高中数学必修三秦九韶算法
高中数学必修三第一章09秦九韶算法与进位制
高中数学必修三第一章09秦九韶算法与进位制一、引言进位制是现代数学的基础之一，我们所使用的十进制数即是以10为基数的进位制。
而在高中数学必修三第一章中，也介绍了中国古代的一种进位制算法，秦九韶算法，用于做乘法运算。
本文将介绍秦九韶算法与进位制的相关内容。
二、进位制的基础进位制是指一种数的表示方法，采用固定的数字符号和固定的位权，每增加一个位权，数字符号变化一次。
在十进位制中，数字符号为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，位权从右到左依次为1、10、100、1000...，而各个位上的数字符号乘以相应的位权相加即可得到整个数的值。
例如，数1234的表示方式为：(1*1000)+(2*100)+(3*10)+(4*1)=1234进位制的特点是能够方便地进行乘法、除法和算术运算，因此在数学中得到广泛应用。
三、秦九韶算法的定义秦九韶算法，又称秦九韶势算法，是中国古代的一种进位制乘法运算方法，被广泛应用于古代的大量算术题目和通用计算。
其基本思想是将待乘数按照位权展开，然后进行分段相乘在求和的操作。
四、秦九韶算法的步骤1.将被乘数按照位权展开，将每一位上的数乘以相应的位权。
例如，对于被乘数为A=1234，展开后为：A=(1*1000)+(2*100)+(3*10)+(4*1)=1000+200+30+42.将乘数按位权展开。
例如，对于乘数为B=5678，展开后为：B=(5*1000)+(6*100)+(7*10)+(8*1)=5000+600+70+83.分段相乘并求和。
将A和B的每一位进行相乘，然后求和。
五、秦九韶算法的优点1.简单方便：秦九韶算法将乘法运算简化为分段相乘和求和，相对于纯手工计算乘法步骤较为简单，易于操作。
2.提高效率：乘法是基本的数学运算之一，而秦九韶算法能够提高乘法运算的速度和效率，节省计算时间。
3.通用性强：秦九韶算法适用于任意大小的数，无论是小数或大数之间的乘法运算。
六、秦九韶算法的应用秦九韶算法不仅仅在古代被广泛应用于计算、商业和实际生活中的数学问题，同时也是其他进位制乘法算法的基础。
高中数学1.3.2算法案例—秦九韶算法教案新人教A版必修
学 目
技能目标
模仿秦九韶计算方法，体会古人计算构思的巧妙；探究计算 机算法与数学算法的区别。
标
情感态度价值观
通过对秦九韶算法的学习，了解中国古代数学家对数学的贡 献，充分认识到我国文化历史的悠久。
重点 理解秦九韶算法的思想。
难点 用循环结构表示算法的步骤。
问题与情境及教师活动
学生活动
一．复习引入
大家都喜欢吃苹果吧，我们吃苹果都是从外到里一口一口的
(((an x an1)x an2 )x a1) a0
1 河北武邑教师教案
问题与情境及教师活动
学生活动
思考 2：对于由内向外逐层计算一次多项式
f (x) an xn an1xn1 a1x a0 （（ an x an1)x an2 )x a1)x a0
的值，其算法步骤如何？
程序框图如下图：
2 河北武邑教师教案 问题与情境及教师活动
学生活动
INPUT “n=”；n
INPUT “an=”；a
INPUT “x=”；x
v=a
i=n-1
WHILE i＞=0
PRINT “i=”；i
教
INPUT “ai=”；a
v=v*x+a
学
i=i-1
WEND
过
PRINT v
ENDห้องสมุดไป่ตู้
程 思考 3：该程序框图对应的程序如何表述？
第一步，输入多项式次数 n、最高次的系数 an 和 x 的值. 第二步，将 v 的值初始化为 an，将 i 的值初始化为 n-1. 第三步，输入 i 次项的系数 ai. 第四步，v=vx+ai,i=i-1. 第五步，判断 i 是否大于或等于 0.若是，则返回第三步；
数学知识点人教A版高中数学必修三1.3《算法案例(秦九韶算法)》word教案-总结
时案例2 秦九韶算法（一）导入新课思路1（情境导入）大家都喜欢吃苹果吧，我们吃苹果都是从外到里一口一口的吃，而虫子却是先钻到苹果里面从里到外一口一口的吃，由此看来处理同一个问题的方法多种多样.怎样求多项式f(x)=x5+x4+x3+x2+x+1当x=5时的值呢？方法也是多种多样的，今天我们开始学习秦九韶算法.思路2（直接导入）前面我们学习了辗转相除法与更相减损术，今天我们开始学习秦九韶算法.（二）推进新课、新知探究、提出问题（1）求多项式f(x)=x5+x4+x3+x2+x+1当x=5时的值有哪些方法？比较它们的特点.（2）什么是秦九韶算法？（3）怎样评价一个算法的好坏？讨论结果：（1）怎样求多项式f(x)=x5+x4+x3+x2+x+1当x=5时的值呢？一个自然的做法就是把5代入多项式f(x)，计算各项的值，然后把它们加起来，这时，我们一共做了1+2+3+4=10次乘法运算，5次加法运算.