2017新人教B版高中数学必修3全册学案
高中数学第二章统计2.3变量的相关性2.3.1-2.3.2变量间的相关关系两个变量的线性相关教学案新人教B版必修3
2.3.1 & 2.3.2 变量间的相关关系 两个变量的线性相关习课本P73~78,思考并完成以下问题预(1)相关关系是函数关系吗?(2)什么是正相关、负相关?与散点图有什么关系?(3)回归直线方程是什么?如何求回归系数?(4)如何判断两个变量之间是否具备相关关系?[新知初探]1.两个变量的关系分类函数关系相关关系 特征两变量关系确定两变量关系带有随机性2.散点图将样本中n 个数据点(x i ,y i )(i =1,2,…,n )描在平面直角坐标系中得到的图形. 3.正相关与负相关(1)正相关:如果一个变量的值由小变大时,另一个变量的值也由小变大,这种相关称为正相关.(2)负相关:如果一个变量的值由小变大时,另一个变量的值由大变小,这种相关称为负相关.4.最小二乘法设x ,Y 的一组观察值为(x i ,y i ),i =1,2,…,n ,且回归直线方程为y ^=a +bx ,当x 取值x i (i =1,2,…,n )时,Y 的观察值为y i ,差y i -y ^i (i =1,2,…,n )刻画了实际观察值y i 与回归直线上相应点纵坐标之间的偏离程度,通常是用离差的平方和,即Q =i =1n(y i -a-bx i)2作为总离差,并使之达到最小.这样,回归直线就是所有直线中Q取最小值的那一条.由于平方又叫二乘方,所以这种使“离差平方和最小”的方法,叫做最小二乘法.5.回归直线方程的系数计算公式回归直线方程回归系数系数a^的计算公式方程或公式y^=a^+b^x b^=∑i=1nxiyi-n x-y-∑i=1nx2i-n x2a^=y-b^x-上方加记号“^ ”的意义区分y的估计值y^与实际值ya,b上方加“^ ”表示由观察值按最小二乘法求得的估计值[小试身手]1.下列命题正确的是( )①任何两个变量都具有相关关系;②圆的周长与该圆的半径具有相关关系;③某商品的需求量与该商品的价格是一种非确定性关系;④根据散点图求得的回归直线方程可能是没有意义的;⑤两个变量间的相关关系可以通过回归直线,把非确定性问题转化为确定性问题进行研究.A.①③④B.②③④C.③④⑤D.②④⑤解析:选C ①显然不对,②是函数关系,③④⑤正确.v,u;对变量1,得散点图图10),…,1,2=i)(iy,ix(有观测数据y,x.对变量2)(由这两个散点图可以判断2.,得散点图图10),…,1,2=i)(iv,iu(有观测数据A.变量x与y正相关,u与v正相关B.变量x与y正相关,u与v负相关C .变量x 与y 负相关,u 与v 正相关D .变量x 与y 负相关,u 与v 负相关解析:选C 由这两个散点图可以判断,变量x 与y 负相关,u 与v 正相关.80,当施肥量为250+x 5=y ^归方程为的线性回(kg)y 与水稻产量(kg)x .若施肥量3kg 时,预计水稻产量约为________kg..650(kg)=250+5×80=y ^代入回归方程可得其预测值80=x 解析:把 答案:6504.对具有线性相关关系的变量x 和y ,测得一组数据如下表所示.x 2 4 5 6 8y 30 40 60 50 70若已求得它们的回直线的方程为______________________.,5=2+4+5+6+85=x 解析:由题意可知 y50.=30+40+60+50+705=即样本中心为(5,50).,a ^+x 6.5=y ^设回归直线方程为 ,)y ,x (回归直线过样本中心∵ ,7.51=a ^,即a ^+6.5×5=50∴ 17.5+x 6.5=y ^回归直线方程为∴ 17.5+x 6.5=y ^答案:相关关系的判断[典例] (1) ①正方形的边长与面积之间的关系; ②农作物的产量与施肥量之间的关系; ③人的身高与年龄之间的关系;④降雪量与交通事故的发生率之间的关系. (2)某个男孩的年龄与身高的统计数据如下表所示.年龄x (岁)123456身高y (cm)78 87 98 108 115 120①画出散点图;②判断y 与x 是否具有线性相关关系.[解析] (1)在①中,正方形的边长与面积之间的关系是函数关系;在②中,农作物的产量与施肥量之间不具有严格的函数关系,但具有相关关系;在③中,人的身高与年龄之间的关系既不是函数关系,也不是相关关系,因为人的年龄达到一定时期身高就不发生明显变化了,因而它们不具有相关关系;在④中,降雪量与交通事故的发生率之间具有相关关系.答案:②④(2)解:①散点图如图所示.②由图知,所有数据点接近一条直线排列,因此,认为y 与x 具有线性相关关系.两个变量是否相关的两种判断方法(1)根据实际经验:借助积累的经验进行分析判断.(2)利用散点图:通过散点图,观察它们的分布是否存在一定的规律,直观地进行判断.[活学活用]如图所示的两个变量不具有相关关系的是________(填序号).解析:①是确定的函数关系;②中的点大都分布在一条曲线周围;③中的点大都分布在一条直线周围;④中点的分布没有任何规律可言,x ,y 不具有相关关系.答案:①④求回归方程[典例] (1)已知变量x 与y 正相关,且由观测数据算得样本平均数x =3,y =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )A.y ^=0.4x +2.3B.y ^=2x -2.4C.y ^=-2x +9.5 D.y ^=-0.3x +4.4(2)一台机器按不同的转速生产出来的某机械零件有一些会有缺点,每小时生产有缺点的零件的多少随机器的运转的速度的变化而变化,下表为抽样试验的结果:转速x (转/秒)16 14 12 8 每小时生产有缺点的零件数y (件)11985①画出散点图;②如果y 对x 有线性相关关系,请画出一条直线近似地表示这种线性关系; ③在实际生产中,若它们的近似方程为y =5170x -67,允许每小时生产的产品中有缺点的零件最多为10件,那么机器的运转速度应控制在什么范围内?[解析] (1)依题意知,相应的回归直线的斜率应为正,排除C 、D.且直线必过点(3,3.5),代入A 、B 得A 正确.答案:A(2)解:①散点图如图所示:②近似直线如图所示:秒/转14,所以机器的运转速度应控制在≤14.9x ,解得≤1067-x 5170得≤10y 由③内.求回归直线方程的步骤.)数据一般由题目给出)(n ,…,1,2=i )(i y ,i x (收集样本数据,设为(1) (2)作出散点图,确定x ,y 具有线性相关关系..i y i x ,2i x ,i y ,i x 把数据制成表格(3).iy i ∑i =1nx ,2i ∑i =1n x ,y ,x 计算(4) ⎩⎪⎨⎪⎧b ^=∑i =1nxiyi -n x y ∑i =1n x2i -n x 2,a ^=y -b ^ x .,公式为a ^,b ^代入公式计算(5).a ^+x b ^=y ^写出回归直线方程(6) [活学活用]已知变量x ,y 有如下对应数据:x 1 2 3 4 y1345(1)作出散点图;(2)用最小二乘法求关于x ,y 的回归直线方程. 解:(1)散点图如图所示.,52=1+2+3+44=x (2) y ,134=1+3+4+54=∑i=14x 39.=20+12+6+1=i y i ∑i =14x 2i ,30=16+9+4+1= b^,1310=39-4×52×13430-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫522=a^,0=52×1310-134= .为所求的回归直线方程x 1310=y ^所以 利用线性回归方程对总体进行估计[典例x (吨)与相应的生产能耗y (吨标准煤)的几组对照数据:x 3 4 5 6 y2.5344.5(1)请画出上表数据的散点图;(2)请根据上表提供的数据,求出y 关于x 的回归直线方程y ^=b ^x +a ^;(3)已知该厂技改前100吨甲产品的生产能耗为90吨标准煤.试根据(2)求出的回归直线方程,预测生产100吨甲产品的生产能耗比技改前降低了多少吨标准煤?[解] (1)散点图如图:,3.5=2.5+3+4+4.54=y ,4.5=3+4+5+64=x (2) ∑i=14x ,66.5=6×4.5+5×4+4×3+3×2.5=i y i ∑i=14x 2i ,86=26+25+24+23= ∑i =14xiyi -4xy∑i =14x2i -4x 2=b ^所以 ,0.7=66.5-4×4.5×3.586-4×4.52=a ^0.35.=0.7×4.5-3.5=x b ^-y = 0.35.+x 0.7=y ^所以所求的线性回归方程为 ,)吨标准煤70.35(=0.35+0.7×100=y ^时,100=x 当(3) 90-70.35=19.65(吨标准煤).即生产100吨甲产品的生产能耗比技改前降低了19.65吨标准煤.只有当两个变量之间存在线性相关关系时,才能用回归直线方程对总体进行估计和预测.否则,如果两个变量之间不存在线性相关关系,即使由样本数据求出回归直线方程,用其估计和预测结果也是不可信的.[活学活用](重庆高考)随着我国经济的发展,居民的储蓄存款逐年增长.设某地区城乡居民人民币储蓄存款(年底余额)如下表:年份 2010 2011 2012 2013 2014 时间代号t 1 2 3 4 5 储蓄存款y (千亿元)567810(1)求y 关于t 的回归方程y ^=b ^t +a ^;(2)用所求回归方程预测该地区2015年(t =6)的人民币储蓄存款. 解:(1)列表计算如下:it iy it 2it i y i1 1 5 1 52 2 6 4 123 3 7 9 214 4 8 16 325 5 10 25 50 ∑153655120这里n =5,t -=1n ∑i =1n t i =155=3,y -=1n ∑i =1n y i =365=7.2.又∑i =1nt2i -n t -2=55-5×32=10,i =1n t i y i -n t-y -=120-5×3×7.2=12,从而b ^=1210=1.2,a ^=y --b ^t -=7.2-1.2×3=3.6,故所求回归方程为y ^=1.2t +3.6.(2)将t =6代入回归方程可预测该地区2015年的人民币储蓄存款为y ^=1.2×6+3.6=10.8(千亿元).[层级一 学业水平达标]1.下列变量具有相关关系的是( )A .人的体重与视力B .圆心角的大小与所对的圆弧长C .收入水平与购买能力D .人的年龄与体重解析:选C B 为确定性关系;A ,D 不具有相关关系,故选C.2.已知变量x ,y 之间具有线性相关关系,其散点图如图所示,则其回归方程可能为2+x 1.5=y ^A. 2+x 1.5=-y ^B. 2-x 1.5=y ^C. 2-x 1.5=-y ^D. 之间负相关,回归直线y ,x ,由散点图可知变量a ^+x b ^=y ^设回归方程为 B 解析:选 2.+x 1.5=-y ^,因此方程可能为>0a ^,<0b ^轴上的截距为正数,所以y 在 个样本点,n 的y 和x 是变量)n y ,n x (,…,)2y ,2x (,)1y ,1x (设3.直线l 是由这些样本点通过最小二乘法得到的线性回归直线如图所示,则以下结论正确的是( ))y ,x (过点l .直线A B .回归直线必通过散点图中的多个点C .直线l 的斜率必在(0,1)D .当n 为偶数时,分布在l 两侧的样本点的个数一定相同解析:选A A 是正确的;回归直线可以不经过散点图中的任何点,故B 错误;回归直线的斜率不确定,故C 错误;分布在l 两侧的样本点的个数不一定相同,故D 错误. 4.一项关于16艘轮船的研究中,船的吨位区间为[192,3 246](单位:吨),船员的,x 0.006 2+9.5=y ^的回归方程为x 关于吨位y 人,船员人数32~5人数 (1)若两艘船的吨位相差1 000,求船员平均相差的人数;(2)估计吨位最大的船和最小的船的船员人数.,则2x ,1x 设两艘船的吨位分别为(1)解: y^)2x 6 20.00+(9.5-1x 0.006 2+9.5=2y ^-1 =0.006 2×1 000≈6, 即船员平均相差6人.,0.006 2×192≈11+9.5=y ^时,192=x 当(2) 0.006 2×3 246≈30.+9.5=y ^时,3 246=x 当 即估计吨位最大和最小的船的船员数分别为30人和11人.[层级二 应试能力达标]1.一个口袋中有大小不等的红、黄、蓝三种颜色的小球若干个(大于5个),从中取5次,那么取出红球的次数和口袋中红球的数量是( ) A .确定性关系 B .相关关系 C .函数关系D .无任何关系 解析:选 B 每次从袋中取球取出的球是不是红球,除了和红球的个数有关外,还与球的大小等有关系,所以取出红球的次数和口袋中红球的数量是一种相关关系.,下x 80+50=y ^变化的回归直线方程为)千元(x 依劳动生产率)元(y .农民工月工资2列判断正确的是( )A .劳动生产率为1 000元时,工资为130元B .劳动生产率提高1 000元时,工资水平提高80元C .劳动生产率提高1 000元时,工资水平提高130元D .当月工资为210元时,劳动生产率为2 000元的单x ,但要注意80增加y ,1每增加x 知,x 80+50=y ^由回归直线方程 B 解析:选位是千元,y 的单位是元.3.为了解儿子身高与其父亲身高的关系,随机抽取5对父子身高数据如下:则y 对x 的线性回归方程为( )A .y =x -1B .y =x +1x 12+88=y .C176=y .D =y ,176=174+176+176+176+1785=x 计算得, C 解析:选符合.C 检验知,)y ,x (,根据回归直线经过样本中心176=175+175+176+177+17754.已知x 与y 之间的几组数据如下表:,若某同学根据上表中的前两组a ^+x b ^=y ^假设根据上表数据所得线性回归直线方程为数据(1,0)和(2,2)求得的直线方程为y =b ′x +a ′,则以下结论正确的是( )′a <a ^,′b >y ^′ B.a >a ^,′b >b ^A. ′a <a ^,′b <y ^′ D.a >a ^,′b <b ^C. 解析:选C 由(1,0),(2,2)求b ′,a ′.2.=-2×1-0=′a ,2=2-02-1=′b ,58=24+15+12+3+4+0=i y i ∑i =16x 时,a ^,b ^求 x ,136=y ,3.5= ∑i=16x 2i ,91=36+25+16+9+4+1= ,57=58-6×3.5×13691-6×3.52=b ^∴ a^,13=-52-136=×3.557-136= ′.a >a ^,′b <b ^∴ =y ^的回归方程为(cm)x 对身高(kg)y 岁的人,体重38岁到18.正常情况下,年龄在50.72x -58.2,张红同学(20岁)身高为178 cm ,她的体重应该在________ kg 左右. =y ^时,178=x 的人的体重进行预测,当178 cm 解析:用回归方程对身高为0.72×178-58.2=69.96(kg).答案:69.966.某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如下数据:________.=a ,则a +x 4=-y 由表中数据,求得线性回归方程为 ,132=4+5+6+7+8+96=x 解析: y,80=92+82+80+80+78+686=)y ,x (由回归方程过样本中心点 .a ^+1324×=-80得 106.=1324×+80=a ^即 答案:1067.对某台机器购置后的运行年限x (x =1,2,3,…)与当年利润y 的统计分析知x ,y ,估计该台机器最为划算的使用年限为x 1.3-10.47=y ^具备线性相关关系,回归方程为________年.解析:当年利润小于或等于零时应该报废该机器,当y =0时,令10.47-1.3x =0,解得x ≈8,故估计该台机器最为划算的使用年限为8年.答案:88.某个体服装店经营某种服装在某周内所获纯利y (元)与该周每天销售这种服装的件数x (件)之间有一组数据如下表:;y ,x 求(1) (2)若纯利y 与每天销售这种服装的件数x 之间是线性相关的,求回归直线方程; (3)若该店每周至少要获纯利200元,请你预测该店每天至少要销售这种服装多少件?3 487)=i y i ∑i =17x ,45 309=2i ∑i =17y ,280=2i ∑i =17x 提示:( ,6=3+4+5+6+7+8+97=x (1)解: y≈79.86.66+69+73+81+89+90+917= ,≈4.753 487-7×6×79.86280-7×62=b ^∵(2) a^,51.36=4.75×6-79.86= .x 4.75+51.36=y ^之间的回归直线方程为x 纯利与每天销售件数∴ ≈31.29.x ,所以651.3+x 4.75=200时,200=y ^当(3) 因此若该店每周至少要获纯利200元,则该店每天至少要销售这种服装32件.9.2016年元旦前夕,某市统计局统计了该市2015年10户家庭的年收入和年饮食支出的统计资料如下表:年收入x (万元)2 4 4 6 6 6 7 7 8 10年饮食 支出y(万元)0.9 1.4 1.6 2.0 2.1 1.9 1.8 2.1 2.2 2.3(2)若某家庭年收入为9万元,预测其年饮食支出.406)=2i ∑i =110x ,117.7=i y i ∑i =110x 参考数据:( 解:依题意可计算得:x,10.98=y x ,36=2x ,1.83=y ,6= ,406=2i ∑i =110x ,117.7=i y i ∑i =110x ∵又,≈0.17∑i=110xiyi -10x y ∑i =110x2i -10x 2=b ^∴ a^0.81.