1.备课资料(1.1.1 算法的概念)
1.1.1算法的概念(一)
1.1.1算法的概念教育要求：了解算法的意义，领会算法的思维；可以用自然语言叙说算法；把握正确的算法应满意的要求；会写出解线性方程（组）的算法、判别一个数为质数的算法、用二分法求方程近似根的算法.教育要点：解二元一次方程组等几个典型的的算法规划.教育难点：算法的意义、把自然语言转化为算法语言.教育进程：一、温习预备：1.发问：咱们古代的核算东西？近代核算手法？（算筹与算盘→核算器与核算机，见章头图）2.发问：①小学四则运算的规矩？（先乘除，后加减）②初中解二元一次方程组的办法？（消元法）③高中二分法求方程近似解的进程？（给定精度ε，二分法求方程根近似值进程如下：A．确认区间，验证，给定精度ε；B. 求区间的中点；C. 核算：若，则便是函数的零点；若，则令（此刻零点）；若，则令（此刻零点）；D. 判别是否到达精度ε；即若，则得到零点零点值a（或b）；不然重复进程2~4．二、教育新课：1.教育算法的意义：① 出示例：写出解二元一次方程组的详细进程.先详细解方程组，学生说回答，教师写解法→ 针对回答进程剖析详细进程，构成其算法第一步：②－①×2，得5y=0 ③；第二步：解③得y=0；第三步：将y=0代入①，得x=2.② 了解算法： 12世纪时，指用阿拉伯数字进行算术运算的进程. 现代意义上的算法是可以用核算机来处理的某一类问题的程序或进程，程序和进程有必要是清晰和有用的，且能在有限步完结. 广义的算法是指做某一件事的进程或程序.算法特色：确认性；有限性；次序性；正确性；普遍性.举例日子中的算法：菜谱是做菜肴的算法；洗衣机的运用说明书是操作洗衣机的算法；歌谱是一首歌曲的算法；渡河问题.③ 操练：写出解方程组的算法.2.教育几个典型的算法：1.出示例1：恣意给定一个大于1的整数n，试规划一个程序或进程对n是否为质数做出判别.发问：什么叫质数？怎么判别一个数是否质数？→ 写出算法.剖析：此算法是用自然语言的方式描绘的. 规划算法要求：写出的算法有必要能处理一类问题，而且可以重复运用. 要使算法尽量简略、进程尽量少. 要确保算法正确，且核算机可以履行.② 出示例2：用二分法规划一个求方程的近似根的算法.发问：二分法的思维及进程？怎么求方程近似解→写出算法.③ 操练：举例更多的算法比如；→ 比照一般处理问题的进程，评论算法的主要特征.3. 小结：算法意义与特征；两类算法问题（数值型、非数值型）；算法的自然语言表明.三、稳固操练：1. 写出下列算法：解方程x2－2x－3＝0；求1×3×5×7×9×11的值2. 有蓝和黑两个墨水瓶，但现在却错把蓝墨水装在了黑墨水瓶中，黑墨水错装在了蓝墨水瓶中，要求将其交换，请你规划算法处理这一问题.。
【高中数学必修三】1.1.1 算法的概念
b2c1 b1c2 第二步：解(3)得：x a1b2 a2b1
(2) a1 (1) a2 : (a1b2 a2b1 ) y a1c2 a2c1 (4) 第三步：
a1c2 a2c1 第四步： 解(4)得：y a1b2 a2b1
b2 c1 b1c2 x a1b2 a 2 b1 a c a 2 c1 y 1 2 a1b2 a 2 b1
第三步：取区间中点 m
含零点的区间为 [m, b]. 将新得到的含零点的区间仍记为 [a, b]. 第五步：判断 [a, b] 的长度是否小于d或f(m)是否等于0． 若是，则m是方程的近似值；否则，返回第三步．
【例2】 x 2 2 0( x 0) 写出用“二分法”求方程 法． 取d=0.005，可以得到以下表格：
【例1】(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．
第一步：用2除35，得余数为1，所以2不能整除35． 第二步：用3除35，得余数为2，所以3不能整除35． 第三步：用4除35，得余数为3，所以4不能整除35． 第四步：用5除35，得余数为0，所以5能整除35． 因此，35不是质数．
简单地说，算法就是解决 问题的程序或步骤。
问题创设
小品“钟点工”片段
问： 要把大象装冰箱，分几步？
答：分三步：
第一步：打开冰箱门 第二步：把大象装冰箱 第三步：关上冰箱门
算法：就是解决一个问题的程序与步骤．
问题创设
x 2 y 1 ① 解二元一次方程组 ， 2 x y 1 ② 并写出具体求解步骤
算法分析：按照逐一相加的程序进行. 算法1 第一步:计算1+2,得3;
算法的概念
gcd(60,24)=gcd(24,60 mod 24)=gcd(24,12) =gcd(12,24 mod 12)=gcd(12,0)=12
下面是该算法的一个更加结构化的描述。
1.1 算法的概念和描述
用于计算 gcd（m，n）的欧几里得算法：
第一步： 如果 n=0，返回 m的值作为结果，同时函数结束；否则，进入第二步。
第二步：m 除以 n，将余数赋给 r。
第三步： 将 n 的值赋给 m，将r 的值赋给 n，返回第一步。
我们也可以使用伪代码来描述这个算法：
算法 Euclid（m，n）
//使用欧几里得算法计算gcd（m，n）
//输入∶两个不全为0的非负整数m，n
//输出∶m，n的最大公约数
while n≠0do
{ r←mmodn
m←n
n←r
} return m
图1.2 欧几里得算法的流程图
上面的伪代码也可以用流程图来加以描述，如图1.2所示。
第一节、水文现象与桥涵水文的研究意义
第一章 算法的概念
↘1 . 1 ↘1 . 2
算法的概念和描述 算法的时间复杂度和空间复杂度
1.1 算法的概念和描述
【1.1பைடு நூலகம்1 算法的概念】
算法是一系列解决问题的清晰指令，也就是对于符合一定规范的输入在有限步骤内求
解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说，就是计算机解题的过程。在这个过
程中，无论是形成解题思路还是编写程序，都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法，
教学设计11：1.1.1 算法的概念
1.1.1算法的概念【教学目标】1．通过回顾二元一次方程组的求解过程，体会算法的基本思想．2．了解算法的含义和特征．3．会用自然语言描述简单的具体问题的算法．【要点梳理】1．算法的特征(1)有限性：一个算法的步骤序列是有限的，必须在有限的操作之后停止，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，而不应当模棱两可．(3)顺序性与正确性：算法从初始步骤开始，分为若干明确的步骤，每一个步骤只能有一个确定的后续步骤，前一步是后一步的前提，只有执行完前一步才能进行下一步，并且每一步都准确无误，才能完成问题．(4)不唯一性：求解某一问题的解法不一定是唯一的，对于同一个问题可以有不同的算法．(5)普遍性：很多具体的问题，都可以设计合理的算法去解决，如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决．2．算法与计算机计算机解决任何问题都要依赖于算法．只有将解决问题的过程分解为若干个明确的步骤，即算法，并用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来，计算机才能够解决问题．3．算法的设计(1)设计算法的目的设计算法的目的实际上是寻求一类问题的解决方法，它可以通过计算机来完成．设计算法的关键是把过程分解成若干个明确的步骤，然后用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来，从而达到让计算机执行的目的．(2)设计算法的要求①写出的算法必须能解决一类问题．②要使算法尽量简单、步骤尽量少．③要保证算法步骤有效，且计算机能够执行．【思考诊断】判断正误．(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一个算法可以无止境地算下去．