另一种做法是先计算x2的值，然后依次计算x2·x，（x2·x）·x，（（x2·x）·x）·x的值，这样每次都可以利用上一次计算的结果，这时，我们一共做了4次乘法运算，5次加法运算.第二种做法与第一种做法相比，乘法的运算次数减少了，因而能够提高运算效率，对于计算机来说，做一次乘法运算所用的时间比做一次加法运算要长得多，所以采用第二种做法，计算机能更快地得到结果.（2）上面问题有没有更有效的算法呢？我国南宋时期的数学家秦九韶（约1202~1261）在他的著作《数书九章》中提出了下面的算法：把一个n次多项式f(x)=a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0改写成如下形式：f(x)=a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0=（a n x n-1+a n-1x n-2+…+a1）x+ a0=（（a n x n-2+a n-1x n-3+…+a2）x+a1)x+a0=…=（…（（a n x+a n-1）x+a n-2）x+…+a1）x+a0.求多项式的值时，首先计算最内层括号内一次多项式的值，即v1=a n x+a n-1，然后由内向外逐层计算一次多项式的值，即v2=v1x+a n-2，v3=v2x+a n-3，…v n=v n-1x+a0，这样，求n次多项式f（x）的值就转化为求n个一次多项式的值.上述方法称为秦九韶算法.直到今天，这种算法仍是多项式求值比较先进的算法.（3）计算机的一个很重要的特点就是运算速度快，但即便如此，算法好坏的一个重要标志仍然是运算的次数.如果一个算法从理论上需要超出计算机允许范围内的运算次数，那么这样的算法就只能是一个理论的算法.（三）应用示例例1 已知一个5次多项式为f（x）=5x5+2x4+3.5x3-2.6x2+1.7x-0.8，用秦九韶算法求这个多项式当x=5时的值.解：根据秦九韶算法，把多项式改写成如下形式：f(x)=（(((5x+2)x+3.5)x-2.6)x+1.7) x-0.8，按照从内到外的顺序，依次计算一次多项式当x=5时的值：v 0=5；v 1=5×5+2=27;v 2=27×5+3.5=138.5;v 3=138.5×5-2.6=689.9;v 4=689.9×5+1.7=3 451.2;v 5=3 415.2×5-0.8=17 255.2;所以，当x=5时，多项式的值等于17 255.2.算法分析：观察上述秦九韶算法中的n 个一次式，可见v k 的计算要用到v k-1的值，若令v 0=a n ，我们可以得到下面的公式：⎩⎨⎧=+==--).,,2,1(,10n k a x v v a v k n k kn 这是一个在秦九韶算法中反复执行的步骤，因此可用循环结构来实现.算法步骤如下：第一步，输入多项式次数n 、最高次的系数a n 和x 的值.第二步，将v 的值初始化为a n ，将i 的值初始化为n-1.第三步，输入i 次项的系数a i .第四步，v=vx+a i ,i=i-1.第五步，判断i 是否大于或等于0.若是，则返回第三步；否则，输出多项式的值v.程序框图如下图：程序：INPUT “n=”；nINPUT “an=”；aINPUT “x=”；xv=ai=n-1WHILE i ＞=0PRINT “i=”；iINPUT “ai=”；av=v*x+ai=i-1WENDPRINT vEND点评：本题是古老算法与现代计算机语言的完美结合，详尽介绍了思想方法、算法步骤、程序框图和算法语句,是一个典型的算法案例.变式训练请以5次多项式函数为例说明秦九韶算法，并画出程序框图.解：设f（x）=a5x5+a4x4+a3x3+a2x2+a1x+a0首先，让我们以5次多项式一步步地进行改写：f（x）=（a5x4+a4x3+a3x2+a2x+a1）x+a0=（（a5x3+a4x2+ a3x+a2）x+a1）x+a0=（（（a5x2+a4x+ a3）x+a2）x+a1）x+a0=（（（（a5x+a4）x+ a3）x+a2）x+a1）x+a0.上面的分层计算,只用了小括号，计算时，首先计算最内层的括号，然后由里向外逐层计算，直到最外层的括号，然后加上常数项即可.程序框图如下图：例2 已知n次多项式P n(x)=a0x n+a1x n-1+…+a n-1x+a n，如果在一种算法中，计算k x0（k=2，3，4，…，n）的值需要k－1次乘法，计算P3(x0)的值共需要9次运算（6次乘法，3次加法），那么计算P10(x0)的值共需要__________次运算.下面给出一种减少运算次数的算法：P0(x)=a0,P k+1(x)=xP k(x)+a k+1（k＝0，1，2，…，n－1）．利用该算法，计算P3(x0)的值共需要6次运算，计算P10(x0)的值共需要___________次运算.