+x 0.17=y ^∴,0.81=x b ^-y = 1.0.8+x 0.17=y ^所求的回归方程为∴ .)万元2.34(=0.81+0.17×9=y ^时,9=x 当(2) 可估计年收入为9万元的家庭每年饮食支出约为2.34万元.(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列三个抽样:①一个城市有210家某商品的代理商,其中大型代理商有20家,中型代理商有40家,小型代理商有150家,为了掌握该商品的销售情况,要从中抽取一个容量为21的样本;②在某公司的50名工人中,依次抽取工号为5,10,15,20,25,30,35,40,45,50的10名工人进行健康检查;③某市质量检查人员从一食品生产企业生产的两箱(每箱12盒)牛奶中抽取4盒进行质量检查.则应采用的抽样方法依次为( )A .简单随机抽样;分层抽样;系统抽样B .分层抽样;简单随机抽样;系统抽样C .分层抽样;系统抽样;简单随机抽样D .系统抽样;分层抽样;简单随机抽样解析:选 C ①中商店的规模不同,所以应利用分层抽样;②中抽取的学号具有等距性,所以应是系统抽样;③中总体没有差异性,容量较小,样本容量也较小,所以应采用简单随机抽样.故选C.2.将某班的60名学生编号为01,02,…,60,采用系统抽样方法抽取一个容量为5的样本,且随机抽得的一个号码为04,则剩下的四个号码依次是( )A .09,14,19,24B .16,28,40,52C .10,16,22,28D .08,12,16,20 解析:选B 分成5组,每组12名学生,按等间距12抽取.选项B 正确.3.某学校有教师200人,男学生1 200人,女学生1 000人.现用分层抽样的方法从全体师生中抽取一个容量为n 的样本,若女学生一共抽取了80人,则n 的值为( )A .193B .192C .191D .190 192.=n ,求得80=n200+1 200+1 0001 000× B 解析:选 4.某商品销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则其回归方程可能是( )200+x 10=y ^200 B.+x 10=-y ^A. 200-x 10=y ^200 D.-x 10=-y ^C. 解析:选A 由于销售量y 与销售价格x 成负相关,故排除B ,D.又因为销售价格x >0,则C 中销售量全小于0,不符合题意,故选A.,则y 和x ,它们的平均数分别是n y ,…,2y ,1y 与n x ,…,2x ,1x .设有两组数据5)(的平均数是1+n y 3-n x 2,…,1+2y 3-2x 1,2+1y 3-1x 2新的一组数据 y 3-x 2.A 1+y 3-x 2.By 9-x 4.C1+y 9-x 4.D ,)n ,…,1,2=i 1(+i y 3-i x 2=i z 设 B 解析:选 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1+…+1n +)n y +…+2y +1y (3n -)n x +…+2x +1x (2n =)n z +…+2z +1z (1n =z 则 1.+y 3-x 2 6.有一个容量为66的样本,数据的分组及各组的频数如下:[11.5,15.5) 2 [15.5,19.5) 4 [19.5,23.5) 9 [23.5,27.5) 18 [27.5,31.5) 11 [31.5,35.5) 12[35.5,39.5) 7 [39.5,43.5) 3则总体中大于或等于31.5的数据所占比例约为( )211A.13B. 12C.23D. 解析:选B 由题意知,样本的容量为66,而落在[31.5,43.5)内的样本个数为12+7.13=2266的数据约占31.5,故总体中大于或等于22=3+ 7.某学习小组在一次数学测验中,得100分的有1人,得95分的有1人,得90分的有2人,得85分的有4人,得80分和75分的各有1人,则该小组数学成绩的平均数、众数、中位数分别是( )A .85,85,85B .87,85,86C .87,85,85D .87,85,90 解析:选C ∵得85分的人数最多为4人,∴众数为85,中位数为85,87.=75)+80+85×4+90×2+95+(100110平均数为 8.某出租汽车公司为了了解本公司司机的交通违章情况,随机调查了50名司机,得到了他们某月交通违章次数的数据,结果制成了如图所示的统计图,根据此统计图可得这50名出租车司机该月平均违章的次数为( )A .1B .1.8C .2.4D .3 1.8.=5×0+20×1+10×2+10×3+5×450B 解析:选 9.下表是某厂1~4月份用水量情况(单位:百吨)的一组数据月份x 1 2 3 4用水量y 4.5 4 3 2.5的a ,则a +x 0.7=-y 之间具有线性相关关系,其线性回归方程为x 与月份y 用水量值为( )A .5.25B .5C .2.5D .3.5 解析:选A 线性回归方程经过样本的中心点,根据数据可得样本中心点为(2.5,3.5),所以a =5.25.10.如图是在元旦晚会举办的挑战主持人大赛上,七位评委为某选手打出的分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均数和方差分别为( )A .84,4.84B .84,1.6C .85,1.2D .85,4 +5+6+3+(515+80,平均数为77,去掉一个最低分95去掉一个最高分 C 解析:选,因此1.2=]286)-(85+285)-(85+286)-(85+283)-(85+285)-[(8515,方差为85=6)选C.,…,2+2x 2,3+1x 3,则2s ,方差是x 的平均数是n x ,…,3x ,2x ,1x .如果数据11)(的平均数和方差分别是2+n x 32s 和x A.2s 9和x 3.B2s 9和2+x 3.C4+2s 12和2+x 3.D nx …,2x ,1x ,由于数据2+x 3的平均数是2+n x 3,…,2+2x 2,3+1x 3 C 解析:选.2s 9的方差为2+n x 3,…,2+2x 2,3+1x 3,所以2s 的方差为 12.如图是某赛季甲、乙两名篮球运动员5场比赛得分的茎叶图,已知甲的成绩的极差为31,乙的成绩的平均值为24,则下列结论错误的是( ) A .x =9 B .y =8C .乙的成绩的中位数为26D .乙的成绩的方差小于甲的成绩的方差解析:选B 因为甲的成绩的极差为31,所以其最高成绩为39,所以x =9;因为乙的成绩的平均值为24,所以y =24×5-(12+25+26+31)-20=6;由茎叶图知乙的成绩的中位数为26;对比甲、乙的成绩分布发现,乙的成绩比较集中,故其方差较小. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上) 13.某人5次上班途中所花的时间(单位:分钟)分别为x ,y,10,11,9.已知这组数据的平均数为10,方差为2,则|x -y |的值为________.∴,2;又方差为20=y +x ,则10=159)×+11+10+y +x (,得10解析:由平均数为=xy 208,2=2y +2x ,得2=15]×210)-(9+210)-(11+210)-(10+210)-y (+210)-x [( 4.=x2+y2-2xy =x -y 2=|y -x |∴,192 答案:414.一支田径队有男运动员48人,女运动员36人,若用分层抽样的方法从该队的全体运动员中抽取一个容量为21的样本,则抽取男运动员的人数为________.12.=×482148+36解析:抽取的男运动员的人数为 答案:1215.要考察某种品牌的500颗种子的发芽率,抽取60粒进行实验,利用随机数表抽取种子时,先将500颗种子按001,002,…,500进行编号,如果从随机数表第7行第8列的数3开始向右读,请你依次写出最先检测的5颗种子的编号:________,________,________,________,________.(下面摘取了随机数表第7行至第9行)59408 66368 36016 26247 25965 49487 26968 86021 77681 83458 21540 62651 69424 78197 20643 67297 76413 66306 51671 54964 87683 30372 39469 97434解析:以3开始向右读,每次读取三位,重复和不在范围内的不读,依次为368,360,162,494,021.答案:368,360,162,494,02116.从某小学随机抽取100名同学,将他们的身高(单位:cm)数据绘制成频率分布直方图(如下图).由图中数据可知a =________.若要从身高在[120,130),[130,140),[140,150]三组的学生中,用分层抽样的方法选取18人参加一项活动,则从身高在[140,150]的学生中选取的人数应为________.解析:∵0.005×10+0.035×10+a ×10+0.020×10+0.010×10=1,∴a =0.030.设身高在[120,130),[130,140),[140,150]三组的学生分别有x ,y ,z 人,10.=z ,20=y 同理,30.=x ,解得0.030×10=x100则3.=×181030+20+10的学生中选取的人数为[140,150]故从 答案:0.030 3三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) ,应如何110名学生中抽取50为调查某班学生的平均身高,从)分10本小题满分(.17抽样?若知道男生、女生的身高显著不同(男生30人,女生20人),应如何抽样? 抽签法或随机数(人,采用简单随机抽样法5,即抽取110名学生中抽取50解:从法).若知道男生、女生的身高显著不同,则采用分层抽样法,按照男生与女生的人数比为30∶20=3∶2进行抽样,则男生抽取3人,女生抽取2人.18.(本小题满分12分)某车间共有12名工人,随机抽取6名,他们某日加工零件个数的茎叶图如图所示. (1)根据茎叶图计算样本均值;(2)日加工零件个数大于样本均值的工人为优秀工人.根据茎叶图推断该车间12名工人中有几名优秀工人?22.=1326=17+19+20+21+25+306样本均值为1)(解: 4=1312×名工人中有12,故推断该车间13=26知样本中优秀工人所占比例为(1)由(2)名优秀工人.19.(本小题满分12分)2016年春节前,有超过20万名广西、四川等省籍的外出务工人员选择驾乘摩托车沿321国道长途跋涉返乡过年,为防止摩托车驾驶人员因长途疲劳驾驶,手脚僵硬影响驾驶操作而引发交通事故,肇庆市公安交警部门在321国道沿线设立了多个长途行驶摩托车驾乘人员休息站,让返乡过年的摩托车驾乘人员有一个停车休息的场所.交警小李在某休息站连续5天对进站休息的驾驶人员每隔50辆摩托车就进行一次省籍询问,询问结果如图所示:(1)交警小李对进站休息的驾驶人员的省籍询问采用的是什么抽样方法?(2)用分层抽样的方法对被询问了省籍的驾驶人员进行抽样,若广西籍的有5人,则四川籍的应抽取几人?解:(1)交警小李对进站休息的驾驶人员的省籍询问采用的是系统抽样法.(2)从题图可知,被询问了省籍的驾驶人员广西籍的有5+20+25+20+30=100(人);四川籍的有15+10+5+5+5=40(人).2,即四川籍的应抽取2=x ,解得x40=5100人,依题意得x 设四川籍的驾驶人员应抽取人.20.(本小题满分12分)某化肥厂有甲、乙两个车间包装肥料,在自动包装传送带上每隔30分钟抽取一包产品,称其重量(单位:kg),分别记录抽查数据如下:甲:102,101,99,98,103,98,99; 乙:110,115,90,85,75,115,110.(1)这种抽样方法是哪一种方法?(2)试计算甲、乙车间产品重量的平均数与方差,并说明哪个车间产品较稳定?解:(1)甲、乙两组数据间隔相同,所以采用的方法是系统抽样.,100=99)+98+103+98+99+101+(10217=甲x (2) x,100=110)+115+75+85+90+115+(11017=乙 ,1)≈3.43+4+9+4+1+1+(417=2甲s ,228.57=100)+225+625+225+100+225+(10017=2乙s ,故甲车间产品比较稳定.2乙s <2甲s ∴ 21.(本小题满分12分)对某校高一年级学生参加社区服务次数进行统计,随机抽取M 名学生作为样本,得到这M 名学生参加社区服务的次数.根据此数据作出了频数与频率的统计表和频率分布直方图如下:分组频数 频率[10,15) 10 0.25[15,20) 25n [20,25) mp[25,30] 20.05 合计M1(1)求出表中M ,p 及图中a 的值;(2)若该校高一学生有360人,试估计该校高一学生参加社区服务的次数在区间[10,15)的人数.解:(1)由分组[10,15)的频数是10, 40.=M ,所以0.25=10M知,0.25频率是 因为频数之和为40,所以10+25+m +2=40,解得m =3.0.075.=340=p 故 因为a 是对应分组[15,20)的频率与组距的商,125.0.=2540×5=a 所以 (2)因为该校高一学生有360人,分组[10,15)的频率是0.25,所以估计该校高一学生参加社区服务的次数在此区间内的人数为360×0.25=90.22.(本小题满分12分)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i 个家庭的月收入iy i ∑i =110x ,20=i ∑i =110y ,80=i ∑i =110x 的数据资料,算得)单位:千元(i y 与月储蓄)单位:千元(i x 720.=2i ∑i =110x ,184= ;a ^+xb ^=y ^的线性回归方程x 对月收入y 求家庭的月储蓄(1) (2)判断变量x 与y 之间是正相关还是负相关;(3)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄.,8=8010=i ∑i =1n x 1n =x ,10=n 由题意知(1)解: y ,2=2010=i ∑i =1n y 1n = ,80=210×8-720=2x 10-2i ∑i =110x 又 ∑i=110x ,24=10×8×2-184=y x 10-i y i ,0.3=2480=∑i =110xiyi -10x y∑i =110x2i -10x 2=b ^由此得 a^,0.4=-0.3×8-2=x b ^-y = 0.4.-x 0.3=y ^故所求回归方程为 (2)由于变量y 的值随x 的值增加而增加(b =0.3>0),故x 与y 之间是正相关.(3)将x =7代入回归方程可以预测该家庭的月储蓄为y =0.3×7-0.4=1.7千元.。
2017-2018学年人教B版高中数学必修3教学案
2017-2018学年人教B版高中数学必修3教学案目录第一章 1.1.1 算法的概念第一章 1.1.2 程序框图第一章 1.1.3 第一课时顺序结构与条件分支结构第一章 1.1.3 第二课时循环结构第一章 1.2.1赋值、输入和输出语句第一章 1.2.2条件语句第一章 1.2.3循环语句第一章 1.3中国古代数学中的算法案例第二章 2.1.1简单随机抽样第二章 2.1.2系统抽样第二章 2.1.3-2.1.4分层抽样数据的收集第二章 2.2.1用样本的频率分布估计总体的分布第二章 2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征第二章 2.3.1-2.3.2变量间的相关关系两个变量的线性相关第三章 3.1.1-3.1.2随机现象事件与基本事件空间第三章 3.1.3频率与概率第三章 3.1.4概率的加法公式第三章 3.2.1-3.2.2古典概型概率的一般加法公式(选学)第三章 3.3.1-3.3.2几何概型随机数的含义与应用第三章 3.4 概率的应用1.1.1 算法的概念预习课本P3~6,思考并完成以下问题 (1)在数学中算法是如何定义的?(2)算法有哪四种描述方式?(3)设计算法的两个要求是什么?[新知初探]1.算法 (1)概念:说法①:由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤. 说法②:按照要求设计好的有限的确切的计算序列. (2)作用:这样的步骤或序列能够解决一类问题. 2.算法的描述方式 方式⎩⎪⎨⎪⎧自然语言数学语言形式语言(算法语言)框图3.设计算法的两个要求(1)写出的算法,必须能解决一类问题,并且能重复使用.(2)算法过程要能一步一步执行,每一步执行的操作,必须确切,不能含混不清,而且经过有限步后能得出结果.[小试身手]1.下列叙述不能称为算法的是( )A .从北京到上海先乘汽车到飞机场,再乘飞机到上海B .解方程4x +1=0的过程是先移项再把x 的系数化成1C .利用公式S =πr 2计算半径为2的圆的面积得π×22D.解方程x2-2x+1=0答案:D2.算法的有限性是指()A.算法必须包含输出B.算法中每个操作步骤都是可执行的C.算法的步骤必须有限D.以上说法均不正确答案:C3.以下有六个步骤:①拨号;②等拨号音;③提起话筒(或免提功能);④开始通话或挂机(线路不通);⑤等复话方信号;⑥结束通话.写出一个打本地电话的算法________(只写序号).解析:按照打本地电话的基本操作流程来写,应是③②①⑤④⑥.答案:③②①⑤④⑥4.给出一个问题的算法S1输入a.S2若a≥4,则执行S3;否则执行S4.S3y=2a.S4y=a2.S5输出y.当输入的值a=5时,则输出的y值为________.解析:所给问题是求函数值问题.已知函数解析式为y=错误!