1.1.1算法的概念导学案 (1)
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§1.1.1算法的概念
一、学习目标
1.会说出算法的概念,知道算法可以编成计算机程序;
2.能够用自然语言叙述算法;
3.知道算法的特征,能够熟练写出二元一次方程组的算法.
二、预习课本,自主掌握:
1.算法一词出现于12世纪,指的是用 进行算术运算的过程。在数学中,算
法通常是指 。
2. 广义地说,算法就是 。
3. 算法的特征:(1) ,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) ,算法中的每一步应该是确定的并且能有效的执行且得到确定的结果,
不应该模棱两可;
(3) ,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,才能完成任务;
(4) ,求解某一个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) ,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。
4.算法有三种表示方法: , , 。
三、基础自测:
1.对于算法:第一步,输入n.
第二步,判断n 是否等于2,若n =2,则n 满足条件;若n>2,则执行第三步.
第三步,依次从2到n -1检验能不能整除n ,若不能整除n ,则执行第四步;若能
整除n ,则执行第一步.
第四步,输出n.
满足条件的n 是( )
A .质数
B .奇数
C .偶数
D .约数
2.对于一般的二元一次方程组⎩
⎪⎨⎪⎧
a 1x +
b 1y =
c 1,a 2x +b 2y =c 2,在写此方程组的算法时,需要我们注意的是( )
A .a 1≠0
B .a 2≠0
C .a 1b 2-a 2b 1≠0
D .a 1b 1-a 2b 2≠0
3.已知一个学生的语文成绩为89分,数学成绩为96分,外语成绩为99分.以下
是求他的总分和平均成绩的一个算法:(在横线上填入算法中缺的两个步骤)
第一步,取A =89, B =96, C =99.
第二步,____________________.
第三步,____________________.
第四步,输出计算的结果.
答案:1.A 此题首先要理解质数的含义,只能被1和自身整除的大于1的整数叫
质数.2是最小的质数,这个算法通过对2到(n -1)一一验证,看是否有其他约数,来判断
其是否为质数.
2.C 在写解方程组的算法时,a 1b 2-a 2b 1是一个很重要的值,它决定着方程组解的
个数.
3.计算总分D =A +B +C 计算平均成绩E =D 3
四、合作、探究、展示:
例1. 写出“判断整数n (n>2)是否为质数”的算法
例 2. 鸡兔同笼问题:“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?”写出求解这个问题的算法.
解:设有x 只鸡,y 只小兔,
则由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =17,2x +4y =48.
①②
算法步骤如下: 第一步,②-①×2,得2y =14,③
第二步,解③,得y =7.
第三步,②-①×4,得-2x =-20.④
第四步,解④,得x =10.
第五步,得到方程组的解为⎩⎪⎨⎪⎧
x =10,y =7,
即有10只鸡,7只小兔.
变式2. 试写出找出1至1000内7的倍数的算法.
解:算法一:第一步,令k =1.
第二步,输出k·7的值.
第三步,将k 的值增加1,若k·7的值小于1000,则返回第二步,否则结束.
算法二:第一步,令x =7.
第二步,输出x 的值.
第三步,将x 的值增加7,若没有超过1000,则返回第二步,否则结束.
例3. 下面给出了一个问题的算法:
第一步,输入a.
第二步,若a ≥4,则执行第三步,否则执行第四步.
第三步,输出2a -1.
第四步,输出a 2-2a +3.
问题:
(1)这个算法解决的问题是什么?
(2)当输入的a 值为多大时,输出的数值最小?
答案:解:(1)这个算法解决的问题是求分段函数f(a)=⎩
⎪⎨⎪⎧
2a -1,a ≥4,
a 2-2a +3,a<4的函数值. (2)当输入的a 的值为1时,输出的数值最小.
五、课堂检测:
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.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S =12
ah 计算底为1,高为2的三角形的面积 ③12
x>2x +4 ④求M(1,2)与N(-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
3.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)几步,从下列选项中选出最好的一种算法为( )
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
4.一瓶香波上写着有关使用的文字:“先将头发湿润,使用香波,出现泡沫,洗涤
均匀,重复上述过程.”请问,这是不是一个算法?______.其理由是:
________________________________________________________________________.
1.C 算法是按照一定的规则解决某一类问题的明确和有限的步骤,它具有不唯一
性.
2.C 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.
3.C 由题意可知,A 用时36 min ,B 用时31 min ,C 用时23 min ,D 用时23 min ,
而C 选项更符合逻辑规律.
4.不是 算法必须在有限步内完成
5.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 .①②
B .①③
C .②③
D .①②③
答案:B 算法具有概括性、逻辑性、有穷性、不唯一性和普遍性的特点.
6.写出作出y =|x|图象的算法.
第一步,当x>0时,作出第一象限的角平分线.
第二步,当x =0时,即为原点.
第三步,______________________________.
答案:当x<0时,作出第二象限的角平分线
7.写出求一等腰梯形的面积的算法步骤,已知等腰梯形的腰和底边的夹角为45°,
上底长为3,高为2.
第一步, ______________________________________________________________.
第二步, _______________________________________________________________.
第三步, ________________________________________________________________.
答案:求等腰梯形的下底长2×2+3=7 代入梯形面积公式S =12
×(3+7)×2 输出结果S =10