答案：65 20点评：秦九韶算法适用一般的多项式f(x)=a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0的求值问题.直接法乘法运算的次数最多可到达2)1(nn，加法最多n次.秦九韶算法通过转化把乘法运算的次数减少到最多n 次，加法最多n次.例3 已知多项式函数f(x)=2x5－5x4－4x3+3x2－6x+7，求当x=5时的函数的值.解析：把多项式变形为：f(x)=2x5－5x4－4x3+3x2－6x+7=((((2x－5)x－4)x+3)x－6)x+7.计算的过程可以列表表示为：最后的系数2 677即为所求的值.算法过程：v0=2；v1=2×5－5=5；v2=5×5－4=21；v3=21×5+3=108；v4=108×5－6=534；v5=534×5+7=2 677.点评：如果多项式函数中有缺项的话，要以系数为0的项补齐后再计算.（四）知能训练当x=2时，用秦九韶算法求多项式f(x)=3x5+8x4-3x3+5x2+12x-6的值．解法一：根据秦九韶算法，把多项式改写成如下形式：f(x)=((((3x+8)x-3)x+5)x+12）x-6.按照从内到外的顺序，依次计算一次多项式当x=2时的值.v0=3;v1=v0×2+8=3×2+8=14;v2=v1×2-3=14×2-3=25;v3=v2×2+5=25×2+5=55;v4=v3×2+12=55×2+12=122;v5=v4×2-6=122×2-6=238.∴当x=2时，多项式的值为238.解法二：f(x)=((((3x+8)x-3)x+5)x+12）x-6，则f(2)=((((3×2+8)×2－3)×2+5)×2+12)×2－6＝238．（五）拓展提升用秦九韶算法求多项式f (x)=7x7+6x6+5x5+4x4+3x3+2x2+x当x=3时的值.解：f(x)=((((((7x+6)+5)x+4)x+3)x+2)x+1)xv0=7；v1=7×3+6=27；v2=27×3+5=86；v3=86×3+4=262；v4=262×3+3=789；v5=789×3+2=2 369；v6=2 369×3+1=7 108；v7=7 108×3+0=21 324.∴f(3)=21 324.（六）课堂小结1.秦九韶算法的方法和步骤.2.秦九韶算法的计算机程序框图.（七）作业已知函数f(x)=x3－2x2－5x+8,求f(9)的值.解：f(x)=x3－2x2－5x+8=(x2－2x－5)x+8=((x－2)x－5)x+8∴f(9)=((9－2)×9－5)×9+8=530.。
高中数学 《秦九韶算法与排序》教案3 北师大版必修3
高一数学必修3导学案(教师版) 编号教学过程：一、〖创设情境〗我们已经学过了多项式的计算，下面我们计算一下多项式1)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值，并统计所做的计算的种类及计算次数. 根据我们的计算统计可以得出我们共需要10次乘法运算，5次加法运算.如果我们先计算2x 的值，然后依次计算x x ⋅2，x x ⋅3，x x ⋅4的值，这样每次都可以 利用上一次计算的结果.再统计一下计算次数，可以得出仅需4次乘法和5次加法运算，显 然少了6次乘法运算，这种算法就叫秦九韶算法.二、〖新知探究〗我国南宋时期的数学家秦九韶（约1202—1261）在他的著作《数书九章》中提出了下面的算法: 把一个n 次多项式012211)(a x a x a x a x a x f n n n n n n +++++=---- 改写成如下形式： 01210123120132211012211)))((())(()()(a a x a x a x a a x a x a x a x a a x a x a x a x a a x a x a x a x a x f n n n n n n n n n n n n n n n n n n n +++++==+++++=+++++=+++++=--------------求多项式的值时，可以令n a v =0，然后计算最内层括号内一次多项式的值，即 n a v =0，101-+=n a x v v ，212-+=n a x v v ，323-+=n a x v v ，……01a x v v n n +=-，这样，求n 次多项式)(x f 的值就转化为求n 个一次多项式的值.上述方法称为秦九韶算法. 例1 已知一个5次多项式为8.07.16.25.324)(2345-+-++=x x x x x x f 用秦九韶算法 求这个多项式当5=x 时的值.（参考课本P38）〖思考〗：（1）例1计算时需要多少次乘法计算？多少次加法计算？（15，5）（2）用秦九韶算法求n 次多项式012211)(a x a x a x a x a x f n n n n n n +++++=---- 当 0x x =（0x 是任意实数）时的值，需要多少次乘法运算和多少次加法运算？（2)1(+n n ，n ） 随堂练习：利用秦九韶算法计算15.033.016.041.083.0)(2345+++++=x x x x x x f 当5=x 时的值.秦九韶算法的算法步骤、程序框图、程序语言参考课本P39.三、〖归纳小结〗秦九韶算法的计算过程.四、〖书面作业〗 课本P48习题1.3 A 组2.五、〖板书设计〗六、〖教后记〗1.2.七、〖巩固练习〗1.《自主学习丛书》P15例3；2．《自主学习丛书》P15的巩固练习.。