所以当a=5时,y=10.答案:10[典例]A.描述算法可以有不同的方式,可用形式语言也可用其它语言B.算法可以看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤或序列只能解决当前问题C.算法过程要一步一步执行,每一步执行的操作必须确切,不能含混不清,而且经过有限步或无限步后能得出结果D.算法要求按部就班地做,每一步可以有不同的结果[解析]算法可以看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤或计算序列能够解决一类问题.算法过程要求一步一步执行,每一步执行的操作,必须确切,只能有唯一结果,而且经过有限步后,必须有结果输出后终止,描述算法可以有不同的语言形式,如自然语言、框图语言及形式语言等.[答案] A有关算法概念的解题策略(1)判断题应根据算法的特点进行求解;(2)步骤要有限,前后有顺序,步步都明确.特别注意能在有限步内求解某一类问题,其中的每个步骤必须是明确可行的,不能模棱两可,对同一个问题可设计不同的算法.[活学活用]下列各式中S值不可以用算法求解的是()A.S=1+2+3+4B.S=12+22+32+…+1002C.S=1+12+…+110 000D.S=1+2+3+4+…解析:选D由算法的有限性知,D不正确,而A、B、C都可以通过有限步骤操作,输出确定结果.算法的设计[典例][解]圆台如图所示,算法如下:S1令r1=2,r2=4,h=4.S2计算l=(r2-r1)2+h2.S3计算S表=πr21+πr22+π(r1+r2)l.S4输出运算结果.设计具体问题的算法的一般步骤(1)分析问题,找出解决问题的一般数学方法;(2)借助有关变量或参数对算法加以表述;(3)将解决问题的过程划分为若干步骤;(4)用简练的语言将这个步骤表示出来.[活学活用]已知函数f(x)=x2,g(x)=2x-log2x(x≠0).(1)写出求g(f(x))的值的一个算法;(2)若输入x=-2,则g(f(x))输出的结果是什么?解:(1)S1输入x的值(x≠0).S2计算y=x2的值.S3计算z=2y-log2y的值.S4输出z的值.(2)当x=-2时,由上面的算法可知y=4,z=24-log24=14,故输出的结果为14.算法在实际生活中的应用[典例]汇款额不超过100元,收取1元手续费,超过100元但不超过5 000元,按汇款额的1%收取手续费,超过5 000元的一律收取50元手续费.试写出汇款额为x元时,计算银行手续费的一个算法.[解]算法步骤如下:S1输入自变量x的值;S2判断x的范围,若x≤100,则y=1,若100<x≤5 000,则y=x×0.01,若5 000<x≤1 000 000,则y=50;S3输出函数值y.实际生活问题算法设计的步骤(1)弄清已知,明确要求;(2)建立过程模型;(3)根据过程模型设计算法步骤,在写算法时应简练、清晰地表达,要善于分析任何可能出现的情况,体现出思维的严密性和完善性.[活学活用]一位商人有9枚银元,其中有1枚略轻的是假银元,你能用天平(无砝码)将假银元找出来吗?解:S1把银元分成3组,每组3枚;S2将其中两组分别放在天平两边,如果左右不平衡,则假银元就在轻的那一组;如果左右平衡,则假银元就在未称的第3组;S3从含有假银元的那一组中任取两枚银元放在天平两边,如果左右不平衡,则轻的那一边就是假银元;如果两边平衡,则未称的那一枚就是假银元.[层级一学业水平达标]1.计算下列各式中S 的值,能设计算法求解的是( ) ①S =12+14+18+ (12100)②S =12+14+18+…+12100+…;③S =12+14+18+…+12n (n ≥1且n ∈N +).A .①②B .①③C .②③D .①②③解析:选B 因为算法的步骤是有限的,所以②不能设计算法求解. 2.结合下面的算法: S1 输入x .S2 判断x 是否小于0,若是,则输出x +2,否则执行S3. S3 输出x -1.当输入的x 的值为-1时,输出的结果为( ) A .-2 B .0 C .1D .3解析:选C 根据x 值与0的关系,选择执行不同的步骤,当x 的值为-1时,应执行x +2这一步骤,所以输出的结果应为1,故选C.3.给出下列算法: S1 输入x 的值.S2 当x >4时,计算y =x +2;否则执行下一步. S3 计算y =4-x . S4 输出y .当输入x =0时,输出y =________________. 解析:0<4,执行S3,y =4-0=2. 答案:24.用高斯消去法计算二元一次方程组错误!的解. 解:S1 计算D =3×(-1)-1×(-2)=-1. S2 D =-1≠0,则x =6×(-1)-4×(-2)-1=-2,y =4×3-6×1-1=-6.S3 输出x ,y 的值.[层级二 应试能力达标]1.下列对算法的理解不正确的是( )A.算法只能用自然语言来描述B.算法可以用图形方式来描述C.算法一般是“机械的”,有时要进行大量重复的计算,它的优点是可以解决一类问题D.设计算法要本着简单、方便、可操作的原则解析:选A由算法的概念和描述方式知,A不正确.2.对于一般的二元一次方程组错误!在写解此方程组的算法时需要我们注意的是() A.a1≠0 B.a2≠0C.a1b2-a2b1≠0 D.a1b1-a2b2≠0解析:选C应用高斯消去法解方程组其实质是利用加减消元法.首先要将两方程y 的系数化为相同即b1b2,此时x的系数分别为a1b2和a2b1两式相减得(a1b2-a2b1)x=c1b2-c2b1,要得出x的值,则需注意a1b2-a2b1≠0.3.阅读下面的算法:S1输入两个实数a,b.S2若a<b,则交换a,b的值,否则执行第三步.S3输出a.这个算法输出的是()A.a,b中的较大数B.a,b中的较小数C.原来的a的值D.原来的b的值解析:选A第二步中,若a<b,则交换a,b的值,那么a是a,b中的较大数;若a<b不成立,即a≥b,那么a也是a,b中的较大数.4.对于算法:S1输入n.S2判断n是否等于2,若n=2,则n满足条件;若n>2,则执行S3.S3依次从2到(n-1)检验能不能整除n,若不能整除n,则执行S4;若能整除n,则执行S1.S4输出n.满足条件的n是()A.质数B.奇数C.偶数D.约数解析:选A从题目的条件可以看出,输出的n没有约数,因此是质数.5.给出算法步骤如下:S1输入x的值;S2当x<0时,计算y=x+1,否则执行S3;S3 计算y =-x 2; S4 输出y .当输入x 的值为-2,3时,输出y 的结果分别是______.解析:由算法步骤可知,其算法功能是已知函数y =错误!当输入x 的值时,求对应的y 值.因为-2<0,所以对应函数解析式为y =x +1,因此y =-2+1=-1;当x =3时,则对应函数解析式为y =-x 2,因此y =-32=-9.答案:-1,-96.使用配方法解方程x 2-4x +3=0的算法的步骤是________(填序号). ①配方得(x -2)2=1; ②移项得x 2-4x =-3; ③解得x =1或x =3; ④开方得x -2=±1.解析:使用配方法的步骤应按移项、配方、开方、得解的顺序进行. 答案:②①④③7.已知直角三角形两条直角边长分别为a ,b (a >b ),写出求两直角边所对的最大角θ的余弦值的算法如下:S1 输入两直角边长a ,b 的值; S2 计算c =a 2+b 2的值; S3 ________________________; S4 输出cos θ.将算法补充完整,横线处应填________________.解析:根据题意知,直角三角形两直角边a ,b (a >b )所对最大角θ的余弦值为bc ,所以应填“计算cos θ=bc 的值”.答案:计算cos θ=bc 的值8.某居民区的物业部门每月向居民收取卫生费,计费方法是:3人或3人以下的住户,每户收取5元;超过3人的住户,每超出1人加收1.2元.设计一个算法,根据输入的人数,计算应收取的卫生费.解:设某户有x 人,根据题意,应收取的卫生费y 是x 的分段函数,即y =错误! 算法如下: S1 输入人数x .S2 如果x ≤3,则y =5;如果x >3,则y =1.2x +1.4. S3 输出应收卫生费y .9.已知直线l1:3x-y+12=0和直线l2:3x+2y-6=0,求直线l1与l2及y轴所围成的三角形面积,写出解决本题的一个算法.解:S1解方程组错误!得直线l1,l2的交点P(-2,6).S2在方程3x-y+12=0中令x=0,得y=12,从而得到A(0,12).S3在方程3x+2y-6=0中令x=0,得y=3,得到B(0,3);S4求出△ABP的底边长|AB|=12-3=9;S5求出△ABP的底边AB上的高h=2;S6根据三角形的面积公式计算S=12|AB|·h=12×9×2=9.1.1.2程序框图预习课本P7~9,思考并完成以下问题(1)程序框图是如何定义的?(2)程序框图的图形符号有哪些?各自的名称和作用是什么?(3)画程序框图的规则有哪五条?[新知初探]1.程序框图的概念及常用图形符号(1)程序框图的概念:用一些通用图形符号构成一张图来表示算法,这种图称做程序框图(简称框图).(2)常用的表示算法步骤的图形符号及其含义:2.画程序框图的规则(1)使用标准的框图的符号.(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画.(3)除判断框外,其他框图符号只有一个进入点和一个退出点.判断框是具有超过一个退出点的唯一符号.(4)一种判断框是二择一形式的判断,有且仅有两个可能结果;另一种是多分支判断,可能有几种不同的结果.(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚.[小试身手]1.下列图形中表示处理框的是()答案:B2.在程序框图中,一个算法步骤到另一个算法步骤的连接用()A.连接点B.判断框C.流程线D.处理框答案:C3.阅读如图所示的程序框图,输入a1=3,a2=4,则输出的结果是()A.12 B.7C.34 D.43解析:选A b=a1·a2=3×4=12.故选A.4.如图所示的程序框图,若输出的y的值为16,则输入的x的值为________.解析:当输出的y的值为16时,由y=4m=16,可知m=2,由m=log2x=2,可得x =22=4.答案:4对程序框的认识和理解[典例]A.程序框图中的图形符号可以由个人来确定B.也可以用来执行计算语句C.输入框只能紧接在起始框之后D.长方形框是执行框,可用来对变量赋值,也可用来计算[解析]程序框是由通用图形符号构成,并且有特殊含义,A不正确;菱形框是判断框,只能用来判断,所以B不正确;输入框可用在算法中任何需要输入的位臵,所以C也不正确;由程序框的功能可知D项正确.[答案] D几种基本框图的功能(1)起、止框:是每一个算法必不可少的框图符号,表示一个算法的开始或结束.(2)输入、输出框:在一个算法中输入、输出一些数据或信息.可用在算法中任何需要输入、输出的位置.(3)处理框:可以进行数据的计算或对变量进行赋值等.(4)判断框:判断某一条件是否成立,从而决定算法下一步的走向.[活学活用]以下给出对程序框图的几种说法:①任何一个程序框图都必须有起止框;②输入框只能放在开始框后,输出框只能放在结束框前;③判断框是唯一具有超过一个退出点的符号;④对于一个程序来说,判断框内的条件表达方法是唯一的.其中正确说法的个数是()A.1B.2C.3 D.4解析:选B根据程序框图的特征可判断②④错误.①③正确.程序框图功能的判断[典例](1)该程序框图表示的算法的功能是什么?(2)若输入a=-2,那么输出结果是什么?[解](1)该程序框图表示的算法的功能是求二次函数y=-x2+4x的函数值.(2)若输入a=-2,那么x=-2,这时y=-(-2)2+4×(-2)=-12,因此输出结果是-12.解决程序框图问题要深刻理解程序框图的定义以及画法规则,同时要对每个框图符号的含义以及作用区分清楚,还要理解并记住画程序框图的一些常见规定.[活学活用]如图是为解决某个问题而绘制的程序框图,仔细分析各图框中的内容及图框之间的关系,回答下列问题:(1)若最终输出的结果是y1=3,y2=-2,则当x取5时5a+b的输出结果应该是多少?(2)在(1)的前提下,输入的x值越大,输出的ax+b的值是不是越大?为什么?解:(1)若y1=3,即2a+b=3.①若y2=-2,即-3a+b=-2. ②联立①②,得a=1,b=1,故y=f(x)=x+1.所以,当x取5时,f(5)=6.(2)在(1)的前提下,输入的x值越大,输出的函数值ax+b越大,因为f(x)=x+1是R 上的增函数.画简单的程序框图[典例]111222出程序框图.[解]算法步骤如下:S1输入x1,y1,x2,y2.S2如果x1=x2,输出“斜率不存在”;否则,k=y2-y1 x2-x1.S3输出k.程序框图如图所示.画程序框图的思路(1)程序框图中的每一种图形符号都有特定的含义,在画程序框图时不能混用.(2)流程线上不要忘记加方向箭头,如果不画,就难以判断各框间的执行次序.(3)要先赋值,再运算,最后输出结果.[活学活用]已知x=10,y=2,画出计算w=5x+8y的值的程序框图.解:先根据题意确定算法步骤,算法如下:S1x=10,y=2.S2计算w=5x+8y.S3输出w的值.其程序框图如图所示.[层级一学业水平达标]1.下列是流程图中的一部分,表示恰当的是()解析:选A B选项应该用处理框而非输入、输出框,C选项应该用输入、输出框而不是处理框,D选项应该在出口处标明“是”和“否”.2.下列关于流程线的说法,不正确的是()A.流程线表示算法步骤执行的顺序,用来连接程序框B.流程线只要是上下方向就表示自上向下执行,可以不要箭头C.流程线无论什么方向,总要按箭头的指向执行D.流程线是带有箭头的线,可以画成折线解析:选B流程线上必须带箭头,表示执行的方向,可能向下,也可能向上,有时也可以画成折线.3.如图,若输入m=3,则输出的结果是________.解析:由题图知n=3+5+5=13.答案:134.阅读如图的程序框图,若输入x的值分别是0和-1时,输出y的值分别是2和5,试求a,b的值.解:依题意可得⎩⎨⎧a ·⎝⎛⎭⎫120+b =2,a ·⎝⎛⎭⎫12-1+b =5,即错误!解得a =3,b =-1.[层级二 应试能力达标]1.程序框是程序框图的一个组成部分,下面的对应正确的是( )①起、止框,表示一个算法的起始和结束;②输入、输出框,表示一个算法输入和输出的信息;③处理框(执行框),功能是赋值、执行计算语句、结果的传送;④判断框,判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y”,不成立时标明“否”或“N”A .(1)与①,(2)与②,(3)与③,(4)与④B .(1)与④,(2)与②,(3)与①,(4)与③C .(1)与①,(2)与③,(3)与②,(4)与④D .(1)与①,(2)与③,(3)与④,(4)与②解析:选D 矩形框表示处理框;菱形框表示判断框;平行四边形框表示输入、输出框;圆角矩形框表示起止框.2.下列关于程序框图的说法正确的是( )A .一个程序框图包括表示相应操作的框、带箭头的流程线和必要的文字说明B .输入、输出框只能各有一个C .程序框图虽可以描述算法,但不如用自然语言描述算法直观D .在程序框图中,必须包含判断框解析:选A 输入、输出框可以放在算法中任何需要输入、输出的位臵,所以不一定各有一个,因此B 选项是错误的;相对于自然语言,用程序框图描述算法的优点主要就是直观、形象,容易理解,在步骤表达上简单了许多,所以C 选项是错误的;显然D 选项错误.3.如图所示的程序框图,已知a 1=3,输出的结果为7,则a 2的值是( )A .9B .10C .11D .12解析:选C 因为输出的结果为7,所以b =7,又b =b2,所以原b =14,即a 1+a 2=14.又a 1=3,所以a 2=11.4.给出如图的算法程序框图,该程序框图的功能是( )A .求出a ,b ,c 三数中的最大数B .求出a ,b ,c 三数中的最小数C .将a ,b ,c 按从小到大排列D .将a ,b ,c 按从大到小排列解析:选B 经判断框中a >b 处理后a 是a ,b 中较小者;经判断框a >c 处理后,a 是a ,c 中较小者,结果输出a ,即三者中最小的数.5.阅读如图所示的程序框图,若输出结果为15,则①处的执行框内应填的是________.解析:先确定①处的执行框是给x 赋值,然后倒着推,b =15时,2a -3=15,a =9,当a =9时,2x +1=9,x =3.答案:x =36.图(2)是计算图(1)的阴影部分面积的一个程序框图,则①中应该填________.解析:∵S =x 2-π×⎝⎛⎭⎫x 22=4-π4x 2, ∴M =4-π4x 2. 答案:M =4-π4x 27.如图是求长方体的体积和表面积的一个程序框图,补充完整,横线处应填______________________.解析:根据题意,长方体的长、宽、高应从键盘输入,故横线处应填写输入框.答案:8.利用梯形的面积公式计算上底为4,下底为6,面积为15的梯形的高.请设计出该问题的算法及程序框图.解:根据梯形的面积公式S =12(a +b )h ,得h =2S a +b ,其中a 是上底,b 是下底,h 是高,S 是面积,只要令a =4,b =6,S =15,代入公式即可.算法如下:第一步,输入梯形的两底a ,b 与面积S 的值. 第二步,计算h =2Sa +b .第三步,输出h .该算法的程序框图如图所示:9.如图所示的程序框图,根据该图和下列各小题的条件回答下面问题.(1)该程序框图解决的是一个什么问题?(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,问当输入的x的值为3时,输出的值为多大?(3)在(2)的条件下要想使输出的值最大,输入的x的值应为多大?