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视频课题:人教B版高中数学必修三第一章1.1.1算法的概念-新疆省级优课
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1.1.1算法的概念
一 教学目标:
1. 知识与技能:
(1)了解算法的含义,体会算法的思想。(2)能够用自然语言叙述算法。(3)掌握正确的算法应满足的要求。(4)会写出解线性方程(组)的算法。(5)会写出一个判断任意的正整数是否为质数的算法。 2. 过程与方法:
通过求解二元一次方程组,体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。由于思考问题的角度不同,同一个问题也可能有多个算法,能模仿求解二元一次方程组的步骤,写出一个判断任意的正整数是否为质数的算法。 3. 情感、态度与价值观:
通过本节的学习,使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。
二 重点与难点:
重点:算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计。 难点:把自然语言转化为算法语言。
三 教学过程: 1. 创设情境
师:空间向量的学习我们暂时告以段落,从今天这节课开始,我们来学习算法这一章, 投影上打出的是教材上的章头图,图中有算盘、算筹、计算机,是什么把它们联系到一起? 是算法。我国古代数学中蕴含着丰富的数学思想,现代的计算机与算法更是密不可分,那么究竟什么是算法?今天这节课,我们就一起来认识它。
引例(课件演示):
(1)把大象放冰箱需要几步? (2)猜价格问题
(3)狼、兔、蔬菜过河问题 (4)解二元一次方程组:
②
yx①yx1
21
2
分析:解二元一次方程组的主要思想是消元的思想,有代入消元和加减消元两种消元的方法,下面用加减消元法写出它的求解过程.
解:第一步:② - ①×2,得: 5y=3; ③ 第二步:解③得 5
3
y; 第三步:将53
y代入①,得 5
1x. 学生探究:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?
老师评析:本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出求一般的二元一次方程组012212
221
11baba②
cybxa①cybxa的
解的算法.
解:第一步:②×a1 - ①×a2,得:12211221cacaybaba ③ 第二步:解③得 1
2211
221babacacay
;
第三步:将12211221babacacay
代入①,得111
cby
xa
通过以上引例,学生认识到算法就是为了解决某一个或某一类问题的步骤。
2. 探究新知
(1) 算法的概念:算法通常是指按照一定的规则解决某一类问题的明确的和有限的
步骤。
(2) 算法的表现形式:自然语言;程序框图;程序设计语言 (3) 算法的特点:明确性、有限性、可行性、不唯一性、普适性 3. 例题讲解
例1. 写出交换两个大小相同的杯子中的液体(A水、 B酒) 的一个算法
例2. 如果让计算机判断7是否为质数,如何设计算法步骤?
算法:
第一步,用2除7,得到余数1,所以2不能整除7. 第二步,用3除7,得到余数1,所以3不能整除7.
第三步,用4除7,得到余数3,所以4不能整除7. 第四步,用5除7,得到余数2,所以5不能整除7.
第五步,用6除7,得到余数1,所以6不能整除7. 因此,7是质数.
练习1:如果让计算机判断35是否为质数,如何设计算法步骤?
练习2:整数1997是否为质数?如果让计算机判断1997是否为质数,按照上述算法需要设
计多少个步骤?
分析:用2~1996逐一去除1997求余数,需要1995个步骤,这些步骤基本是重复
操作,我们可以按下面的思路改进这个算法,减少算法的步骤.
(1)用i表示2~1996中的任意一个整数,并从2开始取数;
(2)用i除1996,得到余数r. 若r=0,则1996不是质数;若r≠0,将i用i+1替代,再执行同样的操作;
(3)这个操作一直进行到i取1996为止. 算法设计:
第一步,令i=2;
第二步,用i除1997,得到余数r;
第三步,若r=0,则1997不是质数,结束算法;若r≠0,将i用i+1替代; 第四步,判断“i>1996”是否成立?若是,则1997是质数,结束算法;否则,返回第二步.
探究:一般地,判断一个大于2的整数是否为质数的算法步骤如何设计? 分析:只需要把上述算法中的1997换为n,1996换为n-1即可
4.课堂小结
(1)算法概念和算法的基本思想;
算法与一般意义上具体问题的解法的联系与区别;算法的五个特征. (2)利用算法的思想和方法解决实际问题,能写出一此简单问题的算法; (3)两类算法问题:
数值性计算问题,如:解方程(或方程组),解不等式(或不等式组),套用公式判断性的问题,累加,累乘等一类问题的算法描述,可通过相应的数学模型借助一般数学计算方法,分解成清晰的步骤,使之条理化即可;
非数值性计算问题,如:排序、查找、变量变换、文字处理等需先建立过程模型,通
过模型进行算法设计与描述。
5.布置作业
全品第1-2页 板书设计 1.1.1 算法
1. 定义 例题分析 2. 表现形式 3. 特点
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