( )(2)一个程序的算法步骤是可逆的．( )(3)算法执行后可以不产生确定的结果．( )[提示] (1)× 一个算法的步骤是有限的，必须保证执行有限步后结束．(2)× 算法的步骤具有顺序性，是不可逆的．(3)× 一个算法得到有效地执行后应该得到确定的结果．【课堂探究】题型一 对算法概念的理解【典例1】 下列描述不能看作算法的是( )A ．洗衣机的使用说明书B ．解方程x 2＋2x －1＝0C ．做米饭需要刷锅、淘米、添水、加热这些步骤D ．利用公式S ＝πr 2计算半径为3的圆的面积，就是计算π×32[解析] A 、C 、D 都描述了解决问题的过程，可以看作算法，而B 只描述了一个事例，没有说明怎样解决问题，不是算法．[答案] B【规律方法】算法的判断方法要判断一个语段是不是算法，需要抓住以下两点：(1)写出的算法可以用于解决某一类问题，并且能重复使用；(2)算法的过程或步骤必须是确定的且经过有限步后能完成的．[针对训练1] 下列说法中是算法的有________(填序号)．①从上海到拉萨旅游，先坐飞机，再坐客车；②解一元一次不等式的步骤是去分母、去括号、移项、合并同类项，系数化为1；③求以A (1,1)，B (－1，－2)两点为端点的线段AB 的中垂线方程，可先求出AB 中点的坐标，再求k AB 及中垂线的斜率，最后用点斜式方程求得线段AB 的中垂线方程；④求1×2×3×4的值，先计算1×2＝2，再计算2×3＝6,6×4＝24，得最终结果为24； ⑤12x >2x ＋4.[解析] ①说明了从上海到拉萨的行程安排．②给出了解一元一次不等式这类问题的解法．③给出了求线段的中垂线的方法及步骤．④给出了求1×2×3×4的值的过程并得出结果．故①②③④都是算法．[答案] ①②③④题型二 算法的设计【典例2】 给出求解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ＝7，4x ＋5y ＝11的一个算法． [解] 解法一：用代入消元法第一步，由2x ＋y ＝7得y ＝7－2x .第二步，将y ＝7－2x 代入4x ＋5y ＝11，得4x ＋5(7－2x )＝11，解得x ＝4.第三步，将x ＝4代入方程y ＝7－2x ，解得y ＝－1.第四步，输出方程组的解为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4，y ＝－1. 解法二：用加减消元法第一步，方程2x ＋y ＝7两边都乘以5得，10x ＋5y ＝35.第二步，将第一步所得的方程与方程4x ＋5y ＝11作差，消去y 得6x ＝24，解得x ＝4. 第三步，将x ＝4代入方程2x ＋y ＝7，解得y ＝－1.第四步，输出方程组的解为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝4y ＝－1. 【规律方法】设计算法的四个步骤[针对训练2] 所谓正整数p 为素数是指：p 的所有约数只有1和p .例如，35不是素数，因为35的约数除了1,35外，还有5与7；29是素数，因为29的约数就只有1和29.试设计一个能够判断一个任意正整数n (n ＞1)是否为素数的算法．[解] 算法如下：第一步，给出任意一个正整数n (n ＞1)．第二步，若n ＝2，则输出“2是素数”，判断结束．第三步，令m ＝1.第四步，将m 的值增加1，仍用m 表示．第五步，如果m ≥n ，则输出“n 是素数”，判断结束．第六步，判断m 能否整除n ，①如果能整除，则输出“n 不是素数”，判断结束；②如果不能整除，则转第四步.题型三 算法的实际应用【典例3】 一次青青草原草原长包包大人带着灰太狼、懒羊羊和一捆青草过河．河边只有一条船，由于船太小，只能装下两样东西．在无人看管的情况下，灰太狼要吃懒羊羊，懒羊羊要吃青草，请问包包大人如何才能带着他们平安过河？试设计一种算法．[思路导引] 先根据条件建立过程模型，再设计算法．[解] 包包大人采取的过河的算法可以是：第一步，包包大人带懒羊羊过河；第二步，包包大人自己返回；第三步，包包大人带青草过河；第四步，包包大人带懒羊羊返回；第五步，包包大人带灰太狼过河；第六步，包包大人自己返回；第七步，包包大人带懒羊羊过河．【规律方法】解决此类问题：(1)弄清题目中所给要求．(2)建立过程模型．(3)根据过程模型建立算法步骤，必要时由变量进行判断．[针对训练3] 某铁路客运部门规定甲、乙两地之间旅客托运行李的费用为C ＝⎩⎪⎨⎪⎧0.53×W ， W ≤50 ，50×0.53＋(W －50)×0.85，W >50，其中W(单位：kg)为行李的质量．请设计一个计算托运费C(单位：元)的算法．[解]第一步，输入行李的质量W.第二步，若W≤50，则C＝0.53×W；否则，C＝50×0.53＋(W－50)×0.85.第三步，输出托运费C.【课堂小结】1．算法的特点：有限性、确定性、逻辑性、普遍性、不唯一性．2．算法设计的要求：(1)写出的算法必须能够解决一类问题(如判断一个整数是否为质数，求任意一个方程的近似解等)，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，且算法步骤能够一步一步执行，每步执行的操作必须确切，不能含混不清，而且在有限步后能得到结果．【随堂巩固】1．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]A2．下面四种叙述能称为算法的是()A．在家里一般是妈妈做饭B．世界杯决赛中规定两队出场顺序为混双、男单、男双、女单、女双，且赢3局者为冠军C．在野外做饭叫野炊D．做饭必须要有米[解析]算法是解决一类问题的程序或步骤，A，C，D均不符合．[答案]B3．下列有关“算法”的说法不正确的是()A．算法是解决问题的方法和步骤B．算法的每一个步骤和次序应当是确定的C．算法在执行有限个步骤后必须结束D．算法是能够在计算机上运行的程序语言[解析]因为算法是为解决问题而设计的一系列可操作或可计算的步骤，通过这些步骤能够有效地解决问题．算法具有有限性、确定性、有序性、可行性、有输出等特征，因此A，B，C正确，而算法只有用计算机能够接受的“语言”准确的描述出来，才能够在计算机上运行，而一般用自然语言描述的算法是不能够在计算机上运行的程序语言．[答案]D4．有蓝、黑两个墨水瓶，但现在却错把蓝墨水装在了黑墨水瓶中，黑墨水错装在了蓝墨水瓶中，要求将其互换，现有空墨水瓶若干，解决这一问题最少需要的步骤数为()A．2 B．3 C．4 D．5[解析]第一步，将蓝墨水装到一个空墨水瓶中；第二步，将黑墨水装到黑墨水瓶中；第三步，将蓝墨水装到蓝墨水瓶中，这样就解决了这个问题，故选B.[答案]B5．早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5 min)、刷水壶(2 min)、烧水(8 min)、泡面(3 min)、吃饭(10 min)、听广播(8 min)几个过程．下列选项中最好的一种算法是()A．第一步，洗脸刷牙．第二步，刷水壶．第三步，烧水．第四步，泡面．第五步，吃饭．第六步，听广播B．第一步，刷水壶．第二步，烧水同时洗脸刷牙．第三步，泡面．第四步，吃饭．第五步，听广播C．第一步，刷水壶．第二步，烧水同时洗脸刷牙．第三步，泡面．第四步，吃饭同时听广播D．第一步，吃饭同时听广播．第二步，泡面．第三步，烧水同时洗脸刷牙．第四步，刷水壶[解析]最好算法的标准是方便、省时、省力．A中共需5＋2＋8＋3＋10＋8＝36(min)，B中共需2＋8＋3＋10＋8＝31(min)，C中共需2＋8＋3＋10＝23(min)，D中共需10＋3＋8＋2＝23(min)，但算法步骤不合理，最好的算法为C. [答案]C。
1. 1. 1 算法的概念(教、教案)
1.1.1 算法的概念【教案目标】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。
【重点与难点】教案重点：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。