解:(1)该程序框图解决的是求二次函数f(x)=-x2+mx的函数值的问题.(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,即f(0)=f(4).因为f(0)=0,f(4)=-16+4m,所以-16+4m=0,所以m=4,所以f(x)=-x2+4x.则f(3)=-32+4×3=3,所以当输入的x的值为3时,输出的f(x)值为3.(3)因为f(x)=-x2+4x=-(x-2)2+4,当x=2时,f(x)最大值=4,所以要想使输出的值最大,输入的x的值应为2.第二课时循环结构预习课本P13~14,思考并完成以下问题什么是循环结构?[新知初探]循环结构根据指定条件决定是否重复执行一条或多条指令的控制结构称为循环结构.[小试身手]1.下列框图是循环结构的是()A.①②B.②③C.③④D.②④答案:C2.在如图所示的程序框图中,输出S的值为()A.11B.12C.13 D.15解析:选B由框图知S=3+4+5=12.3.程序框图如图所示,其输出结果是()A .110B .118C .127D .132解析:选C 由题图可知,a 的值依次为1,3,7,15,31,63,127,因为127>100,所以输出a =127.4.一个算法的程序框图如图所示,若该程序输出的结果为56,则判断框①中应填入的是________.解析:由框图知,56=11×2+12×3+13×4+…+1n (n +1)=1-1n +1,∴n =5,运行5次.∴判断框中应为“i ≤5?”. 答案:5[典例] (1)( )A .3B .4C .5D .6(2)阅读如图程序框图,为使输出的数为31,则判断框中应填入的条件为( )A .i ≤4B .i ≤5C .i ≤6D .i ≤7[解析] (1)第一次进入循环体:a =32,k =1;第二次进入循环体:a =34,k =2;第三次进入循环体:a =38,k =3;第四次进入循环体:a =316,k =4.此时a <14,结束循环,输出k的值为4.选B.(2)该算法的功能是S =1+2+22+23+…+2i ,由1+2+22+23+…+2i =31. 可知1+2+22+23+24=31, 所以i ≤4.[答案] (1)B (2)A运行含循环结构的程序框图的步骤(1)按顺序逐步运行.(2)写出每次运行后各个变量的结果.(3)一直写到满足条件(或不满足条件)退出循环,输出结果. [活学活用]如图所示的程序框图的输出结果为()A.20 B.3C.5 D.15解析:选A a的初值为5,每循环一次a的值减1,故循环2次,∴输出s=20.故选A.循环结构的设计[典例]×2 016的值.并画出程序框图.[解]算法如下:S1设M的值为1,S2设i的值为2,S3如果i≤2 016,则执行S4,否则执行S6,S4计算M=M×i,S5计算i=i+1,返回执行S3;S6输出M的值,并结束算法.程序框图如图:应用循环结构需要确定的三个关键问题(1)确定循环变量及初始值,循环变量用于控制循环的次数,通常累加问题循环变量的初始值设为0,累乘问题循环变量的初始值设为1.(2)确定循环体,循环体是算法中反复执行的部分,是循环结构的核心,通常由两部分构成,一是进行累加累乘,二是设置控制变量的增加值.(3)确定循环终止的条件.[活学活用]求使1×2×3×…×n>5 000的最小正整数n,设计一个算法,并画出程序框图.解:算法如下:S1M=1;S2i=2;S3如果M≤5 000,那么执行S4,否则执行S5;S4M=M×i,i=i+1,并返回执行S3;S5i=i-1;S6输出i.程序框图如图:循环结构的实际应用[典例]6%,问最早哪一年生产的轿车超过400万辆?试设计算法并画出相应的程序框图.[解]算法如下:S1n=2 015.S2a=300.S3T=0.06a.S4a=a+T.S5n=n+1.S6若a>400,输出n.否则执行S3.程序框图如图:利用循环结构解决应用问题的方法[活学活用]某篮球队6名主力队员在最近三场比赛中投进的三分球个数如表所示:如图是统计该6名队员在最近三场比赛中投进的三分球总数的程序框图,则图中判断框中应填________,输出的S=________.解析:由题意知该程序框图是统计该6名队员在最近三场比赛中投进的三分球总数,故图中判断框应填i≤6,输出的S=a1+a2+…+a6.答案:6a1+a2+…+a6[层级一学业水平达标]1.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的s的值等于()A.-3B.-10C.0 D.-2解析:选A第一次循环:k=0+1=1,满足k<4,s=2×1-1=1;第二次循环:k =1+1=2,满足k<4,s=2×1-2=0;第三次循环:k=2+1=3,满足k<4,s=2×0-3=-3;第四次循环:k=3+1=4,不满足k<4,输出s=-3,故选A.2.执行如图所示的程序框图,若输出的b的值为16,则图中判断框内①处应填()A.3B.4C.5D.12解析:选A按照程序框图依次执行:初始a=1,b=1;第一次循环后,b=21=2,a =1+1=2;第二次循环后,b=22=4,a=2+1=3;第三次循环后,b=24=16,a=3+1=4,而此时应输出b的值,故判断框中的条件应为“a≤3”.3.执行如图所示的程序框图,若输入A的值为2,则输出的P值为()A.2 B.3C.4 D.5 解析:选C A=2,P=1,S=1≤2,P=1+1=2,S=1+12=32;S=32≤2,P=2+1=3,S=32+13=116;S=116≤2,P=3+1=4,S=116+14=2512;S=2512>2,跳出循环,输出P=4.4.如图所示的程序框图输出的结果是________.解析:该程序框图的执行过程是:x=3,y=1,x=3≤6成立,y=1×3=3,x=3+1=4;x=4≤6成立,y=3×4=12,x=4+1=5;x=5≤6成立,y=12×5=60,x=5+1=6;x=6≤6成立,y=60×6=360,x=6+1=7;x=7≤6不成立,输出y=360.答案:360[层级二应试能力达标] 1.按下面的程序框图运行后,所得的值为()A.5 B.4C.3 D.2解析:选C i为循环次数,循环3次.2.执行如图所示的程序框图,则输出的y的值为()A.12 B .0 C .-1D .2解析:选D 由程序框图知y 的值依次是2,12,-1,2,12,-1,…,输出的y 值呈现的规律是以2,12,-1为一个循环节重复出现,而2 017除以3余1,所以输出的y 值是此数列的第一个数2,故选D.3.如图是一算法的程序框图,若此程序运行结果为S =720,则在判断框中应填入关于k 的判断条件是( )A .k ≥6B .k ≥7C .k ≥8D .k ≥9解析:选C S =10×9×8,10≥8,9≥8,8≥8,判断条件为“是”时进入循环体,7≥8判断条件为“否”时跳出循环,输出S ,故选C.4.执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( )A .3B .-6C .10D .-15解析:选C 第一次循环:i =1,S =-1,i =2;第二次循环:S =-1+4=3,i =3;第三次循环:S =3-9=-6,i =4;第四次循环:S =-6+16=10,i =5;第五次循环条件不成立,输出S =10.5.执行如图所示的程序框图,若输出i 的值为2,则输入x 的最大值是________.解析:由题意,可知⎩⎨⎧12x -1>3,12⎝⎛⎭⎫12x -1-2≤3.解得错误!即8<x ≤22,故x 的最大值为22.答案:226.如图所示,执行程序框图,输出结果是________.解析:第一次循环:s =12,n =4;第二次循环:s =12+14=34,n =6;第三次循环:s =34+16=1112,n =8<8不成立,退出循环,输出结果为1112.答案:11127.某上市公司,投入大量财力和人力搞科技创新,其年产值以20%的增长率增长,如图是计算在今年的基础上至少经过多少年其年产值翻一番的程序框图,其中P 表示年产值,R 表示增长率,n 表示年数,P =1表示今年的产值,n =0表示今年,则图中①处应填________,②处应填________.解析:由题意及图可知,年产值P的初始值为1,翻一番后应变为2,所以①处判断框内应填P<2;由于表示年数n的初始值为0,故输出的就是n,即②处应填n.答案:P<2n8.在某次田径比赛中,男子100米A组有8位选手参加预赛,成绩(单位:秒)依次为:9.88,10.57,10.63,9.90,9.85,9.98,10.21,10.86.请设计一个算法,在这些成绩中找出不超过9.90秒的成绩,并画出程序框图.解:算法如下:S1n=1;S2输入x;S3判断x与9.90的大小,若x>9.90,则执行S4,否则,输出x,并执行S4;S4n=n+1;S5判断n与成绩个数8的大小,若n≤8,则返回S2,否则结束.程序框图如图:9.按如图所示的程序框图进行运算.(1)若输入x的值为5,则输出k的值是多少?(2)若输出k的值为3,则输入x的取值范围是什么?解:(1)当x=5时,执行程序后,x与k的值依次为当x=325时,条件x(2)若输入值为x0,则每次程序运行时,x与k的值依次为000-26>244,解得x0>10,3(3x0-2)-2=9x0-8不适合条件x>244,有9x0-8≤244,解得x0≤28,故x0∈(10,28],故输入x的取值范围是(10,28].1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示第一课时顺序结构与条件分支结构预习课本P10~12,思考并完成以下问题(1)顺序结构是怎样定义的?(2)什么是条件分支结构?。
2017年新课标人教B版高一数学必修3全套教案
人教B版高中数学必修3全册教案目录1.1.1算法的概念0011.1.2 程序框图0021.2.1输入、输出语句和赋值语句0031.2.2条件语句0041.2.3循环语句0051.3秦九韶算法与排序0071.3辗转相除法与更相减损术0081.3进位制0062.1.1简单随机抽样2.1.2系统抽样2.1.3分层抽样2.1.4数据的收集2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征2.3.1变量之间的相关关系2.3.2两个变量的线性相关2.3.3实习作业3.1.1随机现象3.1.2事件与基本事件空间3.1.3频率与概率3.1.4概率的加法公式3.2古典概型3.3几何概型3.4概率的应用期中试卷阅读材料:割圆术§1.1.1 算法的概念(两个课时)教学目标: (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)会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
教学重点: 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。
.教学难点: 把自然语言转化为算法语言。
.学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n(n>1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;……),并且能够重复使用。
2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。
3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1×2×3×4×5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”等则是做不到的。
教学过程一、章头图体现了中国古代数学与现代计算机科学的联系,它们的基础都是“算法”。
算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。
但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。
如,做四则运算要先乘除后加减,从里往外脱括弧,竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体体现。
新人教版高中数学必修三教案(全册)
新人教版高中数学必修三教案(全册)第一章算法初步1.1算法与程序框图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+…+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。
高一数学人教b版必修3学案:3.4概率的应用
§3.4 概率的应用【入门向导】大学英语四级考试是全面检验大学生英语水平的一种考试,具有一定难度,包括听力、语法结构、阅读理解、填空、写作等.除写作15分外,其余85道题是单项选择题,每道题有A 、B 、C 、D 四个选项,这种情况使个别学生产生碰运气和侥幸心理,那么靠运气能通过四级英语考试吗?答案是否定的.假设不考虑写作15分,及格按60分算,则85道题必须答对51题以上.经过计算,这种情况发生的概率非常小,相当于1 000亿个靠运气的考生仅有0.874人能通过.所以靠运气通过考试是不可能的.概率广泛应用于体育运动、管理决策、天气预报以及某些科学实验中,它在这些应用中起着极其重要的作用.(1)游戏的公平性:在各类游戏中,如果每人获胜的概率相等,那么游戏就是公平的,也就是说是否公平只要看获胜的概率是否相等.如足球比赛前,裁判用抛硬币的方式来决定场地,由于抛掷一枚质地均匀的硬币“出现正面”和“出现反面”的概率都是0.5,因此这是公平的.(2)天气预报的概率解释:天气预报的“降水”是一个随机事件.“明天本地降水的概率是80%”是指本地降水的可能性是80%,而不是本地有80%的区域降水.(3)试验与发现:概率学知识在科学发展中起着非常重要的作用.例如,孟德尔豌豆试验,孟德尔经过长期观察得出了显性与隐性的比例接近3∶1,他认为其中一定有某种遗传规律,通过深入研究,得出了遗传学的一条重要的统计规律.例 同时抛掷两枚骰子,求至少有一个5点或6点的概率.错解一 化有可能结果有36个,其中含5点的结果有6个,含6点的结果有6个.∴至少有一个5点或6点的结果有12个.∴所求概率为1236=13错解二 事件A :含有点数5,事件B :含有点数6.则P (A )=P (B )=1136 ∴P (A ∪B )=P (A )+P (B )=1136+1136=1118. 错解辨析 错解一漏掉了部分基本事件;错解二误认为A 、B 是互斥事件.正解 同时抛掷两枚骰子,共有36种不同的结果,其中至少有一个5点或6点的结果有20个.∴所求概率为P =2036=59.长期以来,由于我国在数学教育中对概率统计内容的忽视,人们认为数学只能研究确定的对象,得出确定的结论,因此对于随机现象方面的数学很不习惯.现在,概率统计内容的学习将进入一个全面普及的阶段.我们逐渐认识到数学可以研究一些偶然现象后面的必然规律性,应该像对待推理论证、运算求解一样,把数据分析当作最普通、最基本的数学素养.不过,随机数学虽然有自己的思维方式,却仍然要使用一些确定性的数学工具.学习中要通过大量的试验了解随机数学发生发展的过程,这将有利于随机思想的接受与普及.例1 某食品公司为新产品问世拟举办2004年国庆促销活动,方法是买一份糖果摸一次彩,摸彩的器具是黄、白两色乒乓球,这些乒乓球的大小与质地完全相同.另有一只棱长约为30厘米密封良好且不透光的长方体木箱(木箱上方可容一只手伸入).该公司拟按中奖率1%设大奖,其余99%则为小奖,大奖奖品的价值为400元,小奖奖品的价值为2元.请你按公司的要求设计一个摸彩方案.解 本题并不要求计算中奖概率,而是在给定的中奖率条件下设计摸奖的方案,因此本题是个开放性问题,可以有多种构思,可谓“一果多因”.我们不妨提出了如下5个方案:方案一 在箱内放置100个乒乓球,其中1个为黄球,99个为白球.顾客一次摸出一个乒乓球,摸到黄球为中大奖,否则中小奖.方案二 在箱内放置15个乒乓球,其中2个为黄球,13个为白球,顾客摸球和中奖办法与方案2相同.方案三 在箱内放置25个乒乓球,其中3个为黄球,22个为白球,顾客一次摸出2个乒乓球,摸到2个均为黄球为中大奖,否则中小奖.方案四 在箱内放置10个乒乓球,其中3个为黄球,7个为白球,顾客一次摸出3个乒乓球或分几次摸,一次摸1个或2个,共摸出3个,不放回(考虑到儿童一次摸3个球比较困难),如果摸出的3个乒乓球均为黄色即中大奖,否则中小奖.例2 深夜,一辆出租车被牵涉进一起交通事故,该市有两家出租车公司——红色出租车公司和蓝色出租车公司,其中蓝色出租车公司和红色出租车公司分别占整个城市出租车的85%和15%。
2017-2018学年高中数学人教B版必修3 同步导学案:第3章 3-1 事件与概率 含答案 精品
(一)知识点讲解
基本概念:
1.必然事件:在条件S下,一定会发生的事件,叫相对于条件S的必然事件;
2.不可能事件:在条件S下,一定不会发生的事件,叫相对于条件S的不可能事件;
3.确定事件:必然事件和不可能事件统称为相对于条件S的确定事件;
4.随机事件:在条件S下可能发生也可能不发生的事件,叫相对于条件S的随机事件.
发芽的粒数
2
4
9
60
116
282
639
1339
2715
发芽的频率
(1)完成上面表格:
(2)该油菜子发芽的概率约是多少?
4.某篮球运动员,在同一条件下进行投篮练习,结果如下表如示.
投篮次数
进球次数m
进球频率
(1)计算表中进球的频率;
(2)这位运动员投篮一次,进球的概率约为多少?
5.生活中,我们经常听到这样的议论:“天气预报说昨天降水概率为90%,结果根本一点雨都没下,天气预报也太不准确了。”学了概率后,你能给出解释吗?