高中数学必修3公开课课件 1.3.2算法案例--秦九韶算法
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课后再做好复习巩固. 谢谢！
再见！
新疆 王新敞
奎屯
王新敞 特级教师 源头学子小屋 wxckt@ 新疆奎屯
再统计一下计算当时的值时需要的计算次数，可 以得出仅需4次乘法和5次加法运算即可得出结果。显 然少了6次乘法运算。
这种算法就叫秦九韶算法。
3
秦九韶算法
把一个多项式
f (x) an xn an1xn1 an2 xn2 a1x a0
改写为：
f (x) an xn an1xn1 an2 xn2 a1x a0 (an xn1 an1xn2 an2 xn3 a1)x a0 ((an xn2 an1xn3 a2 )x a1)x a0
·2007·
11
案例2 秦九韶算法
2019年5月6日星期一
1
问题提出
1.辗转相除法和更相减损术，是求两个正整数 的最大公约数的优秀算法，我们将算法转化为程序 后，就可以由计算机来执行运算，实现了古代数学 与现代信息技术的完美结合.
2.对于求n次多项式的值，在我国古代数学中 也有一个优秀算法，即秦九韶算法，本节对这个算 法作些了解和探究.
=……
( ((an x an1)x an2 )x a1) a0
4
秦九韶算法
对于f(x)=(…((anx+an-1)x+ an-2)x+…+a1)x+a0， 由内向外逐层计算一次多项式的值，其算法步骤：
第一步，计算v1=anx+an-1. 第二步，计算v2=v1x+an-2. 第三步，计算v3=v2x+an-3.
秦九韶算法高中数学
秦九韶算法高中数学
秦九韶算法是一种快速求解多项式值的算法，常用于计算机科学和工程学。
该算法可以将一个n次多项式表示为n-1次多项式的递归形式，从而快速计算多项式的值。
具体来说，假设要求P(x)=a0+a1*x+a2*x^2+⋯+an*x^n，秦九韶算法的递推公式为：
P(x) = a0 + x * (a1 + x * (a2 + x * (a3 + ⋯ + x * (an-1 + x * an))))
也就是说，从最高次项开始逐次将x乘进去，直到乘到最低次项为止。
这样一来，算法的复杂度为O(n)（即线性），比暴力计算的O(n^2)（即平方）要快得多。
在高中数学中，秦九韶算法主要作为多项式函数的计算工具。
例如，假设给定多项式f(x)=2x^3+4x^2+3x+1和x=2，要求计算f(x)，可以使用秦九韶算法：
f(2) = 2 * 2^3 + 4 * 2^2 + 3 * 2 + 1
= 16 + 16 + 6 + 1
= 39
因此，f(2)=39。
秦九韶算法的应用范围很广，可以用于求解各种多项式函数的值，包括指数函数、对数函数等。
(新)人教版高中数学必修三1.3.2《秦九韶算法》精品课件
[问题5]对于多项式
f(x)=(…((anx+an-1)x+
an-2)x+…+a1)x+a0
由内向外逐层计算一次多项式的值，其算法步骤 如何？ 第一步，计算v1=anx+an-1. 第二步，计算v2=v1x+an-2. 第三步，计算v3=v2x+an-3. …
思考：在多项 式的求值上， 这是怎样的一 种转化？
练习：
1.已知多项式f(x)=x5+5x4+10x3+10x2+5x+1 用秦九韶算法求这个多项式当x=-2时的值。 2.已知多项式f(x)=2x6-6x4-5x2+4x-6 用秦九韶算法求这个多项式当x=5时的值。
你从中看到了 3+3x2-6x当 3.已知多项式 f(x)=2x6-5x5-4x怎样的规律？ 怎么用程序框 图来描述呢？ x=5用秦九韶算法求这个多项式当 x=5时的值
[问题3]能否探索更好的算法,来解决任意多项式的 求值问题? v =2 0 f(x)=2x5-5x4-4x3+3x2-6x+7 v1=v0x-5=2×5-5=5 4 3 2 =(2x -5x -4x +3x-6)x+7 v2=v1x-4=5×5-4=21 3 2 =((2x -5x -4x+3)x-6)x+7 v3=v2x+3=21×5+3=108 2 =(((2x -5x-4)x+3)x-6)x+7 v4=v3x-6=108×5-6=534 =((((2x-5)x-4)x+3)x-6)x+7 所以,当x=5时,多项式的值是2677.