教案难点：把自然语言转化为算法语言。
【教案过程】1.情境导入：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。
我们知道解一元二次方程的算法，求解一元一次不等式、一元二次不等式的算法，解线性方程组的算法，求两个数的最大公因数的算法等。
因此，算法其实是重要的数学对象。
b5E2RGbCAP2.探索研究算法(algorithm>一词源于算术(algorism>，即算术方法，是指一个由已知推求未知的运算过程。
后来，人们把它推广到一般，把进行某一工作的方法和步骤称为算法。
p1EanqFDPw广义地说，算法就是做某一件事的步骤或程序。
菜谱是做菜肴的算法，洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法，歌谱是一首歌曲的算法。
在数学中，主要研究计算机能实现的算法，即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。
比如解方程的算法、函数求值的算法、作图的算法，等等。
DXDiTa9E3d3.例题分析例1.任意给定一个大于1的整数n，试设计一个程序或步骤对n 是否为质数做出判定。
解读：根据质数的定义判断解：算法如下：第一步：判断n是否等于2，若n=2，则n是质数；若n>2，则执行第二步。
第二步：依次从2至<n-1）检验是不是n的因数，即整除n的数，若有这样的数，则n不是质数；若没有这样的数，则n是质数。
RTCrpUDGiT这是判断一个大于1的整数n是否为质数的最基本算法。
点评：通过例1明确算法具有两个主要特点：有限性和确定性。
教学设计3：1.1.1 算法的概念
1.1.1 算法的概念三维目标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)会设计一些简单问题的算法．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，写出一个求有限整数序列中的最大值的算法．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一个有力工具，进一步提高探索、认识世界的能力．重点难点重点：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．教学建议1．算法这部分的实用性很强，与日常生活联系紧密，虽然是新引入的章节，但很容易激发学生的兴趣，让学生明确算法实际上就是解决某一类问题的一种程序化方法．重点培养学生的算法意识，这是在算法教学中始终要注意的．2．本节课宜采用“问题探究式”教学法，以教材中的两个例题为引线，先让学生回顾这两个问题的解题过程，自己动手整理出步骤．并用有条理的语言叙述出来．通过这样的教学，使学生体会设计算法的基本思路，同时教师以多媒体为辅助手段，让学生主动发现问题、分析问题、解决问题，培养学生的探究论证、逻辑思维能力.教学流程课标解读1.算法的概念的理解．(重点)2.算法的应用．(难点)知识1算法的概念【问题导思】电视娱乐节目中，有一种有趣的“猜数”游戏：竞猜者如在规定的时间内猜出某种商品的价格(或重量等)，就可获得该件商品．现有一商品，价格在0～8 000元之间，采取怎样的策略才能在较短的时间内猜出正确的答案呢？解决这个问题有多种途径，其中一种较好的方法是：第一步报“4 000”．第二步若主持人说：“高了”(说明答数在0～4 000之间)，就报“2 000”；否则(答数在4 000～8 000之间)报“6 000”．第三步重复第二步的报数方法，直至得到正确结果．1．竞猜者每一步的报价有一定的规则吗？【提示】有，报价为上一个有效范围的中间值．2．猜出这种商品的步骤是有限的吗？【提示】是．数学中的算法通常指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤．知识2算法与计算机计算机解决任何问题都要依赖于算法，只有将解决问题的过程分解为若干个明确的步骤，即算法，并用计算机能够接受的“语言”准确地描述出来，计算机才能够解决问题.类型1算法的概念1．对算法含义的理解(1)算法是机械的算法的设计要“面面俱到”不能省略任何一个小小的步骤，有时可能要进行大量重复计算，但只要按步骤一步一步地执行，总能得到结果．算法的这种机械化的特点，在设计出算法后，便于把具体过程交给计算机去完成．(2)算法是普遍存在的实际上处理任何问题都需要算法，如国际象棋的棋谱、走法、胜负的评判标准，邮寄物品的相关手续，求一个二元一次方程组的解等等．(3)求解某个具体问题的算法一般是不唯一的算法实际上是解决问题的步骤和方法，求解问题的出发点不同，就会得到不同的算法．如求二元一次方程组的解有代入消元法和加减消元法，但不同的算法可能会有“优劣”之分．例1早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5 min)、刷水壶(2 min)、烧水(8 min)、泡面(3 min)、吃饭(10 min)、听广播(8 min)几个步骤．从下列选项中选出最好的一种流程() A．1.洗脸刷牙、2.刷水壶、3.烧水、4.泡面、5.吃饭、6.听广播B ．1.刷水壶、2.烧水同时洗脸刷牙、3.泡面、4.吃饭、5.听广播C ．1.刷水壶、2.烧水同时洗脸刷牙、3.泡面、4.吃饭同时听广播D ．1.吃饭同时听广播、2.泡面、3.烧水同时洗脸刷牙、4.刷水壶分析 处理问题的算法要求能够一步一步地执行，好的算法还要花费时间少．【解析】 A 中洗脸刷牙可以在烧水的过程中进行，听广播可以和吃饭同时进行；D 中吃饭要在刷水壶、烧水、泡面之后．【答案】 C变式训练下列语句不是算法的是________．(填写序号)①从济南到巴黎，可以先乘火车到北京，再坐飞机抵达巴黎．②利用公式s ＝4πr 2，计算半径为2的球的表面积，即计算4π×22.③方程2x 2－x －1＝0有两个实数根．④12x >x ＋2. 【解析】 ①②都描述了解决问题的过程，可以看作算法，而③④只描述了一个事实，没说明如何解决问题，不是算法．【答案】 ③④类型2算法设计 2．算法与数学问题解法的区别与联系(1)联系算法与解法是一般与特殊的关系，也是抽象与具体的关系．如教材中由具体的二元一次方程组的求解过程(解法)出发，归纳出了二元一次方程组求解的步骤；同时指出，这样的求解步骤也适合有限制条件的二元一次方程组，这些步骤就构成了二元一次方程组的算法．算法的获得要借助一般意义上具体问题的求解方法，而任何一个具体问题都可利用这类问题的一般算法解决．(2)区别算法是解决某一类问题所需要的程序和步骤的统称，也可理解为数学中的“通法通解”；而解法是解决某一个具体问题的过程和步骤，是具体的解题过程．例2 给出求解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ＝7. ①4x ＋5y ＝11 ②的一个算法． 解：方法一 (消元法)S1 ②－①×2，得3y ＝－3，③S2 解③得y ＝－1；④S3 将④代入①，得x ＝4；S4 输出x ＝4，y ＝－1.方法二 (公式法)S1 计算D ＝2×5－4×1＝6；S2 因为D ＝6，所以x ＝5×7－11×16＝4，y ＝11×2－7×46＝－1； S3 输出x ＝4，y ＝－1.点评 本题中的方法二，直接利用高斯消去法的算法步骤，显得更为简捷． 变式训练写出求方程组1233162x y z x y z x y z ⎧++=⎪--=⎨⎪--=-⎩①②③ 的解的算法步骤．解： 法一第一步，①＋③，得x ＝5.④第二步，将④分别代入①和②可得{ y ＋z ＝7，3y ＋z ＝－1. ⑤⑥ 第三步，⑥－⑤可得，y ＝－4.⑦第四步，将⑦代入⑤可得z ＝11.第五步，得到方程组的解为{ x ＝5，y ＝－4，z ＝11. 法二第一步，(①＋②)÷2得2x －y ＝14.