射击次数n
10
20
50
100
200
500
击中靶心次数m
8
19
44
92
178
455
击中靶心的频率
(1)填写表中击中靶心的频率;
(2)这个射手射击一次,击中靶心的概率约是什么?
分析:事件A出现的频数nA与试验次数n的比值即为事件A的频率,当事件A发生的频率fn(A)稳定在某个常数上时,这个常数即为事件A的概率。
课题
3.1.1随机事件的概率,3.1.2概率的意义
总课时
1
教学要求
1.了解随机事件、必然事件、不可能事件及确定事件的概念;
人教版高中数学B版必修三导学案(全册)
学案:1.1.1-1.1.2算法与程序框图一、【使用说明】1、课前完成导学案,牢记基础知识,掌握基本题型;2、认真限时完成,规范书写;课上小组合作探究,答疑解惑。
二、【重点难点】1、体会算法的思想,了解算法的含义。
2、能说明解决简单问题的步骤,提高逻辑思维能力。
三、【学习目标】1、通过实例,发展对解决具体问题的过程与步骤进行分析的能力,发展应用算法的能力。
问题的能力;2初步了解高斯消去法的思想四、自主学习1、算法的要求例1、写出二元一次方程组11112212112222a x a xb a x a x b +=⎧⎨+=⎩的算法例2:用数学语言写出对任意3个整数. ,,a b c 求出最大值的算法。
五、合作探究1.试写出判断直线0Ax By C ++=与圆222()()x a y b r -+-=的位置关系算法。
2. 用数学语言写出对任意3个整数. ,,a b c 求出最小值的算法。
3正三棱锥S ABC -的侧棱长为l ,底面边长为a 写出求此三棱锥S ABC -体积的一个算法。
4.某人带着一只狼和一只羊及一捆青菜过河,只有一条船,船仅可载重此人和狼、羊及青菜中的一种,没有人在的时候,狼会吃羊,羊会吃菜,设计过河的算法。
六、总结升华1、知识与方法:2、数学思想及方法:七、当堂检测(见大屏幕)导学案:1.1.3(1)算法的三种基本逻辑结构和框图表示一、【使用说明】1、课前完成导学案,牢记基础知识,掌握基本题型;2、认真限时完成,规范书写;课上小组合作探究,答疑解惑。
二、【重点难点】1、重点是利用三种逻辑结构编写框图;2、解决实际问题。
三、【学习目标】1、理解三种框图的逻辑结构;2、会利用三种逻辑结构编写框图;3、通过设计程序框图解决实际问题;四、自主学习1、框图的三种逻辑结构有哪些?例1、已知点00(,)p x y 和直线:0l Ax By C ++=,求点00(,)p x y 到直线:0l Ax By C ++=的距离d 的算法,及其程序框图。
数学人教B版必修3导学案:§3.3 几何概型 Word版含解析
教学目标:1.通过师生共同探究,体会数学知识的形成,正确理解几何概型的概念;掌握几何概型的概率公式:P (A )=)()(面积或体积的区域长度试验的全部结果所构成面积或体积的区域长度构成事件A ,学会应用数学知识来解决问题,体会数学知识与现实世界的联系,培养逻辑推理能力.2.本节课学习时养成勤学严谨的学习习惯,会根据古典概型与几何概型的区别与联系来判别某种概型是古典概型还是几何概型,会进行简单的几何概率计算,培养学生从有限向无限探究的意识.教学重点:理解几何概型的定义、特点,会用公式计算几何概率.教学难点:等可能性的判断与几何概型和古典概型的区别.一、导入新课:1、复习古典概型的两个基本特点:(1)所有的基本事件只有有限个;(2)每个基本事件发生都是等可能的.那么对于有无限多个试验结果的情况相应的概率应如何求呢?2、在概率论发展的早期,人们就已经注意到只考虑那种仅有有限个等可能结果的随机试验是不够的,还必须考虑有无限多个试验结果的情况.例如一个人到单位的时间可能是8:00至9:00之间的任何一个时刻;往一个方格中投一个石子,石子可能落在方格中的任何一点……这些试验可能出现的结果都是无限多个.这就是我们要学习的几何概型.二、新课讲授:提出问题(1)随意抛掷一枚均匀硬币两次,求两次出现相同面的概率?(2)试验1.取一根长度为3 m 的绳子,拉直后在任意位置剪断.问剪得两段的长都不小于1 m 的概率有多大?试验 2.射箭比赛的箭靶涂有五个彩色得分环.从外向内为白色,黑色,蓝色,红色,靶心是金色.金色靶心叫“黄心”.奥运会的比赛靶面直径为122 cm,靶心直径为12.2 cm.运动员在70 m 外射箭.假设射箭都能射中靶面内任何一点都是等可能的.问射中黄心的概率为多少?(3)问题(1)(2)中的基本事件有什么特点?两事件的本质区别是什么?(4)什么是几何概型?它有什么特点?(5)如何计算几何概型的概率?有什么样的公式?(6)古典概型和几何概型有什么区别和联系?撰稿教师:赵志岩结果:(1)硬币落地后会出现四种结果:分别记作(正,正)、(正,反)、(反,正)、(反,反).每种结果出现的概率相等,P (正,正)=P (正,反)=P (反,正)=P (反,反)=1/4.两次出现相同面的概率为214141=+. (2)经分析,第一个试验,从每一个位置剪断都是一个基本事件,剪断位置可以是长度为 3 m的绳子上的任意一点.第二个试验中,射中靶面上每一点都是一个基本事件,这一点可以是靶面直径为122 cm 的大圆内的任意一点.在这两个问题中,基本事件有无限多个,虽然类似于古典概型的“等可能性”,但是显然不能用古典概型的方法求解.考虑第一个问题,如右图,记“剪得两段的长都不小于1 m”为事件A.把绳子三等分,于是当剪断位置处在中间一段上时,事件A 发生.由于中间一段的长度等于绳长的31, 于是事件A 发生的概率P(A)=31. 第二个问题,如右图,记“射中黄心”为事件B,由于中靶心随机地落在面积为41×π×1222 cm 2的大圆内,而当中靶点落在面积为41×π×12.22 cm 2的黄心内时,事件B 发生,于是事件B 发生的概率P(B)=22122412.1241⨯⨯⨯⨯ππ=0.01.(3)硬币落地后会出现四种结果(正,正)、(正,反)、(反,正)、(反,反)是等可能的,绳子从每一个位置剪断都是一个基本事件,剪断位置可以是长度为3 m 的绳子上的任意一点,也是等可能的,射中靶面内任何一点都是等可能的,但是硬币落地后只出现四种结果,是有限的;而剪断绳子的点和射中靶面的点是无限的;即一个基本事件是有限的,而另一个基本事件是无限的.(4)几何概型.对于一个随机试验,我们将每个基本事件理解为从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中的每一个点被取到的机会都一样,而一个随机事件的发生则理解为恰好取到上述区域内的某个指定区域中的点.这里的区域可以是线段、平面图形、立体图形等.用这种方法处理随机试验,称为几何概型.如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型.几何概型的基本特点:a.试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个;b.每个基本事件出现的可能性相等.(5)几何概型的概率公式:P (A )=)()(面积或体积的区域长度试验的全部结果所构成面积或体积的区域长度构成事件A . (6)古典概型和几何概型的联系是每个基本事件的发生都是等可能的;区别是古典概型的基本事件是有限的,而几何概型的基本事件是无限的,另外两种概型的概率计算公式的含义也不同.三、知能训练:1.与长度有关的几何概型例1 有一段长为10米的木棍,现要将其截成两段,要求每一段都不小于3米,则符合要求的截法的概率是多大?2.与面积有关的几何概型例2 郭靖、潇湘子与金轮法王等武林高手进行一种比赛,比赛规则如下:在很远的地方有一顶帐篷,可以看到里面有一张小方几,要将一枚铜板扔到这张方几上.已知铜板的直径是方几边长的43,谁能将铜板整个地落到方几上就可以进行下一轮比赛.郭靖一扔,铜板落到小方几上,且没有掉下,问他能进入下一轮比赛的概率有多大?3.与体积有关的几何概型例4 在5升水中有一个病毒,现从中随机地取出1升水,含有病毒的概率是多大?4.与角度有关的几何概型例6 在圆心角为90°的扇形中,以圆心为起点作射线OC,求使得∠AOC 和∠BOC 都不小于30°的概率.注意:在高中数学阶段,我们对于与面积有关的几何概型和与体积有关的几何概型要求重点掌握.这里只是列出了几道与几何概型有关的题目,可以说,在高中数学学习阶段,这四种几何概率模型基本上包括了我们所要学习的几何概型,希望能对大家有一点帮助.3.3.2 随机数的含义与应用------阅读教材110---114.。
高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学必修3 3.3.1 几何概型》1
1基本情况授课对象本节课教授的是绥中一高中学生,基础较弱,普遍比较惧怕数学,不喜欢呆板的运算和证明。
但思维比较灵活,经激发后也有一定的思辨能力。
教材分析本节课是在讲授了几何概型的基本概念以后,进一步对几何概型中D测度和d测度的确认方法进行讨论。
几何概型是新课改以后新加入的内容,是与以往教材安排上的最大的不同之处。
这充分体现了新课改强调的数学与实际生活的紧密关系,是学生思维从有限到无限的自然延伸。
同时它在概率论中有非常重要的作用本节课有利于学生动手试验、合作探究能力的提升,有助于提高学生发现问题、解决问题的能力,有助于增强学生数学知识在实际问题中的应用。
但是执教过几何概型这部分内容的教师,却有这样的感受:“几何概型”这一概念的教学比较抽象,学生理解起来困难,遇到具体问题时,时常出错,主要是对题目的理解上出现问题。
教学目标:(1)指导学生如何明辨题意,使学生能够较为清楚的辨认几何概型类型问题中的测度。
(2)培养学生数形结合的能力,能够较为熟练的掌握几何概型中的图像与具体数据之间的联系。
(3)培养学生的阅读能力,通过仔细辨析题目中间每句话,以至于每个字的含义,提升学生理解分析题目的能力。
(4)通过本节课数形结合,比较辨析的方法,希望能使学生认识到数学学习并不是完全呆板的,体会到学习数学的乐趣,提高学习数学的兴趣。
教学重点:通过对具体问题的讨论分析,增强学生理解几何概型问题的能力。
教学难点:在几何概型中把实验的基本事件组和随机事件与某一特定的几何区域及其子区域对应,并且从中理解如何利用几何概型的知识把实际问题转化为各种几何概率问题,并且通过具体事例比较学会对测度的确定。
2教学过程21 复习师:前面我们学习了古典概型的概念和特征,以及古典概型计算的公式,我们再来回忆一下。
几何概型中,事件A的计算公式为?(学生一起回答)师:好的,那么今天这节课我们就是接着上一课的内容,来一起看这么一个问题:在0到10这11个整数中任意取一个整数,则该整数小于5的概率是多少?如果问题改为:在0到10实数中任意取一个实数,则该数小于5的概率是多少?请对比题目前后差别活动意图:承前启后,开门见山。
人教B版高中数学必修三几何概型教案(1)
几何概型教案 教学目标: 1.了解几何概型的定义 2.会求简单的几何概型的概率问题 3.会用比较类比的方法学习新知识,提高学生的解题分析能力 教学重点关于几何概型的概率计算教学难点:准确确定几何区域D 和与事件A 对应的区域d ,并求出它们的测度。
教学过程:一、创设情景,引入新课玩一个转盘游戏提问:在转盘游戏中,当指针停止时,为什么指针指向代号为B 的区域的可能性大?(因为代号为B 的区域的面积大,所以指针落在代号为B 的区域可能性大。
)二、学生活动(分组讨论)问题1.取一根长度为3m 的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长都不小于1m 的概率有多大?问题2.射箭比赛的箭靶涂有五个彩色得分环,从外向内为白色、黑色、蓝色、红色,靶心为金色。
金色靶心叫“黄心”。
奥运会的比赛靶面直径为122cm ,靶心直径为12.2cm ,运 动员在70m 外射。
假设射箭都能中靶,且射中靶面内任意一点都是等可能的,那么射中黄心的概率有多大?分析1:在问题1中,从每一个位置剪断都是一个基本事件,剪断位置可以是长度为3m 的绳子上的任意一点.如上图,记“剪得两段绳子的长度都不小于1m”为事件A,把绳子三等分,于是当剪断位置处在中间一段上时,事件A 发生.由于中间一段落的长度等于绳子长的31,于是事件A 发生的概率P(A)= 31 分析2:在问题2中,射中靶面上每一点都是一个基本事件,这一点可以是靶面直径为122cm 的大圆内的任意一点. 如图,记“射中黄心”为事件B,由于中靶点随机地落在面积为212241⨯⨯π的大圆内,而当中靶点落在面积为22.1241⨯⨯π的黄心内时,事件B 发生,于是事件B 发生的概率为P(B)=01.0122412.124122=⨯⨯⨯⨯ππ 归纳:在这两个问题中,基本事件有无限多个,虽然类似于古典概型的“等可能性”还存在着,但是显然不能用古典概型的方法求解.那怎样处理呢?三、数学建构几何概型定义1.从上面的分析和解题可知,对于一个随机试验,我们将每个基本事件理3m1m 1m122c m 3m解为从某个特定的几何区域内随机地取一点,该区域中每一个点被取到的机会都一样;而一个随机事件的发生则理解为恰好取到中述区域内的某个指定区域中的点.这里的区域可以是线段,平面图形,立体图形等.用这种方法处理随机试验,称为几何概型.古典概型的本质特征:1、样本空间中样本点个数有限,2、每一个样本点都是等可能发生的。
人教新课标版数学高一数学人教B版必修3学案几何概型
§3.3随机数的含义与应用3.3.1几何概型自主学习学习目标1.通过实例体会几何概型的含义,会区分古典概型和几何概型.2.掌握几何概型的概率计算公式,会求一些事件的概率.自学导引1.几何概型的概念事件A理解为区域Ω的某一子区域A,如图,A的概率只与子区域A的____________(长度、面积或体积)成________,而与A的________和________无关.满足以上条件的试验称为____________.2.几何概型的概率计算公式在几何概型中,事件A的概率定义为:________________,其中,μΩ表示________________,μA表示________________________.对点讲练知识点一与长度或角度有关的几何概型例1公共汽车站每隔5 min有一辆汽车通过,乘客到达汽车站的任一时刻是等可能的,求乘客候车不超过3 min的概率.点评几何概型应用广泛,其难点是确定几何度量.本例中,设定乘客到站后开来一辆公共汽车的时刻t后,就容易写出Ω、A,这里设“t”是关键.变式迁移1某人从东西走向的河的南岸向东北方向游去,游了100 m后没有到岸边,随后,他随意选定了一个方向继续游,求这个人游100 m之内能够到达南岸边的概率.知识点二与面积有关的几何概型例2在墙上挂着一块边长为16 cm的正方形木板,上面画了小、中、大三个同心圆,半径分别为2 cm,4 cm,6 cm,某人站在3 m之外向此板投镖.设投镖击中线上或没有投中木板都不算,可重投,问:(1)投中大圆内的概率是多少?(2)投中小圆与中圆形成的圆环的概率是多少?(3)投中大圆之外的概率是多少?点评在研究射击、射箭、投中、射门等实际问题时,常借助于区域的面积来计算概率的值.此时,只需分清各自区域特征,分别计算其面积,然后利用公式P(A)=构成事件A的区域面积来计算事件的概率.试验的全部结果构成的区域面积变式迁移2两个对讲机持有者莉莉和霍伊都为卡尔货运公司工作,他们的对讲机接收范围为25公里,在下午3∶00时莉莉正在基地正东距离基地30公里以内的某处向基地行驶.而此时霍伊正在基地正北距基地40公里以内的某地向基地行驶,试计算他们能够通过对讲机交谈的概率有多大?知识点三与体积有关的几何概型问题例3在1升高产小麦种子中混入了1粒带麦锈病的种子,从中随机取出10毫升,则“取出的种子中含有麦锈病的种子”的概率是多少?点评如果试验的结果所成的区域可用体积来度量,我们要结合问题的背景,选择好观察角度,准确找出基本事件所占的总的体积及事件A所分布的体积.其概率的计算P(A)=构成事件A的区域体积试验的全部结果构成的区域体积.变式迁移3有一杯2升的水,其中含有一个细菌,用一个小杯从这水中取出0.1升水,求小杯水中含有这个细菌的概率.1.几何概型与古典概型的异同点(1)相同点古典概型与几何概型中基本事件发生的可能性都是相等的.(2)不同点①古典概型要求基本事件有有限个,几何概型要求基本事件有无限多个.②在古典概型中,概率为0的事件为不可能事件,概率为1的事件是必然事件,而在几何概型中概率为0的事件可能发生,概率为1的事件不一定发生.2.几何概型计算步骤(1)判断是否是几何概型,尤其是判断等可能性,比古典概型更难于判断.(2)计算基本事件的总体与事件A 所含的基本事件对应的区域的几何度量(长度、面积或体积).这是计算的难点.(3)利用概率公式计算.课时作业一、选择题1.两根相距6 m 的木杆上系一根绳子,并在绳子上挂一盏灯,则灯与两端距离都大于2 m 的概率为( ) A.12 B.13 C.14 D.16 2.一张方桌的图案如图所示,将一颗豆子随机扔到桌面上,假设豆子不落在线上,则豆子落在红色区域和落在黄色或绿色区域的概率分别是( )A.13,23B.13,16C.16,13D.23,343.在正方形ABCD 内任取一点P ,则使∠APB >90°的概率是( )A.π8B.π4C.π16D.π24.在半径为1的半圆内,放置一个边长为12的正方形ABCD ,向半圆内任投一点,落在正方形内的概率为( )A.12B.14C.14πD.12π5.