;
另一种是多分支判断,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. 输入 三、顺序结构 语句 顺序结构是由若干个依次执行的处理步骤组成. 输出 例1:(课本第9页例3)
练习1:交换两个变量A和B的值,并输出交换前后的值. 开始 解:算法如下: 程序框图: 输入A,B 第一步:输入A,B的值.
第二步:把A的值赋给x.
x=A 第三步:把B的值赋给A. 第四步:把x的值赋给B. A=B 第五步:输出A,B的值.
B=x
输出A,B 结束
否 四、条件结构 满足条件? 根据条件判断,决定不同流向. 是 语句2 语句1
例2:(课本第10页例4)
练习2:有三个整数错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,由键盘输入,输出其中最大的数. 解:算法1
第一步:输入错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,
错误!未找到引用源。;
第二步:若错误!未找到引用源。,且错误!未找到引用源。;
则输出错误!未找到引用源。;否则,执行第三步;
第三步:若错误!未找到引用源。,则输出错误!未找到引用源。;否则,输出错误!未找到引用源。. 算法2