④第二步，(②－③)÷2得x －y ＝9.⑤第三步，④－⑤，得x ＝5.⑥第四步，将⑥代入⑤，得y ＝－4.⑦第五步，将⑥和⑦代入①式，得z ＝11.第六步，得到方程组的解为{ x ＝5，y ＝－4，z ＝11.类型3算法的应用 例3 已知函数2+11-1x x y x x ⎧=⎨≥⎩（＜）（）试设计一个算法，输入x 的值，求对应的函数值． 【思路探究】 解答本题的关键是对x 进行判断，根据x 的不同范围求出y ，输出y 的值．解： 算法如下：第一步，输入x 的值．第二步，当x <1时，计算y ＝x ＋1；否则执行第三步．第三步，计算y ＝－x 2.第四步，输出y .规律方法1．本题是分段函数的求值问题，设计算法时，要对输入的自变量值分类．2．设计算法解决具体问题时，通常按自然语言确定问题的解法，然后根据算法的要求设计成一系列的操作步骤．变式训练若将本例函数改为1(0)001(0)x x x y x x ⎧-⎪⎪⎪=⎨⎪⎪⎪⎩＜（=）＞该如何设计算法？ 解： 算法如下：第一步，输入x 的值．第二步，若x <0，则计算y ＝－1x；否则执行第三步． 第三步，若x ＝0，则y ＝0；否则执行第四步．第四步，计算y ＝1x. 第五步，输出y .误区突破1．算法的确定性理解不到位例1 求2＋4＋6＋8＋…＋100的算法．【错解】 算法：S1 计算2＋4＋6＋8＋ (100)S2 输出第一步中的结果． 错解辨析 对于连加连乘的问题，不能直接得到答案，应当逐步进行.【正解】 算法：S1 计算2＋4得到6；S2 将第一步的结果与6相加得到12；S3 将第二步的结果与8相加得到20；S4 如此继续下去，一直加到100；S5 输出运算结果．2．程序框图中循环结构功能、条件出错例2 如图所示是某一算法的程序框图，根据该框图指出这一算法的功能．【错解】 求S ＝12＋14＋16＋18＋110的值． 【正解】 在该程序框图中，S 与n 为两个累加变量，k 为计数变量，所以该算法的功能是求12＋14＋16＋…＋120的值. 设计算法的三种思路1．按部就班法此法是基本方法，要求按问题的解题步骤“按部就班”地做，每一步都有唯一的结果，且在有限步之后得出结果．例1 写出作∠ABC 的平分线的一个算法．分析 解决这个问题，只需按作图方法“按部就班”地设计算法．解：S1 以B 为圆心，以任意长为半径画弧，与边BA 交于M 点，与边BC 交于N 点．S2 以M 为圆心，以大于12MN 的长d 为半径画弧． S3 以N 为圆心，以大于12MN 的长d 为半径画弧． S4 取第二、三两步所得的弧的交点P .S5 过B ，P 作射线BP ，射线BP 即为∠ABC 的平分线．2．公式法利用现有公式解决问题是设计算法的重要思路．例2 计算上底为2，下底为4，高为5的梯形的面积．分析 根据梯形的面积公式S ＝12(a ＋b )h .其中a 是上底，b 是下底，h 是高，只需令a ＝2，b ＝4，h ＝5，代入公式即可．解：算法如下：S1 a ＝2，b ＝4，h ＝5；S2 S ＝12(a ＋b )h ； S3 输出S .3．循环法有些问题需要重复计算，而这正是计算机的强项，因此我们可以利用循环来实现． 例3 设计出一个求23＋43＋63＋…＋603的算法．解：S1 p ＝0，i ＝2.S2 p ＝p ＋i 3.S3 i ＝i ＋2.S4 如果i ＞60，算法结束，否则，返回第二步．S5 输出p .当堂检测1．算法的有限性是指( )A ．算法必须包含输出B ．算法中每个步骤都是可执行的C ．算法的步骤是有限的D ．以上说法均不正确【解析】 算法的有限性是指算法必须保证执行有限步后结束，故选C.【答案】 C2．计算下列各式中的S 值，能设计算法求解的是( )①S ＝1＋2＋3＋ (100)②S ＝1＋2＋3＋…＋100＋…；③S ＝1＋2＋3＋…＋n (n ≥1，且n ∈N +)．A ．①②B ．①③C ．②③D ．①②③【解析】 算法的设计要求步骤是可行的，并且在有限步之内能完成任务．②是无限项求和，不能用算法求解．【答案】 B3．下面是某人出家门先打车去火车站，再坐火车去北京的一个算法，请补充完整．第一步，出家门．第二步，________.第三步，坐火车去北京．【解析】按照这个人出门去北京的顺序，第二步应该为打车去火车站．【答案】打车去火车站4．设计一个解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y －1＝0，x －2y ＋3＝0的算法，算法步骤用自然语言描述． 解：⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ＋y －1＝0 ①x －2y ＋3＝0②算法步骤为： S1 ①×2＋②得5x ＋1＝0；③S2 解③得x ＝－15；④ S3 将④代入①，可得y ＝75； S4 输出x ，y 的值．。
1.1.1算法的概念(二)
高中新课程数学必修③
1.1.1 算法的概念
一、三维目标：
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）会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
（6）会应用Scilab求解方程组。
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，写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
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。
本节课主要讲了算法的概念，算法就是解决问题的步骤，平时列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。
人教版-高中数学必修3知识点
高中数学必修3知识点第一章 算法初步1.1.1 算法的概念算法的特点:(1)有限性：一个算法的步骤序列是有限的，必须在有限操作之后停止，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)顺序性与正确性：算法从初始步骤开始，分为若干明确的步骤，每一个步骤只能有一个确定的后继步骤，前一步是后一步的前提，只有执行完前一步才能进行下一步，并且每一步都准确无误，才能完成问题.(4)不唯一性：求解某一个问题的解法不一定是唯一的，对于一个问题可以有不同的算法.(5)普遍性：很多具体的问题，都可以设计合理的算法去解决，如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决.1.1.2程序框图 1.2.1 输入、输出语句和赋值语句3、赋值语句（1）赋值语句的一般格式（2）赋值语句的作用是将表达式所代表的值赋给变量；（3）赋值语句中的“＝”称作赋值号，与数学中的等号的意义是不同的。
赋值号的左右两边不能对换，它将赋值号右边的表达式的值赋给赋值号左边的变量；（4）赋值语句左边只能是变量名字，而不是表达式，右边表达式可以是一个数据、常量或算式；（5）对于一个变量可以多次赋值。
注意：①赋值号左边只能是变量名字，而不能是表达式。
如：2=X 是错误的。
②赋值号左右不能对换。
如“A=B ”“B=A ”的含义运行结果是不同的。
③不能利用赋值语句进行代数式的演算。
（如化简、因式分解、解方程等）④赋值号“=”与数学中的等号意义不同。
分析：在IF —THEN —ELSE 语句中，“条件”表示判断的条件，“语句1”表示满足条件时执行的操作内容；“语句2”表示不满足条件时执行的操作内容；END IF 表示条件语句的结束。
计算机在执行时，首先对IF 后的条件进行判断，如果条件符合，则执行THEN 后面的语句1；若条件不符合，则执行ELSE 后面的语句21.3.1辗转相除法与更相减损术1、辗转相除法。
人教版高中数学必修三课件：1.1.1 算法的概念
考点类析
例2 写出解方程x2-2x-3=0的一个算法.