在区间(10,20-1,20,30,2内来到车站,故Ω={x |t -5<x ≤t },欲乘客候车时间不超过3 min ,必有t -3≤x ≤t ,所以A ={x |t -3≤x ≤t },所以P (A )=A 的度量Ω的度量=35=0.6. 答 乘客候车时间不超过3 min 的概率为0.6.变式迁移1 解如图所示,某人从B 沿北偏东45°方向游了100 m 到达O 点处.由图可知,∠OBA =45°,OA =OB =100 m ,在点O 处只有向阴影方向游100 m 之内才能到达岸边,故所求的概率为P =90°360°=14. 例2 解 S 正方形=16×16=256(cm 2),S 小圆=π×22=4π(cm 2),S 圆环=π×42-π×22=12π(cm 2),S 大圆=π×62=36π(cm 2),S 大圆外=16×16-36π=(256-36π)(cm 2),则(1)投中大圆的概率P (A 1)=36π256≈0.442. (2)投中小圆与中圆形成的圆环的概率为P (A 2)=12π256≈0.147. (3)投中大圆之外的概率为P (A 3)=256-36π256=1-36π256=1-P (A 1)≈0.558. 变式迁移2 解 设x 和y 分别代表莉莉和霍伊距基地的距离,于是0≤x ≤30,0≤y ≤40.则他俩所有可能的距离的数据构成有序数对(x ,y ),这里x ,y 都在它们各自的限制范围内,则所有这样的有序数对构成的集合即为试验的全部结果,每一个点都代表莉莉和霍伊的一个特定的位置,他们可以通过对讲机交谈这一事件仅当他们之间的距离不超过25公里时发生,因此构成该事件的点由满足不等式x 2+y 2≤25的数对组成,此不等式等价于x 2+y 2≤625.图中,长和宽分别为40和30的矩形区域表示试验的所有结果构成的区域,以25为半径的14圆的区域表示事件发生的区域,而矩形的面积为30×40=1 200(平方公里),而扇形的面积为14π×252=625π4(平方公里),故所求事件成功的概率为 P =625π4×1 200=625π4 800=25π192. 例3 解 取出10毫升种子,其中“含有麦锈病种子”记为事件A ,则P (A )=取出的种子体积所有种子体积=101 000=0.01. 所以“含有麦锈病种子”的概率为0.01.变式迁移3 解 记“小水杯中含有这个细菌”为事件A ,则事件A 的概率只与取出水的体积有关,符合几何概型的条件,又μA =0.1升,μΩ=2升,所以由几何概型的概率公式,得P (A )=μA μΩ=0.12=0.05. 课时作业1.B2.A3.A4.D5.C 6.113解析 由题意得,区域D 所对应的面积是大正方形的面积S 大=13,事件A ={飞镖落在阴影部分}对应的区域面积是阴影部分(小正方形)的面积,S阴=(13-22-2)2=1,所以P (A )=113. 7.7138.23解析 由|x |≤1,得-1≤x ≤1.由几何概型的概率求法知,所求的概率P =区间[-1,1]的长度区间[-1,2]的长度=23. 9.解 如图所示,在CB 上取点M 0,使∠CAM 0=30°,设BC =a ,则CM 0=33AC =33BC =33a . 于是有P (∠CAM <30°)=CM 0CB =33a a=33. 10.解 设事件A 为“方程x 2+2ax +b 2=0有实根”.当a ≥0,b ≥0时,方程x 2+2ax +b 2=0有实根的充要条件为a ≥b .(1)基本事件共有12个:(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2),(3,0),(3,1),(3,2).其中第一个数表示a 的取值,第二个数表示b 的取值.事件A 包含9个基本事件,故事件A 发生的概率为P (A )=912=34. (2)试验的全部结果所构成的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2}.构成事件A 的区域为{(a ,b )|0≤a ≤3,0≤b ≤2,a ≥b }. 所以所求的概率为P (A )=3×2-12×223×2=23.。
版高中数学必修三学案49份人教课标版17精美教案
.事件与概率.随机现象.事件与基本领件空间[学习目标].认识必然现象和随机现象,认识不行能事件、必然事件及随机事件..理解事件与基本领件的定义,会求试验中的基本领件空间以及事件包括的基本领件的个数.[知识链接].在标准大气压下,水的沸点是℃..在三角形中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边..当>时,函数=在(,+∞)上单调递加,当<<时,函数=在 (,+∞)上单调递减.[预习导引].现象()必然现象在必定条件下必然发生某种结果的现象.()随机现象在相同的条件下多次观察同一现象,每次观察到的结果不必定相同,早先很难料想哪一种结果会出现的现象..试验:把观察随机现象或为了某种目的而进行的实验统称为试验,把观察果或果称的果..不行能事件、必然事件、随机事件()在同条件下重复行,始不会生的果,称不行能事件.()在每次中必定生的果,称必然事件.()在中可能生,也可能不生的果称随机事件.()随机事件的法:平时用大写英文字母,,,⋯来表示;随机事件称事件..基本领件、基本领件空()基本领件:中不可以再分的最的随机事件,而且其余事件可以用它来描的随机事件.()基本领件空:所有基本领件构成的会集,称基本领件空,基本领件空平时用大写希腊字母Ω来表示.重点一必然象、随机象例判断以下象是必然象是随机象:()一枚地平均的骰子出的点数;()行人在十字路口看到的交通讯号灯的色;()在个同品中,有个正品、个次品,从中任意抽出个的果.解()一枚地平均的骰子其点数有可能出~点,不可以确立,所以是随机象.()行人在十字路口看到交通讯号灯的色有可能是色,有可能是黄色,也有可能是色,故是随机象.()抽出的个品中有可能所有是正品,也有可能是一个正品一个次品,有可能是两个次品,故此象随机象.律方法判断某一象是随机象是必然象的关是看在必定条件下,象的果能否可以知、确立,若在必定条件下,出的果是可以知的,象必然象;若在必定条件下,出哪一种果是没法知、无法早先确立的,象随机象.追踪演练以下现象中,随机现象有哪些?()某射手射击一次,射中环;()同时掷两颗骰子,都出现点;()某人购买福利彩票未中奖;()若为实数,则+≥.解()是必然现象.()()()是随机现象.重点二事件种类的判断例判断以下事件哪些是必然事件,哪些是不行能事件,哪些是随机事件.()“抛一石块,着落”.()“在标准大气压下且温度低于℃时,冰消融”;()“某人射击一次,中靶”;()“假如>,那么->0”;()“掷一枚硬币,出现正面”;()“导体通电后,发热”;()“从分别标有号数的张标签中任取一张,获得号签”;()“某电话机在分钟内收到次呼叫”;()“没有水分,种子能萌芽”;()“在常温下,焊锡消融”.解事件()()()是必然事件;事件()()()是不行能事件;事件()()()()是随机事件.规律方法要判断某事件是何种事件,第一要看清条件,由于三种事件都是相对于必定条件而言的.其次再看它是必定发生,还是不必定发生,还是一定不发生.必定发生的是必然事件,不必定发生的是随机事件,必定不发生的是不行能事件.追踪演练以下事件中的随机事件为().若,,都是实数,则()=().没有水和空气,人也可以生计下去.投掷一枚硬币,反面向上.在标准大气压下,温度达到℃时水沸腾答案分析中的等式是实数乘法的联合律,对任意实数,,是恒成立的,故是必然事件.在没有空气和水的条件下,人是绝对不可以生计下去的,故是不行能事件.投掷一枚硬币时,在没获得结果以前,其实不知道会是正面向上还是反面向上,故是随机事件.在标准大气压的条件下,只有温度达到℃,水才会沸腾,当温度是℃时,水是绝对不会沸腾的,故是不行能事件.重点三确立基本领件空间例同时转动以以下图的两个转盘,记转盘①获得的数为,转盘②获得的数为,结果为(,).()写出这个试验的基本领件空间;()求这个试验的基本领件的总数;()“+=5”这一事件包括哪几个基本领件?“<且>1”呢?()“=4”这一事件包括哪几个基本领件?“=”呢?解()Ω={(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),(),()};()基本领件的总数为;()“+=5”包括以下个基本领件:(),(),(),();“<且>1”包括以下个基本领件:(),(),(),(),(),();()“=4”包括以下个基本领件:(),(),();“=”包括以下个基本领件:(),(),(),().规律方法随机事件的结果是相对于条件而言的.要弄清某一随机事件的所有结果,一定第一明确事件发生的条件,依据题意,按必定的次序列出问题的答案.在写基本领件空间时,要注意做到既不重复也不遗漏.追踪演练一个盒子中装有个完整相同的球,分别标有号码,从中任取两球,而后不放回.()写出这个试验的基本领件空间;()求这个试验的基本领件总数;()写出“拿出的两球上的数字之和是6”这一事件所包括的基本领件.解()个的基本领件空Ω={(),(),(),(),(),()}.()基本领件的数是.()“拿出的两球上的数字之和是6”包括个基本领件:()..以下象:①当是数,-=;②某班一次数学,及格率低于;③从分有,⋯,十个数字的中任取一个,拿出的是偶数;④体育彩票某期的特等号.此中是随机象的是().①②③.①③④.②③④.①②④答案分析由随机象的定知②③④正确..以下事件中,是随机事件的是 ().度的三条段可以构成一个三角形.度的三条段可以构成向来角三角形.方程++=有两个不相等的根.函数=(>且≠)在定域上增函数答案分析必然事件,、不行能事件..一个家庭中有两个儿童,他(她)的性状况可能().男女、男男、女女.男女、女男.男男、男女、女男、女女.男男、女女答案分析用列举法知正确..某校高一年级要组建数学、计算机、航空模型三个兴趣小组,某学生只选报此中的个,则基本领件共有().个.个.个.个答案分析该生选报的所有可能状况是:{数学和计算机},{数学和航空模型},{计算机和航空模型},所以基本领件有个..从个同类产品中(此中有个次品)任取个.①三个正品;②两个正品,一个次品;③一个正品,两个次品;④三个次品;⑤最少一个次品;⑥最少一个正品.此中必然事件是,不行能事件是,随机事件是.答案()()()()()()分析从个产品(此中个次品)中取个可能结果是.“三个所有是正品”“二个正品一个次品”“一个正品二个次品”..辨析随机事件、必然事件、不行能事件时要注意看清条件,在给定的条件下判断是必定发生(必然事件),还是不必定发生(随机事件),还是必定不发生(不行能事件)..在写基本领件空间时,要明确事件发生的条件,按必定次序列举,做到不重、不漏.天才就是百分之九十九的汗水加百分之一的灵感。
高中数学人教新课标B版必修3--《3.3.1 几何概型》教学设计
§3.3.1 几何概型教学设计教学内容:人教版《数学必修3》第三章第三节几何概型。
学情分析:学生学习了概率的含义以及古典概型的计算方式,对概率有了一定的了解,对概率的求法也有了一定的方法。
现在进行几何概型的学习,可以通过对比进行学习,通过分辨两种概型的区别与联系,可以达到学习几何概型的目的。
教学目标知识与技能目标1.初步体会几何概型及其基本特点;2.会运用几何概型的概率计算公式,求简单的几何概型的概率问题;3.让学生初步学会把一些实际问题化为几何概型;过程与方法目标1.通过游戏、案例分析,体会几何概型与古典概型的区别;会用类比的方法学习新知识,提高学生的解题分析能力;2.经历将一些实际问题转化为几何概型的过程,探求正确应用几何概型的概率计算公式解决问题的方法,增强几何概型在解决实际问题中的应用意识;情感、态度与价值观目标通过对几何概型的研究,感知生活中的数学,体会数学文化,培养学生的数学素养。
教学重点:初步体会几何概型,将求未知量的问题转化为几何概型求概率的问题教学难点:将求未知量的问题转化为几何概型求概率的问题,准确确定几何区域D 和与事件A 对应的区域d ,并求出它们的测度。
教学过程:一、复习引入古典概型的特点:(1)试验中所有可能出现的基本事件只有有限个.(2)每个基本事件出现的可能性相等.小试牛刀1、从区间[-10,10]上任取一个整数,求取到大于1小于5的数的概率. 思考:那么对于有无限多个试验结果的情况相应的概率应如果求呢? (设计意图:通过古典概型的特点以及概率公式的应用巩固,为后面的对比学习奠定基础,同时也引出的新的概率模型,增强学生的好奇心。
)(师生互动:学生回答并完成练习,师生共同总结)二、创设情景,引入新课探究实验11. 取一根长度为30cm 的绳子,拉直后在任意位置剪断,那么剪得两段的长度都不小于10cm 的概率有多大?探究实验22.射箭比赛的箭靶是涂有五个彩色的分环.从外向内为白色、黑色、蓝色、红色,靶心是金色,金色靶心叫“黄心”.奥运会的比赛靶面直径为122cm,靶心直径为12.2cm.运动员在70m 外射箭,假设每箭都能中靶,且射中靶面内任一点都是等可能的,那么射中黄心的概率是多少?()AP A包含基本事件的个数公式:基本事件的总数探究实验33、一只小蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行,若蜜蜂在飞行过程中,始终保持与正方体的6各面的距离都大于1,则称其为“安全飞行”,求蜜蜂安全飞行的概率.由以上3个实验回答:(1)实验中的基本事件是什么:(2)每个基本事件发生是等可能的吗?(3)符合古典概型的特点吗?(设计意图:通过实验操作,让学生能直观感受几何概型的基本事件覆盖的区域)(师生互动:学生观察并回答问题,教师及时修正和确认答案)几何概型的定义:如果每个事件发生的概率只与构成该事件区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称为几何概型.几何概型的特点:(1)试验中所有可能出现的结果(基本事件)有无限多个.(2)每个基本事件出现的可能性相等.思考:在几何概型中,如何求得某事件A的概率?在几何概型中,事件A的概率的计算公式如下:学生活动(分组讨论)求几何概型概率问题的步骤:1、判断实验的概率模型是否满足几何概型的两个特征;2、2、利用作图法描述基本事件对应的区域;3、3、把随机事件A转化为与之对应的区域d;4、4、利用几何概型概率公式计算。
高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学必修3 3.3.1 几何概型》8
几何概型【课题】几何概型【教材分析】本节课是高中数学人教B版必修三第三章第三节第一课时几何概型,是在学习了随机事件的概率及古典概型之后,引入的另一类等可能模型,在概率论中占有相当重要的地位学好几何概型有利于理解概率的概念,有利于计算一些事件的概率,有利于解释生活中的一些现象【学情分析】学生通过古典概型的学习初步形成了解决概率问题的思维模式,但还不是很成熟学生在学习本节课时特别容易和古典概型相混淆,究其原因是思维不严谨,对几何概型的概念理解不清另外,在解决几何概型的问题时,几何度量的选择也需要特别重视,在实际授课时,应当引导学生发现规律,找出适当的方法来解决问题【教学目标】知识与技能:初步体会几何概型的意义,会用公式求解简单的几何概型的概率.过程与方法:通过试验,与已学过计算概率的方法进行比较,提出新问题,师生共同探究,提出可行性解决问题的建议或想法情感态度与价值观:感知生活中的数学,培养学生用随机的观点来理解世界,加强与现实生活的联系,以科学的态度评价身边的随机现象,学会用科学的方法去观察世界和认识世界培养学生数学建模的核心素养。
【重点难点】教学重点: 几何概型的基本特征及如何求几何概型的概率教学难点: 如何判断一个试验是否是几何概型,如何将实际背景转化为几何度量【教法学法】本节课教师采用层层设疑、启发引导学生自主探究的教学模式;使用多媒体来辅助教学,为学生提供直观感性的材料,有助于学生对问题的理解和认识【教学基本流程】创设情境↓探究生成↓形成概念↓巩固深化↓课堂梳理↓布置作业【教学情景设计】探究生成值无关】探究3:问题2中事件A的概率是如何确定的?如何计算?教师让学生展示问题2的解决方案[][]1,32()0,99P A==区间的长度区间的长度解决问题的方案的实质:问题3:一个人练习投飞镖。