第n步，计算vn=vn-1x+a0.
秦九韶算法公式详解
秦九韶算法公式详解秦九韶算法是一种多项式求值的高效算法，可以大大提高多项式求值的速度。
本文将详细介绍秦九韶算法的原理、流程和应用。
一、算法原理秦九韶算法是一种递推算法，其基本思想是将多项式分解为一个个单项式，然后通过递推的方式依次求值。
具体来说，对于一个n次多项式f(x)，我们可以将其表示为：$f(x)=a_{n}x^{n}+a_{n-1}x^{n-1}+...+a_{1}x+a_{0}$ 然后，我们可以先计算出a_n和a_{n-1}的值，然后利用递推公式：$b_{i}=a_{i}+xtimes b_{i+1}$求出$b_{n-1}$，再利用递推公式：$c_{i}=b_{i}+xtimes c_{i+1}$求出$c_{n-2}$，以此类推，直到求出$c_{1}$，最后再加上$a_{0}$即可得到多项式的值。
二、算法流程1.输入多项式的系数和x的值；2.初始化b_{n-1}=a_{n}和c_{n-2}=a_{n}x+a_{n-1}；3.从n-2到0依次计算$b_{i}$和$c_{i}$，直到$i=0$为止；4.输出$c_{0}$，即为多项式在x处的值。
三、算法应用秦九韶算法可以用于多项式求值、多项式插值、多项式拟合、多项式积分等多个领域。
其中，多项式插值和多项式拟合是最为常见的应用。
1.多项式插值多项式插值是指通过已知的n个点，构造一个n次多项式，使得该多项式经过这n个点。
具体来说，对于n个点$(x_{1},y_{1}),(x_{2},y_{2}),...,(x_{n},y_{n})$，我们要求出一个n次多项式$f(x)$，使得$f(x_{i})=y_{i}$。
根据拉格朗日插值公式，我们可以得到：$f(x)=sum_{i=1}^{n}y_{i}l_{i}(x)$其中，$l_{i}(x)$是n次拉格朗日基函数，定义为：$l_{i}(x)=prod_{j=1,jeq i}^{n}frac{x-x_{j}}{x_{i}-x_{j}}$这里，我们可以使用秦九韶算法来快速求出各个基函数的系数，从而快速计算出多项式的值。
高中数学知识点总结：秦九韶算法与排序
高中数学知识点总结：秦九韶算法与排序
秦九韶算法与排序
1、秦九韶算法概念：
f(x)=a n x n+a n-1x n-1+….+a1x+a0求值问题
f(x)=a n x n+a n-1x n-1+….+a1x+a0=( a n x n-1+a n-1x n-2+….+a1)x+a0 =(( a n x n-2+a n-1x n-3+….+a2)x+a1)x+a0 =......=(...( a n x+a n-1)x+a n-2)x+...+a1)x+a0
求多项式的值时，首先计算最内层括号内依次多项式的值，即v1=a n x+a n-1
然后由内向外逐层计算一次多项式的值，即
v2=v1x+a n-2 v3=v2x+a n-3 ......v n=v n-1x+a0
这样，把n次多项式的求值问题转化成求n个一次多项式的值的问题。
2、两种排序方法：直接插入排序和冒泡排序
1、直接插入排序
基本思想：插入排序的思想就是读一个，排一个。
将第１个数放入数组的第１个元素中，以后读入的数与已存入数组的数进行比较，确定它在从大到小的排列中应处的位置．将该位置以及以后的元素向后推移一个位置，将读入的新数填入空出的位置中．（由于算法简单，可以举例说明）
2、冒泡排序
基本思想：依次比较相邻的两个数,把大的放前面,小的放后面.即首先比较第1个数和第2个数,大数放前,小数放后.然后比较第2个数和第3个数......直到比较最后两个数.第一趟结束,最小的一定沉到最后.重复上过程,仍从第1个数开始,到最后第2个数...... 由于在排序过程中总是大数往前,小数往后,相当气泡上升,所以叫冒泡排序.