解:方法一,算法如下: 第一步,将等号左边因式分解,得(x-3)(x+1)=0①; 第二步,由①式得x-3=0或x+1=0; 第三步,解x-3=0得x=3,解x+1=0得x=-1,即x=3或x=-1.
考点类析
例2 写出解方程x2-2x-3=0的一个算法. 解:方法二,算法如下: 第一步,移项,得x2-2x=3①; 第二步,①式等号两边同时加1并配方,得(x-1)2=4②; 第三步,②式等号两边同时开方,得x-1=±2③; 第四步,解③式得x=3或x=-1.
预习探究
(4)不唯一性:求解某一个问题的算法不一定只有唯一的一个,也可以有不同 的算法,这些算法有繁简、优劣之分. (5)普遍性:很多具体的问题,都可以通过设计合理的算法去解决.
预习探究
知识点三
算法的设计要求
设计算法的要求主要有以下几点: (1)写出的算法必须能解决一类问题,并且能够重复使用; (2)要使算法尽量简单、步骤尽量少; (3)要保证算法的各个步骤有效,计算机能够执行,且在有限步骤后能得到结果.
备课素材
累加、累乘问题的算法 解决一个问题的算法一般不是唯一的,不同的算法有优劣之别,保证得到正 确的结果是对每个算法的最基本的要求.另外,还要求算法的每个步骤都要 易于实现、易于理解,效率要高,通用性要好等.
备课素材
备课素材
[例2] 求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法.
解:算法如下:
备课素材
[小结]
知识 1.算法的概念; 2.算法的特性; 3.算法的设计
方法
易错
1.根据具体的问题进行判断,是 给出问题,在书写步骤时,不能
必修三集体备课材料——算法初步
山东省实验中学高一数学组集体备课材料（必修三）第一章算法初步参与编辑：山东省实验中学本校高一数学组潘洪艳、刘建宇、林宝磊、郭红星、张永花、吴建广徐萍、盛喜鑫、周明君、宋中华、王虎、胡志明算法初步知识学习§1.1.1 算法的概念一、引入：二、概念形成及深化 1、算法的定义：算法可以理解为有基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。
或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列，并且这样的步骤和序列可以解决一类问题。
例1、下列四种叙述可称为算法的是（ ）A 、在家里一般是妈妈做饭B 、做米饭需要刷锅、淘米、添水、加热这些步骤C 、在野外做饭叫野炊D 、做饭必须要有米2、算法的五个特征①有穷性：步骤是有限的，它应在有限步操作之后停止，而不能是无限地执行下去。
②确定性：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的。
③逻辑性：从初始步骤开始，分为若干个明确的步骤，前一步是后一步的前提，只有执行完前一步才能进行下一步，并且每一步都准确无误，才能完成问题。
④不唯一性：求解某一个问题的算法不一定只有唯一的一个，可以有不同的算法。
⑤普遍性：很多具体的问题，都可以设计合理的算法去解决。
注：其他还有输入性、输出性等特征，结论不固定. 例2、下列说法正确的是（ ）A 、算法就是某个问题的解决过程B 、解决某类问题的算法不是唯一的C 、一个算法可以无止境的进行下去D 、完成一件事情的算法有且只有一种 例3、算法的有穷性是指（ ）A 、算法的最后必须包含输出B 、算法的步骤必须有限C 、算法的每个操作步骤都是可执行的D 、以上说法都不对 3、算法的表述形式：⑴自然语言/数学语言⑵程序框图语言（简称框图）。
⑶程序语言。
三、典型例题 例1、《孙子算经》：今有鸡兔同笼，上有一十七头，下有四十八足，问鸡兔各几何？思考：将题目改为“上有M 头，下有N 足”则（1）M 、N 满足什么关系？（2）问鸡兔各几何？ 例2、写出解二元一次方程组⎩⎨⎧=+=+22221211212111 b x a x a b x a x a 的一个算法：（高斯消去法）例3、写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。
第1章 1.1.1 算法的概念 教师配套用书课件(共30张ppt)
明目标、知重点 填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
明目标、知重点
填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
1.1.1
探究点二：算法的步骤设计
思考3 要判断整数89是否为质数，按照例1的思路需用2～88逐一去除89求余数，需要 87个步骤，这些步骤基本是重复操作，如何改进这个算法，减少算法的步骤呢？
答 (1)用i表示2～88中的任意一个整数，并从2开始取数；
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
1.1.1
探究点二：算法的步骤设计
例2 写出用“二分法”求方程x2－2＝0(x>0)的近似解的算法．
解 第一步，令f(x)＝x2－2，给定精确度d.
