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1、算法的含義教案3(蘇教版必修3)1.1算法的含義 【課程標(biāo)準(zhǔn)】通過(guò)對(duì)解決具體問(wèn)題過(guò)程與步驟的分析(如二 元一次方程組求解等問(wèn)題),體會(huì)算法的思想,了解算法的 含義.【教學(xué)目標(biāo)】1.理解算法的概念與特點(diǎn);2.學(xué)會(huì)用自然語(yǔ)言描述算法,體會(huì)算法思想;3.培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力與表達(dá)能力.【教學(xué)重點(diǎn)】算法概念以及用自然語(yǔ)言描述算法 【教學(xué)難點(diǎn)】用自然語(yǔ)言描述算法【教學(xué)過(guò)程】一、 序言 算法不僅是數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的重要組成部分, 也是計(jì)算機(jī)科學(xué) 的重要基礎(chǔ).在現(xiàn)代社會(huì)里,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘I?和工作不可缺少的工具.聽音樂(lè)、看電影、玩游戲、打字、 畫卡通畫、處理數(shù)據(jù),計(jì)算機(jī)幾乎滲透到了人們生活的所有 領(lǐng)域
2、.那么,計(jì)算機(jī)是怎樣工作的呢?要想弄清楚這個(gè)問(wèn)題, 算法的學(xué)習(xí)是一個(gè)開始.同時(shí),算法有利于發(fā)展有條理的思 考與表達(dá)的能力,提高邏輯思維能力.在以前的學(xué)習(xí)中,雖然沒(méi)有出現(xiàn)算法這個(gè)名詞,但實(shí)際上在 數(shù)學(xué)教學(xué)中已經(jīng)滲透了大量的算法思想,如四則運(yùn)算的過(guò)程、求解方程的步驟等等,完成這些工作都需要一系列程序化的 步驟,這就是算法的思想.二、實(shí)例分析例1:寫出你在家里燒開水過(guò)程的一個(gè)算法.解:第一步:把水注入電鍋;第二步:打開電源把水燒開;第三步:把燒開的水注入熱水瓶.(以上算法是解決某一問(wèn)題的程序或步驟)例2:給出求1+2+3+4+5的一個(gè)算法.解: 算法1按照逐一相加的程序進(jìn)行第一步:計(jì)算1+2,得到3
3、;6與4相加,得到10;10與5相加,得到15.算法2可以運(yùn)用公式1+2+3+.+=直接計(jì)算 第一步:取=5; 第二步:計(jì)算; 第三步:輸出運(yùn)算結(jié)果說(shuō)明算法不唯一)例3:(課本第2頁(yè),解二元一次方程組的步驟)(可推廣到解一般的二元一次方程組,說(shuō)明算法的普遍性) 例4:(必修2第129頁(yè))用待定系數(shù)法求圓的方程的大 致步驟是: 第一步:根據(jù)題意,選擇標(biāo)準(zhǔn)方程或一般方程;第二步:根據(jù)條件列出關(guān)于,或,的方程組; 第三步:解出,或,代入標(biāo)準(zhǔn)方程或一般方程.三、算法的概念 通過(guò)對(duì)以上幾個(gè)問(wèn)題的分析,我們對(duì)算法有了一個(gè)初步第二步:將第一步中的運(yùn)算結(jié)果3與3相加,得到6;第三步:將第二步中的運(yùn)算結(jié)果第四步
4、:將第三步中的運(yùn)算結(jié)果的了 解.在解決某些問(wèn)題時(shí),需要設(shè)計(jì)出一系列可操作或可計(jì)算 的步驟,通過(guò)實(shí)施這些步驟來(lái)解決問(wèn)題,通常把這些步驟稱 為解決這些問(wèn)題的算法.在數(shù)學(xué)中,現(xiàn)代意義上的算法通常是指可以用計(jì)算機(jī)來(lái)解 決的某一類問(wèn)題的程序或步驟,這些程序或步驟必須是明確 和有效的,而且能夠在有限步之內(nèi)完成.四、知識(shí)應(yīng)用例5:(課本第3頁(yè)例1)(難點(diǎn)是由質(zhì)數(shù)的定義判斷一個(gè)大 于1的正整數(shù)是否為質(zhì)數(shù)的基本方法) 練習(xí)1:(課本第4頁(yè)練習(xí)2)任意給定一個(gè)大于1的正整數(shù), 設(shè)計(jì)一個(gè)算法求出的所有因數(shù).解:根據(jù)因數(shù)的定義,可設(shè)計(jì)出下面的一個(gè)算法: 第一步:輸入大于1的正整數(shù).第二步:判斷是否等于2,若,則的因數(shù)
5、為1,;若,則執(zhí) 行第三步.第三步:依次從2到檢驗(yàn)是不是整除,若整除,則是的因數(shù); 若不整除,則不是的因數(shù).例6:(課本第3頁(yè)例2)練習(xí)2:設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算1+2+.+100的值的算法.解:算法1按照逐一相加的程序進(jìn)行 第一步:計(jì)算1+2,得到3; 第二步:將第一步中的運(yùn)算結(jié)果3與3相加,得到6; 第三步:將第二步中的運(yùn)算結(jié)果6與4相加,得到10;.第九十九步: 將第九十八步中的運(yùn)算結(jié)果4950與100相加,得到5050.算法2可以運(yùn)用公式1+2+3+.+=直接計(jì)算 第一步:取=100; 第二步:計(jì)算; 第三步:輸出運(yùn)算結(jié)果.練習(xí)3:(課本第4頁(yè)練習(xí)1)任意給定一個(gè)正實(shí)數(shù),設(shè)計(jì)一 個(gè)算法求以這個(gè)數(shù)
6、為半徑的圓的面積.解:第一步:輸入任意正實(shí)數(shù); 第二步:計(jì)算; 第三步:輸出圓的面積.五、課堂小結(jié)1.算法的特性:1有窮性:一個(gè)算法的步驟序列是有限的,它應(yīng)在有限步操 作之后停止,而不能是無(wú)限的.2確定性:算法中的每一步應(yīng)該是確定的并且能有效地執(zhí)行 且得到確定的結(jié)果,而不應(yīng)當(dāng)是模棱兩可.3可行性:算法中的每一步操作都必須是可執(zhí)行的,也就是 說(shuō)算法中的每一步都能通過(guò)手工和機(jī)器在有限時(shí)間內(nèi)完成.4輸入:一個(gè)算法中有零個(gè)或多個(gè)輸入5輸出:一個(gè)算法中有一個(gè)或多個(gè)輸出2.描述算法的一般步驟:1輸入數(shù)據(jù).(若數(shù)據(jù)已知時(shí),應(yīng)用賦值;若數(shù)據(jù)為任意未知 時(shí),應(yīng)用輸入)2數(shù)據(jù)處理.輸出結(jié)果.六、作業(yè)1.有AB、C三個(gè)相同規(guī)格的玻璃瓶,A裝著酒精,B裝著 醋,C為空瓶,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)算法,把A、B瓶中的酒精與醋互 換.2.寫出解方程的一個(gè)算法.3.利用二分法設(shè)計(jì)一個(gè)算法求的近似值 (精確度為0.005).4.已知,寫出求直線AB斜率的一個(gè)算法.5.已知函數(shù)設(shè)計(jì)一個(gè)算法求函數(shù)的任一函數(shù)值.