假设飞镖落入下面两个圆形区域内的每一点都可能的(不脱靶),那么到飞镖落入图(1)和图(2)两圆中的B区域内的概率哪个大?分别是多少?(结合讨论问题2的经验,让学生通过合作完成分析和求解,然后展示分析与求解过程中遇到的困难,解决问题的方案的实质:问题4:在500mL的水中有一只草履虫,现从中随机取出2mL的水样放到显微镜下观察,求发现草履虫的概率(让学生通过合作交流,独立完成解答然后展示成让学生体会解决问题的实质就是将原来具有无限性的基本事件集合进行了度量,即一维空间时用长度度量.为加深学生对此类问题的理解,也使学生的思维在广度和深度上产生从一维到二维,从二维到三维的飞跃.问题3、4让学生意识到试验的结果均匀分布在几何区域内的任意一点,事件A的概率只与事件A构成的区域的面积或体积有关,与所在区域的位置、形状无关让学生明确具有无限性基本事件集合,二维时用面积度量,三维时用体积度量()P A=构成事件A的区域的长度试验的全部结果构成的区域的长度()P A=构成事件A的区域的面积试验的全部结果构成的区域的面积]1,1[-),(y x 122<+y x )(A P a1111D C B A ABCD -aL 的水中有一只草履虫,现从中随机取出2mL 的水样放到显微镜下观察,求发现草履虫的概率问题5:问题2,3,4的共同特征是什么? 事件A 的概率是怎样确定的?概率如何计算?概率以上讨论回答1、几何概型的概念:2、几何概型的特征:⑴ ⑵ 3、在几何概型中,事件A 的概率计算公式: 4、古典概型与几何概型的区别和联系是什么?巩固深化例2:平面上画了一些彼此相距a 2的平行线,把一枚半径a r <的硬币任意掷在这个平面上,求硬币不与任一条平行线相碰的概率课堂练习:1、在长为12cm 的线段AB 上任取一点M ,并以线段AM 为边作正方形,试求这正方形的面积介于362cm 与812cm 之间的概率 向面积为S的ABC∆内任投一点PBC ∆2S ABC S -ABC S ABC P V V --<21古典概型 几何概型 所有的试验结果每个试验结果的发生 概率的计算例1:一海豚在水池中自由游弋,水池为长30m ,宽2021长方形,求此刻海豚嘴尖离岸边不超过2m 的概率例2:平面上画了一些彼此相距a 2的平行线,把一枚半径a r <的硬币任意掷在这个平面上,求硬币不与任一条平行线相碰的概率课堂练习:1、在长为12cm 的线段AB 上任取一点M ,并以线段AM 为边作正方形,试求这正方形的面积介于362cm 与812cm 之间的概率2、向面积为S 的ABC ∆内任投一点P ,求PBC ∆的面积小于2S的概率3、已知正三棱ABC S -的底面边长为4,高为3,在正三棱锥内任取一点P ,求使得ABC S ABC P V V --<21的概率是多少?课后思考题1、某人午觉醒来,发现表停了,他打开收音机,想听电台报时,求他等待的时间不多于10分钟的概率2、假设你家订了一份报纸,送报人可能在早上6:30—7:30之间把报纸送到你家,你父亲离开家去工作的时间在早上7:30—8:00之间,问你父亲在离开家前能得到报纸(称为事件A )的概率是多少?。
高中数学新人教版B版精品教案《人教版B高中数学必修3 3.2.1 古典概型》5
必修3《3.2.1 古典概型》教学设计恩平市独醒中学李思欢一、教学内容分析本节课是高中数学3(必修)第三章概率的第二节古典概型的第一课时,是在随机事件的概率之后,几何概型之前,尚未学习排列组合的情况下教学的。
古典概型是一种特殊的数学模型,也是一种最基本的概率模型,在概率论中占有相当重要的地位。
学好古典概型可以为其它概率的学习奠定基础,同时有利于理解概率的概念,有利于计算一些事件的概率,有利于解释生活中的一些问题。
二、学情分析认知分析:学生已经了解了概率的意义,掌握了概率的基本性质,知道了互斥事件和对立事件的概率加法公式,这三者形成了学生思维的“最近发展区”能力分析:学生已经具备了一定的归纳、猜想能力,但在数学的应用意识与应用能力方面尚需进一步培养情感分析:多数学生对数学学习有一定的兴趣,能够积极参与研究,但在合作交流意识方面,发展不够均衡,有待加强三、教学目标:1、知识与技能:理解古典概型及其概率计算公式;2、过程与方法:会用列举法计算一些随机事件所含的基本事件数及事件发生的概率。
根据本节课的内容和学生的实际水平,通过模拟试验让学生理解古典概型的特征:试验结果的有限性和每一个试验结果出现的等可能性,观察类比各个试验,归纳总结出古典概型的概率计算公式,体现了化归的重要思想,掌握列举法,学会运用数形结合、分类讨论的思想解决概率的计算问题。
3、情感态度与价值观:概率教学的核心问题是让学生了解随机现象与概率的意义,加强与实际生活的联系,以科学的态度评价身边的一些随机现象。
适当地增加学生合作学习交流的机会,尽量地让学生自己举出生活和学习中与古典概型有关的实例。
使得学生在体会概率意义的同时,感受与他人合作的重要性以及初步形成实事求是地科学态度和锲而不舍的求学精神。
四、重难点分析教学重点:理解古典概型的概念及利用古典概型求解随机事件的概率。
教学难点:如何判断一个试验是否是古典概型,分清在一个古典概型中某随机事件包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数。
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2017新人教B版高中数学必修3全册学案目录1.1.1算法的概念学案1.1.3第1课时程序框图顺序结构学案1.1.3第2课时条件分支结构学案1.1.3第3课时循环结构学案1.2.1赋值输入和输出语句学案1.2.2条件语句学案1.2.3循环语句学案1.3中国古代数学中的算法案例学案第1章算法初步章末分层突破学案2.1.1简单随机抽样学案2.1.2系统抽样学案2.1.32.1.4分层抽样数据的收集学案2.2.1用样本的频率分布估计总体的分布学案2.2.2用样本的数字特征估计总体的数字特征学案2.3变量的相关性学案第2章统计章末分层突破学案3.1.2事件与基本事件空间学案3.1.3频率与概率学案3.1.4概率的加法公式学案3.2古典概型学案3.3.1几何概型学案3.3.2随机数的含义与应用学案 3.4概率的应用学案第3章概率章末分层突破学案1.1.1 算法的概念1.通过回顾解二元一次方程组的方法,了解算法的思想.(重点)2.了解算法的含义和特征.(难点)3.会用自然语言表述简单的算法.(易错易混点)[基础²初探]教材整理1 算法的概念 阅读教材P 3~P 4,完成下列问题.判断(正确的打“√”,错误的打“³”) (1)一个算法可解决某一类问题.( )(2)算法的步骤是有限的,有些步骤可有可无.() (3)同一个问题可以有不同的算法.( ) 【解析】 (1)√ 根据算法的概念可知.(2)³ 算法的步骤是有限的,也是明确的,不能可有可无.(3)√ 例如二元一次方程组的算法,可用“加减消元法”,也可用“代入消元法”. 【答案】 (1)√ (2)³ (3)√ 教材整理2 算法的要求阅读教材P 5“例2”以上部分,完成下列问题. 1.写出的算法,必须能解决一类问题并且能重复使用.2.算法过程要能一步一步执行,每一步执行的操作,必须确切,不能含混不清,而且经过有限步后能得出结果.下列可以看成算法的是( )A.学习数学时,课前预习,课上认真听讲并记好笔记,课下先复习再做作业,之后做适当的练习题B.今天餐厅的饭真好吃C.这道数学题很难做D.方程2x2-x+1=0无实数根【解析】A是学习数学的一个步骤,所以是算法.【答案】 A[质疑²手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_________________________________________________________解惑:_________________________________________________________疑问2:_________________________________________________________解惑:_________________________________________________________疑问3:_________________________________________________________解惑:_________________________________________________________[小组合作型](1)下列描述不能看作算法的是( )A.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1B.洗衣机的使用说明书C.解方程2x2+x-1=0D.利用公式S=πr2计算半径为4的圆的面积,就是计算π³42(2)下列关于算法的说法:①求解某一类问题的算法是唯一的;②算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊;③算法执行后一定产生明确的结果.其中正确的个数有( )A.1个B.2个C.3个D.0个【精彩点拨】判断对算法的阐述是否正确,应当以算法的概念为标准,衡量各种阐述是否符合算法特点.【尝试解答】(1)A,B,D都描述了解决问题的过程,可以看作算法,而C只描述了一个事实,没说明怎么解决问题,不是算法.(2)根据算法的特征可以知道,算法要有明确的开始与结束,每一步操作都必须是明确而有效的,必须在有限步内得到明确的结果,所以②③正确.而解决某一类问题的算法不一定是唯一的,故①错误.【答案】(1)C (2)B1.算法实际上是解决问题的一种程序性方法,它通常解决某一个或一类问题,在用算法解决问题时,显然体现了特殊与一般的数学思想.2.算法的特点有:①有限性,②确定性,③顺序性和正确性,④不唯一性,⑤普遍性.解答有关算法的概念判断题应根据算法的这五大特点.[再练一题]1.下列叙述中,①植树需要运苗、挖坑、栽苗、浇水这些步骤;②按顺序进行下列运算:1+1=2,2+1=3,3+1=4,…,99+1=100;③从青岛乘动车到济南,再从济南乘飞机到南京观看全运会;④3x>x+1;⑤求所有能被3整除的正数,即3,6,9,12,….能称为算法的有________.(填序号)【解析】根据算法的含义和特征:①②③都是算法;④⑤不是算法.其中④,3x>x+1不是一个明确的步骤,不符合确定性;⑤的步骤是无穷的,与算法的有限性矛盾.【答案】①②③(1)设计一个算法,判断7是否为质数;(2)设计一个算法,判断35是否为质数.【精彩点拨】(1)依次用2~6除7,如果它们中有一个能整除7,则7不是质数,否则7是质数;(2)根据(1)的方法进行判断.【尝试解答】 (1)S1 用2除7,得到余数1,所以2不能整除7. S2 用3除7,得到余数1,所以3不能整除7. S3 用4除7,得到余数3,所以4不能整除7. S4 用5除7,得到余数2,所以5不能整除7. S5 用6除7,得到余数1,所以6不能整除7. 因此,7是质数.(2)S1 用2除35,得到余数1,所以2不能整除35. S2 用3除35,得到余数2,所以3不能整除35. S3 用4除35,得到余数3,所以4不能整除35. S4 用5除35,得到余数0,所以5能整除35. 因此,35不是质数.设计一个具体问题的算法,通常按以下步骤: (1)认真分析问题,找出解决此题的一般数学方法; (2)借助有关变量或参数对算法加以表述; (3)将解决问题的过程划分为若干步骤; (4)用简练的语言将这个步骤表示出来.[再练一题]2.判断一个大于2的整数是否为质数的算法步骤如何设计? 【解】 S1 给定一个大于2的整数n . S2 令i =2.S3 用i 除n ,得到余数r .S4 判断“r =0”是否成立.若是,则n 不是质数,结束算法;否则,将i 的值增加1,仍用i 表示.S5 判断“i >n -1”是否成立.若是,则n 是质数,结束算法;否则,返回S3.设计算法,给定任一x 的值,求y 的值,其中y =⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≤0,x 2+1,x >0.【精彩点拨】 题目中的函数为分段函数,求函数值时,应对x 进行分类讨论.判断给定的x 的值与0的大小关系,再代入相应关系式求函数值.【尝试解答】 S1 输入x 的值.S2 判断x 是否大于零,若x >0,执行S3;否则,执行S4. S3 计算y =x 2+1的值,转去执行S5. S4 计算y =2x -1的值. S5 输出y 的值.分段函数求函数值的算法要运用分类讨论思想进行设计,一定要对算法中可能遇到的情况考虑周全,满足与不满足都要有相应的步骤.[再练一题]3.已知y =⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x >0,0,x =0,x +1,x <0.写出给定变量x 的值,求函数值y 的算法.【解】 算法如下: S1 输入x 的值.S2 若x >0,则y =-x +1,然后执行S4;否则执行S3. S3 若x =0,则y =0,然后执行S4;否则y =x +1. S4 输出y 的值.[探究共研型]探究1 【提示】 是.因为算法的步骤是明确的,有时可能需要大量重复的计算,但只要按部就班地去做,总能得到确定的结果.探究2 算法的书写步数等同于算法的执行步数吗?【提示】 不同.在算法构造中会出现步骤的重复使用 ,也就是说算法的执行步数大于等于算法的书写步数,很有可能书写的步数较少而要执行的步数很多,但不可以无限.另外,在算法中有些步骤也可能不被执行.探究3 书写算法时,能使用“……”、“同理”、“类似地”等词语吗?【提示】 不能.书写算法时,要注意算法的确定性,步骤要清晰、明确,“……”、“同理”、“类似地”等所代表的部分是无法执行的.探究4 一个具体问题的算法唯一吗?【提示】 一个具体问题的算法不唯一.如解二元一次方程组的算法就有消元法、代入法两种.由于传统数学问题的解法不唯一,使得求解某一个问题的算法也不唯一.探究5 描述算法的方式唯一吗?【提示】 描述算法可以有不同的方式.例如,可以用自然语言和数学语言加以叙述,后面还会学习用程序设计语言给出精确的说明,或者用框图直观地显示算法的全貌.探究6 写算法应该注意什么?【提示】 算法就是解决问题的步骤,平时无论我们做什么事都离不开算法,算法的描述可以用自然语言,也可以用数学语言.写算法应注意以下几点:1.写出的算法,必须能解决一类问题(如:判断一个整数n (n >1)是否为质数;求任意一个方程的近似解;…),并且能够重复使用.2.要使算法尽量简单、步骤尽量少.3.要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算1³2³3³4³5是可以做到的.再如:用自然语言描述求y =-x 2-2x +3的最大值的算法. 一般同学们会这样写:S1 配方得y =-(x +1)2+4. S2 函数的最大值为4.实际上,作为一个具体问题来说,上述解法没有什么错误,但是我们要描述的是求这一类问题的算法,它可以用来解决这个问题,也可以用来求这一类问题,则上述解法就欠妥了.应就y =ax 2+bx +c 作一般讨论.本题算法应该这样写: S1 给a ,b ,c 赋值.S2 判断a ≥0是否成立,若成立,则输出“函数无最大值”,结束算法;否则执行S3. S3 计算4ac -b24a,并将结果赋给max.S4 输出max ,结束算法.(算法执行过程中,依次给a ,b ,c 取值-1、-2、3)已知一个等边三角形的周长为a ,求这个三角形的面积,设计一个算法解决这个问题.【精彩点拨】 对于已知等边三角形的边长求面积的题目.同学们已经很熟悉,回顾其中的解题过程不难得到这个问题的算法步骤.【尝试解答】 算法步骤如下: S1,输入a 的值. S2,计算l =a3的值.S3,计算S =34³l 2的值. S4,输出S 的值.1.写一个算法应遵循由粗到细的处理问题的方法,先确定大的框架,再根据情况具体化,这是设计算法时普遍采用的方法.2.给出一个问题,设计算法时要注意:(1)认真分析问题,联系解决此问题的一般数学方法; (2)综合考虑此类问题中可能涉及的各种情况; (3)将解决问题的过程划分为若干个步骤.[再练一题]4.下面给出了一个问题的算法: S1,输入x .S2,若x ≥4,则执行S3,否则执行S4. S3,输出2x -1. S4,输出x 2-2x +3. 这个算法解决的问题是什么?【解】 这个算法先是输入一个变量x ,当x ≥4时输出2x -1,当x <4时输出x 2-2x+3,不难发现这个算法解决的问题是求分段函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥4,x 2-2x +3,x <4的函数值.1.算法的每一步都应该是确定的、能有效执行的,并且得到确定的结果,这里指算法的( )A.有穷性B.确定性C.逻辑性D.不唯一性【解析】 算法的过程和每一步的结果都是确定的,即确定性. 【答案】 B 2.结合下面的算法:S1 输入x .S2 判断x 是否小于0.若是,则输出x +2,否则执行第三步. S3 输出x -1.当输入的x 的值为-1,0,1时,输出的结果分别为( ) A.-1,0,1 B.-1,1,0 C.1,-1,0D.0,-1,1【解析】 根据x 值与0的关系,选择执行不同的步骤.当x =-1时,输出x +2,即输出1;当x =0时,输出x -1,即输出-1;当x =1时,输出x -1,即输出0.【答案】 C3.输入一个x 值,利用y =|x +1|求函数值的算法如下,请将所缺部分补充完整: S1 输入x ; S2 ________; S3 计算y =-x -1; S4 输出y .【导学号:25440001】【解析】 含绝对值的函数的函数值的算法要注意分类讨论思想的应用,本题中当x ≥-1时y =x +1;当x <-1时y =-x -1,由此可完善算法.【答案】 当x ≥-1时,计算y =x +1,否则执行S34.已知长方体的长、宽、高分别为a 、b 、c .写出求对角线长l 的算法如下: S1 输入长、宽、高即a ,b ,c 的值. S2 计算l =a 2+b 2+c 2的值. S3 ________.将算法补充完整,横线处应填________.【解析】 算法要有输出,故第三步应为输出结果l 的值. 【答案】 输出对角线长l 的值5.设计一个算法,求表面积为16π的球的体积. 【解】 算法一: S1 取S =16π. S2 计算R =S4π(由于S =4πR 2).S3 计算V =43πR 3.S4 输出运算结果. 算法二:S1 取S =16π. S2 计算V =43π⎝⎛⎭⎪⎫S 4π3.S3 输出运算结果.