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2017高二数学教案设计

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  【小编寄语】www.manfen6.com数学网小编给大家整理了2013高二数学教案设计,希望能给大家带来帮助!

  1.1.1 算法的概念

  【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。

  【重点与难点】

  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。

  【教学过程】

  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。

  2.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。

  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。

  3.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。

  解析: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。

  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。

  变式训练1:一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,狼就会吃掉羚羊.请设计过河的算法。

  解:算法或步骤如下:

  S1 人带两只狼过河;

  S2 人自己返回;

  S3 人带一只羚羊过河;

  S4 人带两只狼返回;

  S5 人带两只羚羊过河;

  S6 人自己返回;

  S7 人带两只狼过河;

  S8 人自己返回;

  S9 人带一只狼过河.

  例2 给出求解方程组 的一个算法.

  解析:解线性方程组的常用方法是加减消元法和代入消元法,这两种方法没有本质的差别,为了适用于解一般的线性方程组,以便于在计算机上实现,我们用高斯消元法(即先将方程组化为一个三角形方程组,在通过回代过程求出方程组的解)解线性方程组.

  解:用消元法解这个方程组,步骤是:

  第一步:方程①不动,将方程②中 的系数除以方程①中 的系数,得到乘数 ;

  第二步:方程②减去 乘以方程①,消去方程②中的 项,得到

  ;

  第三步:将上面的方程组自下而上回代求解,得到 , .

  所以原方程组的解为 .

  点评:通过例2再次明确算法特点:有限性和确定性

  变式训练2:写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。

  解:算法:第一步:取x1=-2,y1=-1,x2=2,y2=3;

  第二步:计算 ;

  第三步:在第二步结果中令x=0得到y的值m,得直线与y轴交点(0,m);

  第四步:在第二步结果中令y=0得到x的值n,得直线与x轴交点(n,0);

  第五步:计算S= ;

  第六步:输出运算结果

  例3 用二分法设计一个求解方程x2–2=0的近似根的算法。

  算法分析:回顾二分法解方程的过程,并假设所求近似根与准确解的差的绝对值不超过0.005,则不难设计出以下步骤:

  第一步:令f(x)=x2–2。因为f(1)<0,f(2)>0,所以设x1=1,x2=2。

  第二步:令m=(x1+x2)/2,判断f(m)是否为0,若则,则m为所长;若否,则继续判断f(x1)•f(m)大于0还是小于0。

  第三步:若f(x1)•f(m)>0,则令x1=m;否则,令x2=m。

  第四步:判断|x1–x2|<0.005是否成立?若是,则x1、x2之间的任意取值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二

  点评:渗透循环的思想,为后面教学做铺垫。

  变式训练3 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 运用公式 直接计算.

  第一步:取 =5;

  第二步:计算 ;

  第三步:输出运算结果.

  算法3 用循环方法求和.

  第一步:使 ,;

  第二步:使 ;

  第三步:使 ;

  第四步:使 ;

  第五步:如果 ,则返回第三步,否则输出 .

  点评:一个问题的算法可能不唯一.

  4.回顾小结

  1.算法的概念:对一类问题的机械的、统一的求解方法.算法是由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者是按照要求设计好的有限的计算序列,并且这样的步骤或序列能解决一类问题.

  2.算法的重要特征:

  (1)有限性:一个算法在执行有限步后必须结束;

  (2)确定性:算法的每一个步骤和次序必须是确定的;

  (3)输入:一个算法有0个或多个输入,以刻划运算对象的初始条件.所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件.

  (4)输出:一个算法有1个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果.没有输出的

  算法是毫无意义的.

  5.课后作业

  写出求 的一个算法

  解:第一步:使 ,;

  第二步:使 ;

  第三步:使 ;

  第四步:使 ;

  第五步:使 ;

  第六步:如果 ,则返回第三步,否则输出 .

  1.1.1. 算法的概念

  课前预习学案

  一、预习目标:了解算法的含义,体会算法的思想。

  二、预习内容:

  1.算法的概念及其特点

  2.判断一个数为质数的算法设计

  三、提出疑惑:如何快速准确的写出一个问题的算法?

  课内探究学案

  一、学习目标:

  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.知道算法应满足的要求。

  二、学习重点:算法的含义、判断一个数为质数的算法设计。

  学习难点:把自然语言转化为算法语言。

  三、学习过程:

  (一)、自主学习:

  1.算法的概念

  2.算法的重要特征:

  (二)、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

  变式训练1:一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,狼就会吃掉羚羊.请设计过河的算法。

  例2 给出求解方程组 的一个算法.

  变式训练2:写出求过两点M(-2,-1)、N(2,3)的直线与坐标轴围成面积的一个算法。

  例3 用二分法设计一个求解方程x2–2=0的近似根的算法。

  变式训练3 给出求1+2+3+4+5的一个算法

  (三)、回顾小结:

  (1)算法的概念

  (2)算法的重要特征

  (四)、当堂检测:

  写出求 的一个算法

  解:第一步:使 ,;

  第二步:使 ;

  第三步:使 ;

  第四步:使 ;

  第五步:使 ;

  第六步:如果 ,则返回第三步,否则输出 .

  课后练习与提高:

  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惟一的 D. 算法可以无限地操作下去不停止

  2.有一堆形状大小相同的珠子,其中只有一粒质量比其他的轻,某同学利用科学的算法,两次利用天平找出这粒最轻的珠子,则这堆珠子最多有多少粒( )

  A. 4 B.5 C.7 D.9

  3下列各式中的S值不可以用算法求解的是( )

  A.S=1+2+3+4

  B.S=1+2+3+4+….

  C.S=

  D.S=1+2+3+4+…+100

  4.已知一个学生的语文成绩为89,数学成绩为96,外语成绩为99。求它的总分和平均分的一个算法为:

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