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高中数学必修3_1.3.2算法案例(秦九韶算法)(z)
按由里到外的顺序，依此计算一次多项式当x = 5时的值：
v0 5 v1 5 5 2 27 v2 27 5 3.5 138.5 v3 138.5 5 2.6 689.9 v4 689.9 5 1.7 3451.2 v5 3451.2 5 0.8 17255.2
结束
例2 已知一个五次多项式为
5 4
f ( x) 5x 2 x 3.5x 2.6 x 1.7 x 0.8
3 2
用秦九韶算法求这个多项式当x = 5的值。 解： 将多项式变形：
f ( x) ((((5 x 2) x 3.5) x 2.6) x 1.7) x 0.8
然后由内向外逐层计算一次多项式的值,即
v2=v1x+an-2, v3=v2x+an-3, ……, vn=vn-1x+a0.
这样,求n次多项式f(x)的值就转化为求n个 一次多项式的值.这种算法称为秦九韶算法.
v1=anx+an-1,
v2=v1x+an-2,
v3=v2x+an-3, ……, vn=vn-1x+a0.
-4 25 21
3 105 108
-6 7 540 2670 534 2677
多项式 的值.
所以,当x=5时,多项式的值是2677.
练一练:用秦九韶算法求多项式 f(x)=2x6-5x5-4x3+3x2-6x当x=5时的值. 解:原多项式先化为:
f(x)=2x6-5x5 +0×x4-4x3+3x2-6x+0Βιβλιοθήκη 1、辗转相除法（欧几里得算法）
（1）算理： 所谓辗转相除法，就是对于给定的两个 数，用较大的数除以较小的数。若余数不为零，则 将余数和较小的数构成新的一对数，继续上面的除 法，直到大数被小数除尽，则这时较小的数就是原 来两个数的最大公约数。
秦九韶算法高中数学
秦九韶算法是一种用于高中数学中多项式运算的快速计算方法。
它可以通过减少乘法和加法的次数，从而提高计算效率。
该算法主要用于多项式的乘法和求值操作。
首先，我们来看多项式的表示形式。
一个n次多项式可以表示为：P(x) = aₙxⁿ+ aₙ₋₁xⁿ⁻¹+ ... + a₁x + a₀其中，a₀, a₁, ..., aₙ是多项式的系数，x是变量。
多项式中，次数最高项的系数aₙ不为零。
接下来，我们将详细介绍秦九韶算法的两个主要操作：多项式的乘法和多项式的求值。
1. 多项式的乘法：假设有两个多项式：A(x) = aₙxᵐ + aₙ₋₁xᵐ⁻¹+ ... + a₁x + a₀B(x) = bₙxⁿ+ bₙ₋₁xⁿ⁻¹+ ... + b₁x + b₀其中，A(x)的次数为m，B(x)的次数为n。
秦九韶算法的乘法操作可以通过如下步骤进行：-创建一个长度为(m+n+1)的结果数组result，初始值为0。
-对于A(x)中的每一项ai和B(x)中的每一项bj，计算乘积并将结果累加到result中对应的指数位置上。
即：result[i+j] += ai * bj。
-最后得到的result数组即为乘积多项式的系数。
例如，假设有两个多项式：A(x) = 2x²+ 3x + 1B(x) = 4x + 2我们可以按照上述步骤进行计算：-创建结果数组result，长度为(2+1)+(1+1)=5，初始值为[0, 0, 0, 0, 0]。
-对于A(x)中的每一项和B(x)中的每一项，进行乘法和累加操作：result[0] += 2 * 4 = 8result[1] += 2 * 2 + 3 * 4 = 16result[2] += 3 * 2 = 6result[3] = 0result[4] = 0-得到结果多项式的系数为[8, 16, 6, 0, 0]，即8x⁴+ 16x³+ 6x²。
高中数学必修三第一章09秦九韶算法与进位制
高中数学人教A版 必修三· 第1章 算法初步
四川省成都市新都一中 肖 宏
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第9课时 秦九韶算法与进位制
• 我们在数学运算中,一般都是“逢十进一”,这种 记数方法称为“十进位制”.事实上,还有其他进 位制,比如在时间的表示中,60秒为1分,60分为1 小时,这种逢“六十进一”的记数方法称为“六十 进位制”.而在计算机语言中,都采用“逢二进一” 的“二进位制”.各种进位制之间是可以互相转换 的,比如我们常用的十进位制中的6,在二进位制 中是110,在三进位制中为20,在六进位制中为10. 类似地,你能把十进位制中的235分别用二进位 制、三进位制及六进位制表示吗?