我还有这些不足:(1)_________________________________________________________ (2)_________________________________________________________ 我的课下提升方案:(1)_________________________________________________________ (2)_________________________________________________________第1课时程序框图、顺序结构1.了解程序框图的含义,理解程序框图的作用.(难点)2.掌握各种程序框和流程线的画法与功能.3.理解程序框图中的顺序结构,会用顺序结构表示算法.(重点)[基础²初探]教材整理1 程序框图阅读教材P7~P9,完成下列问题.1.定义:通常用一些通用图形符号构成一张图来表示算法,这种图称做程序框图(简称框图).2.常见图形符号及其表示的意义:在下列程序框图中,表示判断框的图形是( )【解析】四个选项中的程序框依次为处理框,输入、输出框,判断框和起、止框.【答案】 C教材整理2 顺序结构阅读教材P 10,完成下列问题.1.判断(正确的打“√”,错误的打“³”) (1)程序框图是算法的一种表现形式.( )(2)一个完整的程序框图一定是以起止框开始,同时又以起止框表示结束.( ) (3)一个程序框图中可以没有顺序结构.( ) 【答案】 (1)√ (2)√ (3)³2.如图111所示的程序框图,输出的结果是S =7,则输入的A 值为________.图111【解析】 该程序框图的功能是输入A ,计算2A +1的值.由2A +1=7,解得A =3. 【答案】 3[质疑²手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问2:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问3:_________________________________________________________解惑:_________________________________________________________[小组合作型](1)下列关于程序框图的说法正确的是( )A.程序框图是描述算法的语言B.程序框图中可以没有输出框,但必须要有输入框给变量赋值C.在程序框图中,一个判断框可能同时产生两种结果D.程序框图与流程图不是同一个概念(2)下列说法正确的是( )A.程序框图中的图形符号可以由个人来确定B.也可以用来执行计算语句C.输入框只能紧接在起始框之后D.长方形框是执行框,可用来对变量赋值,也可用来计算【精彩点拨】根据程序框图的定义和程序框的功能判断.【尝试解答】(1)由于算法设计时要求返回执行的结果,故必须要有输出框,对于变量的赋值可通过处理框完成,故算法设计时不一定要有输入框,因此B错;一个判断框产生的结果是唯一的,故C错;程序框图就是流程图,所以D错.故选A.(2)程序框是由通用图形符号构成,并且有特殊含义,A不正确;菱形框是判断框,只能用来判断,所以B不正确;输入框可用在算法中任何需要输入的位置,所以C也不正确;由程序框的功能可知D项正确.【答案】(1)A (2)D1.理解程序框图中各框图的功能是解此类题的关键,用程序框图表示算法更直观、清晰、易懂;2.起止框用“”表示,是任何流程不可少的,表明程序的开始和结束;3.输入、输出框图用“”表示,可用在算法中任何需要输入、输出的位置,需要输入的字母、符号、数据都填在框内;4.处理框用“”表示,算法中处理数据需要的算式、公式等可以分别写在不同的用以处理数据的处理框内,另外,对变量进行赋值时,也用到处理框;5.判断框是唯一具有超过一个退出点的图形符号.[再练一题]1.关于程序框图的框图符号的理解,正确的个数有( )①任何一个程序框图都必须有起止框;②输入框、输出框可以在算法中任何需要输入、输出的位置出现;③判断框是唯一具有超过一个退出点的框图符号;④对于一个程序来说,判断框内的条件是唯一的.A.1个B.2个C.3个D.4个【解析】 任何一个程序都有开始和结束,从而必须有起止框;输入、输出框可以在算法中任何需要输入、输出的位置出现,判断框内的条件不是唯一的,如a >b ?也可以写为a ≤b ?.但其后步骤需相应调整,故①②③正确,④错误.【答案】 C已知直线l :Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0),点P (x 0,y 0),设计一个算法计算点P 到直线l 的距离,并画出程序框图.【导学号:25440003】【精彩点拨】 可以利用点到直线的距离公式d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2,给公式中的字母赋值,再代入计算.【尝试解答】 用自然语言描述算法如下: S1 输入点P 的横、纵坐标x 0,y 0, 输入直线方程的系数,即常数A ,B ,C . S2 计算z 1=Ax 0+By 0+C . S3 计算z 2=A 2+B 2. S4 计算d =|z 1|z 2.S5 输出d . 程序框图:1.对于套用公式求解的问题往往运用顺序结构,编写顺序结构的算法,应写公式,看公式中的条件是否满足,若不满足,则先求出需要量,然后将公式中涉及的量全部代入求值即可.2.应用顺序结构表示算法的步骤(1)认真审题,理清题意,明确解决方法;(2)明确解题步骤;(3)数学语言描述算法,明确输入量、计算过程、输出量;(4)用程序框图表示算法过程.3.顺序结构在程序框图中的表现就是用流程线将程序框自上而下连接起来,按顺序执行.中间没有“转弯”,也没有“回头”,顺序结构只能解决一些简单问题.[再练一题]2.把上例中直线l改为圆C:(x-a)2+(y-b)2=r2,写出求点P0(x0,y0)到圆上的点的距离最大值的算法及程序框图.【解】S1 输入点P0的横、纵坐标x0,y0,输入圆心C的横、纵坐标a,b,圆的半径r.S2 计算z1= x0-a 2+ y0-b 2.S3 计算d=z1+r.S4 输出d.程序框图:[探究共研型]探究1【提示】(1)使用标准的程序框图的图形符号.(2)程序框图一般按照从上到下、从左到右的顺序画.(3)一个完整的程序框图必须有终端框,用于表示一个算法的开始和结束.(4)除判断框外,大多程序框图的图形符号只有一个进入点和一个退出点,判断框是唯一具有超过一个退出点的框图符号.(5)一种判断框是“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另外一种是多分支判断,可能有几种不同的结果.(6)在程序框图的图形符号内,用于描述的语言要简练、清楚.探究2 画程序框图时,一般共分几步?【提示】画程序框图一般分三步:(1)第一步:用自然语言表述算法步骤(又称算法分析);(2)第二步:确定每一个算法步骤所含的逻辑结构,并用相应的程序框图表示;(3)第三步:将所有步骤的程序框图用流程线连接起来,并加上终端框,得到整个表示算法的程序框图.探究3 程序框图与计算机程序的关系是什么?【提示】在设计计算机程序时要画出程序运行的程序框图,有了这个程序框图,再去设计程序就有了依据,从而就可以把整个程序用机器语言表述出来,因此程序框图是我们设计程序的基本和开端.如图112所示是解决某个问题而绘制的程序框图,仔细分析各图框内的内容及图框之间的关系,回答下面的问题:图112(1)该框图解决的是怎样的一个问题?(2)若最终输出的结果y1=3,y2=-2,当x取5时输出的结果5a+b的值应该是多大?(3)在(2)的前提下,输入的x值越大,输出的ax+b是不是越大,为什么?(4)在(2)的前提下,当输入的x值为多大时,输出结果ax+b等于0?【精彩点拨】根据程序框图的意义进行分析.【尝试解答】(1)该框图解决的是求函数f(x)=ax+b的函数值的问题.其中输入的是自变量x的值,输出的是x对应的函数值.(2)y1=3,即2a+b=3.①y2=-2,即-3a+b=-2.②由①②得a=1,b=1.所以f(x)=x+1.所以当x取5时,5a+b=f(5)=5+1=6.(3)输入的x值越大,输出的函数值ax+b越大,因为f(x)=x+1是R上的增函数.(4)令f(x)=x+1=0,得x=-1,因此当输入的x值为-1时,输出的函数值为0.对程序框图我们应注意以下几点:(1)要明确各框图符号的含义及作用;(2)要明确框图的方向流程;(3)要正确认图,即根据框图说明该算法所要解决的问题.其中,明确算法功能是解决算法问题的关键.[再练一题]3.银行的三年期定期存款年利率4.25(每100元存款到期平均每年获利4.25元).请你设计一个程序,输入存款数,输出利息与本利和.【解】设存款为a元,据题意三年到期利息b为:a100³4.25³3=0.127 5a元.到期本利和p为:a+0.127 5a=1.127 5a元.程序框图为:1.对程序框图叙述正确的是( )A.表示一个算法的起始和结束,程序框是B.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是C.表示一个算法的起始和结束,程序框是D.表示一个算法输入和输出的信息,程序框是【解析】由程序框的算法功能可知选项C正确.【答案】 C2.根据所给的程序框图,如图113所示,输出的结果是( )图113A.3B.1C.2D.0【解析】 由X =Y ,得X =2; 由Y =X ,得Y =2;由Z =Y ,得Z =2. 【答案】 C3.若R =8,则如图114所示的程序框图运行后的结果为a =________.【导学号:25440004】图114【解析】 由R =8得b =R2=2,a =2b =4. 【答案】 44.如图115是求长方体的体积和表面积的一个程序框图,补充完整,横线处应填________.图115【解析】 根据题意,长方体的长、宽、高应从键盘输入,故横线处应填写输入框.【答案】5.写出解不等式2x +1>0的一个算法,并画出程序框图. 【解】 S1,将1移到不等式的右边; S2,不等式的两端同乘12;S3,得到x >-12.程序框图如图所示:我还有这些不足:(1)_________________________________________________________ (2)_________________________________________________________ 我的课下提升方案:(1)_________________________________________________________ (2)_________________________________________________________第2课时 条件分支结构1.了解条件分支结构的概念,并明确其执行过程.(重点)2.理解条件分支结构在程序框图中的作用.(难点)3.会用条件分支结构设计程序框图解决有关问题.(易错易混点)[基础²初探]教材整理 条件分支结构的概念与结构特征 阅读教材P 10~P 11,完成下列问题.1.判断(正确的打“√”,错误的打“³”)(1)条件分支结构是一种重要的基本逻辑结构,任何算法都离不开它.( )(2)条件分支结构的条件需要放在判断框内,判断框有两个出口,根据条件的成立与否,要走不同的出口.( )(3)条件分支结构的判断框有两个出口,所以执行条件分支结构后的结果不唯一.( ) 【答案】 (1)³ (2)√ (3)³2.如图1114所示,若输入x =-1,则输出y =______________.图1114【解析】 ∵-1<3,∴y =4-(-1)=5. 【答案】 5[质疑²手记]预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流:疑问1:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问2:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________ 疑问3:_________________________________________________________ 解惑:_________________________________________________________[小组合作型](1)如图1115是算法流程图的一部分,其算法的逻辑结构是( )图1115A.顺序结构B.条件分支结构C.判断结构D.以上都不对(2)给出以下四个问题:①输入一个数x ,输出它的相反数; ②求面积为6的正方形的周长; ③求三个数a ,b ,c 中的最大数;④求函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x ≥0,x +2,x <0,的函数值.其中不需要用条件分支结构来描述其算法的个数有( )【导学号:25440006】A.1个B.2个C.3个D.4个【精彩点拨】 根据顺序结构与条件分支结构的特点判断. 【尝试解答】 (1)此逻辑结构是条件分支结构.(2)语句①不需要对x 进行判断,所以不需要用条件分支结构来描述算法;语句②不需要进行判断,不需要使用条件语句;语句③要比较两个数的大小,需要用到条件分支结构;语句④为分段函数,需要判断x 的范围,所以需要用到条件分支结构来描述算法.【答案】 (1)B (2)B条件分支结构不同于顺序结构的地方:它不是依次执行操作指令进行运算,而是依据条件作出逻辑判断,选择执行不同指令中的一个.一般地,这里的判断主要是判断“是”或“否”,即判断是否符合条件的要求,因而它有一个入口和两个出口,但最后还是只有一个终结口.[再练一题]1.条件分支结构不同于顺序结构的特征是含有( ) A.处理框 B.判断框 C.输入、输出框D.起止框【解析】 由于顺序结构中不含判断框,而条件分支结构中必须含有判断框,故选B. 【答案】 B求过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线的斜率.设计该问题的算法并画出程序框图.【精彩点拨】 先对x 1,x 2是否相等进行判断,然后利用斜率公式. 【尝试解答】 算法如下:S1,输入x 1,y 1,x 2,y 2. S2,如果x 1=x 2,输出“斜率不存在”; 否则,k =y 2-y 1x 2-x 1. S3,输出k . 程序框图如图所示:1.已知两点求直线斜率,若条件中已知x1≠x2,则只用顺序结构即可解决问题;若无限制条件,必须分类讨论应用条件分支结构解决问题.2.程序框图中的判断框内的内容x1=x2,也可改为x1≠x2,此时相应地与“是”、“否”相连的图框必须对换.3.解决这类问题时,首先对问题设置的条件作出判断,设置好判断框内的条件,然后根据条件是否成立选择不同的流向.[再练一题]2.设计求一个数的绝对值的算法并画出程序框图.【解】算法如下:S1 输入实数x.S2 若x≥0,则y=x;若x<0,则y=-x.S3 输出y.程序框图如图所示:如图1116所示的程序框图运行时,若输入a=2,b=-1,c=5,则输出结果为________.图1116【精彩点拨】该程序框图的功能是找出三个数中最小的数,所以逐一比较两数的大小即可.【尝试解答】因为a=2,b=-1,c=5,所以根据程序框图可知,先令x=a,即x =2.再比较x与b的大小,因为x>b,所以令x=b,即x=-1,然后比较x与c的大小,因为x<c,所以直接输出x,故输出结果为-1.【答案】-1条件分支结构读图要注意:(1)理清所要实现的算法的结构特点和流程规则,分析其功能.(2)结合框图判断所要填入的内容或计算所要输出或输入的值.[再练一题]3.某市出租车的起步价为8元(含3千米),超过3千米的里程每千米收2.6元,另外每车次超过3千米收燃油附加费1元(不考虑其他因素).相应的收费系统的程序框图如图1117所示,则(1)处应填________,(2)处应填________.图1117【解析】 当x >3时,y =8+2.6(x -3)+1=9+2.6(x -3)=2.6x +1.2;当x ≤3时,y =8.【答案】 y =2.6x +1.2 y =8[探究共研型]【提示】 (1)条件分支结构是依据指定条件选择执行不同指令的控制结构.(2)条件分支结构主要用在需要根据条件进行判断的算法中,如分段函数的求值、比较数据的大小关系等.探究2 一个判断框有两条流出线,能说条件分支结构执行的结果不唯一吗? 【提示】 一个判断框有两个退出点,但根据判断条件是否成立,选择的退出点是确定的,所以条件分支结构执行的结果是唯一的,即条件分支结构只有一个退出点,不能将判断框的退出点和条件分支结构的退出点混为一谈.探究3 在条件分支结构中,“条件”可以改变吗?【提示】 求分段函数的函数值的程序框图画法不唯一,判断框内的内容可以改变,但相应处理框的内容也要发生改变.“特快专递”是目前人们经常使用的异地邮寄信函或托运物品的一种快捷方式.某快递公司规定甲、乙两地之间物品的托运费用根据下列方法计算:f =⎩⎪⎨⎪⎧0.53ω ω≤50 ,50³0.53+ ω-50 ³0.85 ω>50 .其中f (单位:元)为托运费,ω为托运物品的重量(单位:千克). 试设计计算费用f 的算法并画出程序框图.【精彩点拨】 在计算费用f 时,需要讨论ω与50的大小.所以要用条件分支结构画程序框图.【尝试解答】 算法步骤如下:。