第二步，确定区间[a，b]，满足f(a)f(b)<0. a＋b 第三步，取区间中点m＝ . 2
第四步，若f(a)f(m)<0，则含零点的区间为[a，m]；否则，含零点的区间为[m，b]．将新得 到的含零点的区间仍记为[a，b]．
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
1.1.1
[情境导学]
赵本山和宋丹丹的小品《钟点工》中有这样一个问题：宋丹丹：要把
大象装入冰箱，总共分几步？哈哈哈哈，三步．第一步，把冰箱门打开；第二步， 把大象装进去；第三步，把冰箱门带上．
2016-2017学年高一数学人教B版3讲义：第一章算法初步1.1.1算法的概念 含答案
1．1。
1算法的概念明目标、知重点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．1．算法的概念及描述(1）算法的定义算法可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者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能够解决一类问题．(2)算法的特征①有限性：一个算法的步骤序列是有限的，必须在有限操作之后停止，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，而不应当模棱两可．③顺序性与正确性：算法从初始步骤开始，分为若干明确的步骤，每一个步骤只能有一个确定的后续步骤，前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步，并且每一步都准确无误,才能完成问题．④不唯一性：求解某一问题的解法不一定是唯一的,对于同一个问题可以有不同的算法．⑤普遍性:很多具体的问题，都可以设计合理的算法去解决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设计好的步骤加以解决．(3）描述算法的方式描述算法可以有不同的方式：自然语言、数学语言(算法语言)、框图语言等．2．算法设计的目的设计算法的目的实际上是寻求一类问题的算法，它可以通过计算机来完成．设计算法的关键是把过程分解成若干个明确的步骤，然后用计算机能够接受的”语言”准确地描述出来，从而达到计算机执行的目的．3．算法设计的要求(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．[情境导学]赵本山和宋丹丹的小品《钟点工》中有这样一个问题:（宋丹丹)要把大象装冰箱,总共分几步?哈哈哈哈,三步．第一步，把冰箱门打开；第二步,把大象装进去;第三步，把冰箱门关上．探究点一算法的概念思考1 算法随着时代的发展其含义在不断的变化，阅读教材第3页的上半页,你能说出现代对算法是怎样理解的吗?答算法可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者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能够解决一类问题．思考2 描述算法有怎样的方式?答可以用自然语言和数学语言、数学语言（算法语言）、框图语言等．例1 下列关于算法的说法,正确的个数为（）①求解某一类问题的算法是唯一的；②算法必须在有限步操作之后停止；③算法的每一步操作必须是明确的，不能有歧义或模糊;④算法执行后一定产生确定的结果．A．1 B．2C．3 D．4答案C解析②③④正确，而解决某类问题的算法不一定唯一，从而①错．反思与感悟算法实际上是解决问题的一种程序性方法，它能够解决某一个或一类问题．跟踪训练1 下列语句表达中是算法的是( ）①从济南到巴黎可以先乘火车到北京,再坐飞机抵达；②利用公式S ＝错误!ah计算底为1，高为2的三角形的面积;③错误!x〉2x＋4;④求M （1，2)与N（－3，－5)两点连线所在直线的方程，可先求直线MN 的斜率，再利用点斜式方程求得．A．①②③ B．①③④C．①②④ D．②③④答案C解析算法是解决问题的步骤与过程，这个问题并不仅仅限于数学问题，①②④都表达了一种算法．探究点二算法的设计例2 “一群小兔一群鸡，两群合到一群里,要数腿共48,要数脑袋整17,多少小兔多少鸡？"思考1 用代数方法如何求解？答设有x只小鸡，y只小兔，则有(Ⅰ) 错误!，将方程组（Ⅰ）中的第一个方程的两边同乘以－2加到第二个方程中去，得到（Ⅱ）错误!解方程组(Ⅱ)中的第二个方程，得y＝7，将y代入第一个方程，得x ＝10。
1.1 算法的概念
张喜林制1.1 算法与程序框图1.1.1 算法的概念教材知识检索考点知识清单1．算法可以理解为或者看成____，并且这样的能够解决一类问题．2．描述算法可以有，例如，可以用加以叙述，也可以借助给出精确的说明，也可以用显示算法的全貌．3．教材中阐述的这种求解方程组的方法称为．4．我们学习的算法不同于一个具体问题的求解方法，它有如下要求：(1)写出的算法，必须能（例如解任意一个二元一次方程组），并且能使用．(2)算法过程要能____，每一步执行的操作，必须，不能____，而且经过有限步后能．要点核心解读1．算法的含义算法可以理解为由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤，或看成按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能够解决一类问题．2．算法的要求我们现在学习的算法不同于求解一个具体问题的方法，它有如下的要求：(1)写出的算法，必须能解决一类问题（例如解任意一个二元一次方程组），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，而且能在有限步后得出结果.总之，算法虽然没有一个明确的概念，但其特点还是很鲜明的．不仅要注意理解算法的程序性、有限性、构造性、精确性的特点，还应充分理解算法的问题指向性即算法往往指向解决某一个或某一类问题．泛泛地谈算法是没有意义的，算法一定要以问题为载体， 3．高斯消去法(1)高斯消去法，例如：解方程组⎩⎨⎧=+=+,4842,17y x y x记(I)⎩⎨⎧=+=+.4842,17y x y x将方程组(I)中的第一个方程的两边同乘-2加到第二个方程中去，得⎩⎨⎧⨯-=-=+∏,21748)24(,17)(y y x 解方程组(Ⅱ)中的第二个方程，得.72421748=-⨯-=y利用方程组(I)中的第一个方程来消去第二个方程中的未知数x ，从而使该方程组(I)化为与其等价的方程组(Ⅱ)，进而通过(Ⅱ)的第二个方程确定y ，再通过第一个方程确定x ，这种求解方程组的方法称为高斯消去法．(2)用高斯消去法解一般的二元一次方程组的算法．用高斯消去法解一般的二元一次方程组：⎩⎨⎧=+=+②①22221211212111,b x a x a b x a x a 的算法描述如下： 因为是二元一次方程组，所以方程组中的2111,a a 不能同时为0．第一步：假定011=/a （如果,011=a 可将第一个方程与第二个方程互换），,)(1121②①+-⨯a a得,)(111212211122122a b a b x a a a a -=-即方程组可化为⎩⎨⎧⋅-=-=+④③1212112122122111212111)(,b a b a x a a a a b x a x a第二步：如果,012212211=/-a a a a 解方程④得到：122122111212112a a a a b a b a x --= ⑤第三步：将⑤代入③，整理得122122112121221a a a a ba b a x --= ⑥第四步：输出结果⋅21,x x如果,012212211=-a a a a 则从④可以看出，方程组无解或有无穷多组解，以后，我们在描述算法时，用英文Stepl ，Step2，…来表示第一步，第二步，……也可以简写为：Sl ，S2，…4．解二元一次方程组的公式算法算法步骤如下：Sl 计算;12212211a a a a D -=S2如果D=O ，则原方程组无解或者有无穷多组解；如果D ≠0,;,21111221222211Dab a b x D a b a b x -=-=则S3 输出计算的结果21,x x 或无法求解信息．5．算法的描述描述算法可以有不同的．方式，常用的有自然语言、框图、程序设计语言、伪代码等． (1)自然语言．自然语言就是人们日常使用的语言，可以是汉语、英语或数学语言等，用自然语言描述算法的优点通俗易懂，当算法中的操作步骤都是按顺序执行时比较容易理解，缺点是如果算法中包含判断和转向，并且操作步骤较多时，就不那么直观清晰了．(2)框图（下一节研究）． (3)程序设计语言．