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• • • • • •
预学1:秦九韶计算多项式的方法 f(x)＝anxn＋an－1xn－1＋…＋a1x＋a0 ＝(anxn－1＋an－1xn－2＋…＋a1)x＋a0 ＝((anxn－2＋an－1xn－3＋…＋a2)x＋a1)x＋a0 ＝… ＝(…((anx＋an－1)x＋an－2)x＋…＋a1)x＋a0.
• 预学3:进位制 • 进位制:“满几进一”就是几进制,几进制的基数 就是几. • k进制数的一般形式:若k是一个大于1的整数,则 以k为基数的k进制数可以表示为一串数字连写 在一起的形式:anan－1…a1a0(k)(0<an<k,0≤an－ 1,…,a1,a0<k). • 想一想:574可以是几进制数?怎样区分开不同 进制数的表示方法?
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• 求多项式的值时,首先计算最内层括号内一次 多项式的值,即v1＝anx＋an－1,然后由内向外逐 层计算一次多项式的值,即v2＝v1x＋an－2,v3＝ v2x＋an－3,…,vn＝vn－1x＋a0.这样,把n次多项式 的求值问题转化为求n个一次多项式的值的问 题,上述方法称为秦九韶算法. • 练一练:已知一个3次多项式为f(x)＝x3－2x2＋x －1,用秦九韶算法求当x＝2时这个多项式的值. • 【解析】f(x)＝x3－2x2＋x－1＝(((x－2)x＋1)x －1)＝1.
高中数学人教版必修三《1.3.2秦九韶算法》课件
= 3906 10次的乘法运算,5次的加法运算 4次的乘法运算,5次的加法运算
ｆ（5）=5５＋5４＋5３＋5２＋5＋１
=5×（5４＋5３＋5２＋5＋１） ＋１
=5×（5×（5３＋5２＋5 ＋１ ）＋１ ） ＋１ =5×（5×（ 5× （5２＋5 ＋１） ＋１ ）＋１ ） ＋１ =5×（5×（ 5× （5× （5＋１ ） ＋１ ） ＋１ ）＋１ ） ＋１
• 四级所以ｆ（5）=5５＋5４＋5３＋5２＋5＋１
• 五级
=5x5x5x5x5＋5x5x5x5＋5x5x5＋5x5＋5＋１
=3125＋625＋125＋25＋5＋１
= 3906
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算法二：先运算x2的值，然后顺次运算
• 单击此处编辑x2母·x、版（文本x2样·x）式·x、（ （ x2·x）·x）·x 的值
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案例2、秦九韶算法
• 单击此秦处九编韶辑算母法版是文求本一样元式多项式的值的一种方法。
• 二级
•怎三样•级四求级多项式f(x)=x5+x4+x3+x2+x+1当x=5时的值呢？ 算法一• 五：级把5代入，运算各项的值，然后把它们加起来。
算法二：先运算x2的值，然后顺次运算x2·x、
• 单击此处课编堂辑母小版结文本：样式
• 二•级三级1、秦九韶算法的方法和步骤 • 2四、级• 五秦级九韶算法的流程图及程序
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• 二1级.3.2 • 三级 谢谢大家 • 四级 • 五级
人教版 高中数学
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复习
1、求两个数的最大公约数的两种方法分别是（ ）和
（ ）.
辗转相除法 更相减损术
2、2709 B、2606 C、2703 D、2706
案例2、秦九韶算法
秦九韶算法是求一元多项式的值的一种方法。
怎样求多项式f(x)=x5+x4+x3+x2+x+1当x=5时的值呢？
f ( x ) 5 x 5 2 x 4 3 . 5 x 3 2 . 6 x 2 1 . 7 x 0 . 8
用秦九韶算法求这个多项式当x = 5的值.