典例分类剖析考点1算法的概念[例1] 指出下列哪个不是算法( )．A ．解方程062=-x 的过程是移项和系数化为1B ．从济南到温哥华要先乘火车到北京，再转乘飞机C ．解方程0122=-+x xD ．利用公式2r S π=计算半径为3的圆的面积就是计算23⨯π [试解] ．（做后再看答案，发挥母题功能）[解析] 由算法的含义可知选C ． [答案]C[点拨] 正确理解算法的含义是解决此类问题的关键． 1．下列语句中是算法的有().①从广州到北京旅游，先坐火车，再坐飞机抵达；②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1；③方程012=-x 有两个实根；④求4321+++的值，先计算,321=+再由1046,633=+=+得最终结果是10.A ．1个 B.2个 C.3个 D.4个考点2 高斯消去法和解二元一次方程组的公式算法[例2] 给出求解方程组⎩⎨⎧=+=+②①1154,72y x y x 的一个算法．[答案] 算法分析一：用高斯消去法求解． 解法-:Sl ,2⨯-①②得③;33-=y S2 解③得④;1-=y S3 将④代入①，得.4=x算法分析二：用公式法求解． 解法二：Sl 计算;61452=⨯-⨯=D S2 因为,06=/=D 所以,4611157=⨯-⨯=x;1647211-=⨯-⨯=yS3 输出.1,4-==y x[点拨] 本题的算法一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，下面写出求方程组)0()2.........(0A )1.(..........0y 1221222111≠-⎩⎨⎧=++=++B A B A C y B x C B x A 的解的算法：第一步：③①②;0)(,1221122121=-+-⨯-⨯C A C A y B A B A r A A r第二步：解③，得;12212112B A B A C A C A y --=第三步：将lB A B AC A C A y 2212112--=代入①，得 ⋅-+-=12212112B A B A C B C B x此时我们得到了二元一次方程组的求解公式，利用此公式可得到例2的另一个算法：第一步：取;11,5,4,7,1,2222111-===-===C B A C B A 第二步：计算 ;122121121222112B A B A C A C A y B A B A C B C B x l --=-+-=与第三步：输出运算结果．可见利用上述算法，更加有利于上机执行与操作． 2．写出二元一次方程组⎩⎨⎧-=+=-2,1423y x y x 的两种算法.考点3算法的描述[例3] (1)写出一个求解任意二次函数++=bx ax y 2)0(=/a c 的最值的算法． (2)设计一个算法，对任意3个数a ，b ，c ，求出其中的最小数．[答案] (1)由二次函数的性质知，当0>a 时，函数有最小值;442ab ac -当a<0时，函数有最大值 ab ac 442- 算法步骤用自然语言叙述如下：Sl 计算;442ab ac m -=S2 若a>0，则函数的最小值是m ；否则，执行S3； S3 函数的最大值是m ． (2)算法步骤如下：;min 1a S =S2 如果min,<b 则;min b =S3 如果min,<c 则⋅=c mm S4 min 就是a ，b ，c 中的最小数．[点拨] (1)第(1)题用的是自然语言，第(2)题用的是数学语言，至于用哪种语言结合具体的问题而定． (2)任给有限个数，求其中的最大数、最小数的算法，在数不是很多的情况下，就可以采用这种逐一比较的办法．3．写出解方程0322=--x x 的一个算法， 考点4算法的应用[例4] -位商人有9枚银元，其中有一枚略轻的是假银元，你能用天平（不用砝码）将假银元找出来吗？设计一个算法，解决这一问题．[解析] 最容易想到的解决这个问题的一种方法是：把9枚银元按顺序排成一排，先称前2枚，若不平衡，则可找出假银元；若平衡，则2枚银元都是真的，再依次与剩下的银元比较，就能找出假银元．上述算法，最少要称量1次最多需称量7次，我们还可以对这种算法进行改进，使得称量的次数尽量少一些．[答案] 解法一：算法步骤如下：Sl任取2枚银元分别放在天平的两边，如果天平左右不平衡，则轻的一边就是假银元；如果天平平衡，则执行S2；S2取下右边的银元，放在一边，然后把剩余的7枚银元依次放在右边进行称量，直到天平不平衡，偏轻的那一枚就是假银元．解法二：算法步骤如下：Sl把银元分成3组，每组3枚；S2先将两组分别放在天平的两边，如果天平不平衡，那么假银元就在偏轻的那一组；如果天平左右平衡，则假银元就在未称的第3组里；S3取出含假银元的那一组，从中任取两枚银元放在天平的两边，如果左右不平衡，则轻的那一边就是假银元；如果天平平衡．则未称的那一枚就是假银元.4．-个人带三只狼和三只羚羊过河，只有一条船，同船可以容一个人和两只动物，没有人在的时候，如果狼的数量不少于羚羊的数量，它就会吃掉羚羊．请你设计安全渡河的算法，优化分层测训学业水平测试1．下列关于算法的说法中，正确的是( )． A ．算法就是某个问题的解题过程 B ．算法执行后可以不产生确定的结果 C ．解决某类问题的算法不是唯一的 D ．算法可以无限地操作下去不停止 2．假设家中生火泡茶有下列步骤：a.生火 b ．将水倒入锅中 c ．找茶叶 d ．洗涤茶壶茶碗 e ．用开水冲茶 则最优算法为( )．A. abcdeB.bacdeC.cdabeD.dcabe 3．下列算法的说法中，正确的有 ． ①求解某一类问题的算法是唯一的； ②算法必须在有限步操作后停止； ③算法的每一步操作必须是明确的； ④算法执行后一定产生确定的结果．4．对于像“喝一碗水”这类含有动作性的语言能否出现在算法的一个步骤中，下列说法中正确的是——： ①能；②不能；③有些题目能，有些不能；④以上说法均不对． 5．写出一个能找出a ，b ，c ，d 最大数的算法.高考能力测试（测试时间：45分钟测试满分：100分）一、选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40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．下列对算法描述正确的一项是( )． A ．算法只能用自然语言来描述 B ．算法只能用图形方式来表示 C ．同一问题可以有不同的算法D ．同一问题的算法不同，必然结果不同 2．算法的有穷性是指( )． A ．算法必须包含输出B ．算法中的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3.下列语句表达中是算法的有( )．①从济南到巴黎，可以先乘火车到北京，再坐飞机抵达；②利用公式ah S 21=计算底为1，高为2的三角形的面积；;4221+>x x ③④求M(l ，2)与Ⅳ（-3，-5）两点连线的方程，可先求MN 的斜率，再利用点斜式方程求得．A ．1个B ．2个C ．3个 D.4个 4．早上从起床到出门需要洗脸刷牙(5 min)、刷水壶(2 min)、烧水(8 min)、泡面(3 min)、吃饭(10 min)、听广播(8 min)几个步骤，下列选项中最好的一种算法是( )． A ．洗脸刷牙、刷水壶、烧水、泡面、吃饭、听广播B ．刷水壶、烧水同时洗脸刷牙、泡面、吃饭、听广播C ．刷水壶、烧水同时洗脸刷牙、泡面、吃饭同时听广播D ．吃饭同时听广播、泡面、烧水同时洗脸刷牙、刷水壶 5．下面四句话中不是解决问题的算法的是( )．A ．从济南到北京旅游，先坐火车，再坐飞机B ．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1C ．方程012=-x 有两个实根D ．求54321++++的值，先计算,321=+再由,633=+,15510,1046=+=+最终结果为15 6．计算下列各式中的s 的值，能设计算法求解的是( )．;100321++++= s ① ;100321 +++++=s ②⋅∈≥++++=),1(321N n n n s 且③①②.A .B ①③ ②③.C ①②③.D7．对于算法：Sl 输入n ；S2 判断n 是否等于2，若,2=n 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Sl ； S4 输出n ．满足条件的n 是( )．A ．质数B ．奇数C ．偶数D ．约数 8．-个算法步骤如下：第一步：S 取值0，i 取值1；第二步：如果i≤10，则执行第三步，否则执行第六步； 第三步：计算S+i 并将结果代替S ； 第四步：用i+2的值代替i ； 第五步：转去执行第二步； 第六步：输出S ．