解： 按由里到外的顺序,依此计算一次多项式当x = 5时的值：
v0 5 v 1 5 5 2 2 7 v 2 2 7 5 3 . 5 1 3 8 . 5 v 3 1 3 8 . 5 5 2 . 6 6 8 9 . 9 v 4 6 8 9 . 9 5 1 . 7 3 4 5 1 . 2
( ( a n x a n 1 ) x a n 2 ) x a 1 ) x a 0
省略了若干 个半括号
省略了若干项
f ( x ) ( ( a n x a n 1 ) x a n 2 ) x a 1 ) x a 0
要求多项式的值，应该先算最内层的一次多项式的值，即
v 1 a n x a n 1
然后，由内到外逐层计算一次多项式的值，即
v 2 v 1 x a n 2
v v 3 v 2 x a n 3
0
v k
an vk1x ank
v n v n 1 x a 0 (k 1,2, ,n)
这种将求一个n次多项式f(x)的值转化成求n个一 次多项式的值的方法,称为秦九韶算法
例2 已知一个五次多项式为
算法一：把5代入，计算各项的值，然后把它们加起来。 算法二：先计算x2的值，然后依次计算x2·x、 （ x2·x）·x、（ （ x2·x）·x）·x的值。
算法一：把5代入，计算各项的值，然后把它们加起来。
计算多项式ｆ（ｘ） =ｘ５＋ｘ４＋ｘ３＋ｘ２＋ｘ＋１当x =
5的值
算法1：因为ｆ（ｘ） =ｘ５＋ｘ４＋ｘ３＋ｘ２＋ｘ＋１ 所以ｆ（5）=5５＋5４＋5３＋5２＋5＋１
显然，采用第二种算法，计算机能够更快地得到结果。
那么，有没有更有效的算法呢？
《数书九章》——秦九韶算法
设 f (x) 是一个n 次的一元多项式
f ( x ) a n x n a n 1 x n 1 a 1 x a 0
对该多项式按下面的方式进行改写
f ( x ) a n x n a n 1 x n 1 a 1 x a 0 ( a n x n 1 a n 1 x n 2 a 1 ) x a 0 ( ( a n x n 2 a n 1 x n 3 a 2 ) x a 1 ) x a 0
v 5 3 4 5 1 . 2 5 0 . 8 1 7 2 5 5 . 2
所以,x = 5时，多项式的值为17255.2
练习：教材P48、 2
vv0k
an vk1x
ank
(k 1,2, ,n)
课后必做作业：
请同学们课后阅读教材38页，理解并能识别秦九韶 算法的程序。
课堂小结：
1、秦九韶算法的方法和步骤 2、秦九韶算法的流程图及程序
算法1：因为ｆ（ｘ） =ｘ５＋ｘ４＋ｘ３＋ｘ２＋ｘ＋１
所以ｆ（5）=5５＋5４＋5３＋5２＋5＋１
=3125＋625＋125＋25＋5＋１
= 3906 10次的乘法运算,5次的加法运算
算法2：
ｆ（5）=5５＋5４＋5３＋5２＋5＋１4次的乘法运算,5次的加法运算
=5×（5４＋5３＋5２＋5＋１） ＋１ =5×（5×（5３＋5２＋5 ＋１ ）＋１ ） ＋１ =5×（5×（ 5× （5２＋5 ＋１） ＋１ ）＋１ ） ＋１ =5×（5×（ 5× （5× （5＋１ ） ＋１ ） ＋１ ）＋１ ） ＋１
=5×（5４＋5３＋5２＋5＋１） ＋１
=5×（5×（5３＋5２＋5 ＋１ ）＋１ ） ＋１ =5×（5×（ 5× （5２＋5 ＋１） ＋１ ）＋１ ） ＋１ =5×（5×（ 5× （5× （5＋１ ） ＋１ ） ＋１ ）＋１ ） ＋１
计算多项式ｆ（ｘ） =ｘ５＋ｘ４＋ｘ３＋ｘ２＋ｘ＋１当x = 5的值
=5x5x5x5x5＋5x5x5x5＋5x5x5＋5x5＋5＋１ =3125＋625＋125＋25＋5＋１
= 3906
算法二：先计算x2的值，然后依次计算
x2·x、（ x2·x）·x、（ （ x2·x）·x）·x 的值
计算多项式ｆ（ｘ） =ｘ５＋ｘ４＋ｘ３＋ｘ２＋ｘ＋１当x = 5的值
算法2：
ｆ（5）=5５＋5４＋5３＋5２＋5＋１