运行以上步骤输出的结果为( )． A ．25 B ．20 C ．15 D ．10二、填空题（本大题共4小题，每小题5分，共20分，把答案填在题后的相应位置） 9．可设计一个计算分段函数．⎩⎨⎧≤+>-=)0(5),0(12)(2x x x x x x f 的函数值的算法，该算法最后输出的结果是6时，输入的x 的值为10．已知数字序列：.8,52,12,18,32,15,8,7,5,2写出从该序列中搜索18的一个算法： 第一步：输入实数a ．第二步： 第三步：输出.18=a11．求1197531⨯⨯⨯⨯⨯的值的一个算法是：第一步：求lx3得到结果3．第二步：将第一步所得的结果3乘5，得到结果15. 第三步： 第四步：再将105乘9得到945.第五步：再将945乘11，得到10395，即为最后结果．12. -个求解任意二次函数)0(2=/++=a c bx ax y 的最值的算法是：第一步：计算;442ab ac m -=第二步： ， 第三步：三、解答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分，解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤） 13．写出任意给出的4个数a ，b ，c ，d 的平均数的一种算法．14.某人带着一只狼和一只羊及一捆青菜过河，只有一条船，此船仅可载此人和狼、此人和羊或此人和青菜，没有此人在的时候，狼会吃羊，羊会吃青菜，请设计一个安全过河的算法．15.下面给出了一个问题的算法：第一步：输入a ．第二步：若,4≥a 则执行第三步，否则执行第四步． 第三步：输出.12-a 第四步：输出.322+-a a问题：(1)这个算法解决的问题是什么？(2)当输入a 的值为多大时，输出的数值最小？16．如图1 -1 -1 -1，已知直线-+=+-y x l y x l 23:0123:21和,06=求1l 和2l 与y 轴所围成的三角形的面积，写出解决本题的一个算法.11 / 11。
教学设计5：1.1.1 算法的概念
1.1.1 算法的概念课堂探究1．算法的五个特点剖析：(1)有穷性：一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的．(2)确定性：算法中的每一步骤都应当是确定的，而不应当是模棱两可的．(3)有序性：算法是从初始步骤开始，分为若干个明确的步骤，前一步是后一步的前提，只有执行完前一步才能进行下一步，并且每一步都准确无误，才能解决问题．(4)不唯一性：求解某个问题的算法不一定是唯一的，对于同一个问题可以有不同的算法．(5)普遍性：很多具体的问题，都可以设计合理的算法去解决．2．教材中的“思考与讨论”说出你过去和现在对“算法”一词的理解．剖析：过去可能认为“算法”是“计算方法”的简称．通过本节课的学习，已经认识到“算法”与“计算方法”其实是两个不同的概念，不能混淆．现在学习的算法不同于求解一个具体问题(特殊)的计算方法，它有如下一些要求：(1)算法必须能解决一类问题，并且能够重复使用；(2)算法过程要能一步一步地执行，每一步执行的操作必须确切，而且有限步后能得出结果，所以算法并不是计算方法的简称，它是“解题方法的精确描述”，而计算方法则是对于求数值解的方法的研究．教学探究题型一算法的概念【例1】下列语句中是算法的个数为__________．①找出十个数中的最大值；②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1；③测量某棵树的高度，判断其是否是大树；④求1＋2＋3＋4的值，先计算1＋2＝3，再由3＋3＝6，6＋4＝10得最终结果是10.【解析】①中，并没有给出问题的解决步骤，故不能算作算法；②中，给出了解一元一次方程的一般方法，故②是算法；④中，给出了求1＋2＋3＋4的一个过程，最终得出结果，故④是算法；而③中，我们对“树的大小”没有明确的标准，无法完成任务，故不是算法．【答案】2反思算法的每一步必须都是确定的，不能含糊不清．如：某健身操中一个动作“手举过头顶”，这个步骤就是不确定的，是含糊的．是双手都举过头？还是左手？或右手？举过头顶多少厘米？不同的人可以有不同的理解．算法中的每一个步骤不应产生歧义，而应当是明确无误的．有了确定的步骤之后，在执行过程中，我们只需一步一步机械地照着做即可.题型二 数值型问题的算法描述【例2】 给出求1＋2＋3＋4＋5＋6的一个算法．分析：此题有两种解法，第一种是按照逐个相加的办法计算，第二种运用公式1＋2＋3＋…＋n ＝n (n ＋1)2. 解：解法一：S1 计算1＋2得3；S2 将S1中的运算结果3与3相加得6；S3 将S2中的运算结果6与4相加得10；S4 将S3中的运算结果10与5相加得15；S5 将S4中的运算结果15与6相加得21.解法二：S1 取n ＝6；S2 计算n (n ＋1)2； S3 输出运算结果21.反思 第二种解法体现了算法的本质特征：对一类问题的机械的、统一的求解方法．【例3】 已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2－x ＋1(x ≥2)，x ＋1(x <2)，设计一个算法求函数的任一函数值． 分析：此函数是分段函数，在不同区间上的函数解析式不同，函数值与自变量的范围有关，必须讨论自变量与2的关系．解：比如求x ＝a 时f (x )的值，可设计如下的算法．算法步骤如下：S1 输入a ；S2 若a ≥2，则执行S3；若a ＜2，则执行S4；S3 输出a 2－a ＋1；S4 输出a ＋1.反思 这是求分段函数函数值的一个基本算法，问题的核心是进行有效地判断，明确执行哪个命令.题型三 非数值型问题的算法描述【例4】 一个人带三只狼和三只羚羊过河，只有一条船，同船可以容纳一个人和两只动物， 没有人在的时候，如果狼的数量不少于羚羊的数量时，狼就会吃掉羚羊．(1)请你设计一个安全渡河的算法；(2)思考每一步算法所遵循的原则是什么．分析：解答本题可先根据条件建立过程模型，再设计算法．解：(1)算法如下：S1人带两只狼过河；S2人自己返回；S3人带一只狼过河；S4人自己返回；S5人带两只羚羊过河；S6人带两只狼返回；S7人带一只羚羊过河；S8人自己返回；S9人带两只狼过河．(2)在人运送动物过河的过程中，人离开岸边时必须保证岸边的羚羊的数目大于狼的数目．反思此问题属于非数值型问题的算法设计问题，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整性．当堂检测1．下列四种叙述，能称为算法的是()A．在家里一般是妈妈做饭B．做饭需要刷锅、淘米、加水、加热这些步骤C．在野外做饭叫野炊D．做饭必须有米【解析】算法是解决某一类问题的步骤，它具有一定的规则，且每一步是明确的，故只有B可称之为算法．【答案】B2．下列所给问题：①求半径为1的圆的面积．②二分法解方程x2－3＝0.③解方程组{x＋y＝5，2x＋5y＝10.其中可以设计算法求解的是________．【解析】①②③都可以将解决问题的过程分解为若干个明确的步骤．故都可以设计算法求解．【答案】①②③3．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：第一步：输入x.第二步：________.第三步：当x<1时，计算y＝1－x.第四步：输出y.【解析】以x－1与0的大小关系为分类准则知第二步：x－1≥0即x≥1时，计算y＝x－1.【答案】当x≥1时，计算y＝x－14．设计一个解方程x2－2x－3＝0的算法．【解】算法如下：第一步，移项，得x2－2x＝3.①第二步，①式两边加1，并配方得(x－1)2＝4.②第三步，②式两边开方，得x－1＝±2.③第四步，解③得x＝3或x＝－1.备选例题写出求a，b，c三个数中最小的数的算法．【思路探究】先比较a，b的大小，再用较小的一个比较与c的大小．【解】算法步骤如下：第一步，比较a，b的大小，若a≤b，则记m＝a；若b<a，则记m＝b.第二步，比较m与c的大小，若m≤c，则m为最小数；若c<m，则记m＝c.第三步，输出结果m.备选变式由动点P向圆x2＋y2＝1引两条切线P A、PB，切点分别为A、B，若∠APB＝60°，试设计一个算法，求动点P的轨迹方程．解：连接OA、OB(如图所示)，由题知OP平分∠APB，OA⊥AP，∠APO＝30°.在Rt△APO中，OP＝2OA＝2×1＝2.∴点P是以点O为圆心，以2为半径的圆上的点，从而点P的轨迹方程为x2＋y2＝4.算法步骤如下：第一步，说明OA⊥AP；第二步，说明∠OP A＝30°；第三步，应用直角三角形性质，得OP＝2OA＝2；第四步，说明点P的轨迹是以原点为圆心，以2为半径的圆；第五步，输出点P的轨迹方程x2＋y2＝4.。