高中数学 第一章 算法初步章末复习提升课件 新人教版必修3.ppt

第一章算法初步 章末复习提升 知识网络系统盘点 知识梳理自主学习 题型探究重点突破 栏目索引 知识网络系统盘点 返回 知识梳理自主学习 1 算法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 程序框图程序框图又称流程图 是一种用规定的图形 流程线及文字说明来准确 直观地表示算法的图形 通常 程序框图由程序框和流程线组成 一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤 流程线是带方向箭头的指向线 按照算法进行的顺序将程序框连接起来 3 程序设计自然语言表述的算法和程序框图是程序设计的基础 程序框图侧重于直观性 而程序则倾向于计算机执行的实用性 编写程序的基本方法是 自上而下 逐步求精 即首先把一个复杂的大问题分解成若干个相对独立的小问题 如果小问题仍较复杂 则可以把这些小问题再继续分解成若干个子问题 这样不断分解 便可使得小问题或子问题简单到能够直接用程序的三种基本结构表达为止 然后 对应每一个小问题或子问题编写出一个功能上相对独立的程序模块来 每个模块各个击破 最后再统一组装 问题便可得到解决 4 算法在实际生活中的应用算法的基本思想在我们的日常生活中是很有用的 随着计算机技术的发展 计算机技术在实际生活中的应用越来越广泛 特别是尖端科学技术更离不开它 算法在计算机科学和数学领域都有非常重要的地位 为此 我们在理解算法的基础上 要有意识地将算法思想应用到日常生活中 这样有利于提高解决具体问题的能力 返回 题型探究重点突破 题型一算法设计 算法的设计与一般意义上的解决问题并不相同 它是对一类问题一般解法的抽象与概括 我们将一般问题划分为数值问题和非数值型问题两类 对于数值型问题 我们可以采用数值分析的方法进行处理 数值分析中许多现成的固定算法 我们可以直接使用 当然我们也可以根据问题的实际情况设计算法 对于非数值型问题 可以根据过程模型分析算法并进行处理 也可以选择一些成熟的办法进行处理 如排序 递推等 例1求两底面直径分别为2和4 且高为4的圆台的表面积及体积 写出解决该问题的算法 解算法如下 第一步 取r1 1 r2 2 h 4 第四步 输出计算结果 解析答案 跟踪训练1已知函数y 2x4 8x2 24x 30 写出连续输入自变量的11个取值 分别输出相应的函数值的算法 解算法为 第一步 输入自变量x的值 第二步 计算y 2x4 8x2 24x 30 第三步 输出y 第四步 记录输入次数 第五步 判断输入的次数是否大于11 若是 则结束算法 否则 返回第一步 解析答案 题型二程序框图的应用 程序框图是用规定的图形和流程线来准确 直观 形象地表示算法的图形 画程序框图之前应先对问题设计出合理有效的算法 然后分析算法的逻辑结构 画出相应的程序框图 算法的逻辑结构有三种 顺序结构 条件结构和循环结构 条件结构是一种重要的选择结构 比如比较两个数的大小 对一组数进行排序筛选等问题都要用到条件结构 在利用循环结构画程序框图前 常确定三件事 一是确定循环变量的初始条件 二是确定算法中反复执行的部分 即循环体 三是循环终止的条件 例2设计一个计算10 11 12 200的值的算法 并画出程序框图 解算法如下 第一步 使i 10 第二步 使p 0 第三步 使p p i 第四步 使i i 1 第五步 若i 200 则返回第三步 否则 输出p 算法结束 程序框图如图 解析答案 跟踪训练2执行如图所示的程序框图 若输入n 3 则输出t 解析按照程序框图的流程写出前n次循环的结果 直到不满足判断框中的条件 输出结果 初始值 i 0 s 0 n 3 i 1 s 1 t 1 i 2 s 3 t 4 i 3 s 6 t 10 i 4 s 10 t 20 由于此时4 3不成立 停止循环 故输出t 20 20 解析答案 题型三程序的编写 基本算法语句有输入语句 输出语句 赋值语句 条件语句 循环语句五种 它们对应于算法的三种逻辑结构 顺序结构 条件结构 循环结构 用基本语句编写程序时要注意各种语句的格式要求 特别是条件语句和循环语句 应注意这两类语句中条件的表达以及循环语句中有关变量的取值范围 例3用砖砌一堵墙 第一层用了全部砖的一半多一块 第二层用了剩下砖的一半又多一块 以后每层都用了前一层砌完后剩下砖的一半多一块 到第二十层时恰好剩下一块砖 将其砌上 这堵墙也就砌完了 画出计算这堵墙用砖块数的程序框图并编写程序 解析答案 解第二十层砌前有砖 s20 1 块 第十九层砌前有砖 s19 1 1 2 4 块 第十八层砌前有砖 s18 1 4 2 10 块 第一层砌前有砖 s1 s2 1 2 块 所以递推关系式是 s20 1 sn sn 1 1 2 n 1 2 19 故可用循环结构设计算法 解析答案 程序框图如图所示 程序如下 跟踪训练3高一 2 班共有54名学生参加数学竞赛 现已有他们的竞赛分数 请设计一个将竞赛成绩优秀的学生的平均分输出的算法 规定90分以上为优秀 画出程序框图 并设计程序 解析答案 解程序框图如图所示 程序如下 题型四算法案例 算法案例包含三方面的内容 辗转相除法与更相减损术 秦九韶算法 进位制 利用辗转相除法或更相减损术可以求两个正整数的最大公约数 利用秦九韶算法可以求多项式的值 利用进位制的知识可以进行进位制之间的转化 例4用秦九韶算法求多项式f x 4x5 3x4 5x3 x2 x当x 2时的值 解因为f x 4x 3 x 5 x 1 x 1 x 所以v0 4 v1 4 2 3 11 v2 11 2 5 27 v3 27 2 1 55 v4 55 2 1 111 v5 111 2 222 所以当x 2时 多项式f x 4x5 3x4 5x3 x2 x的值为222 解析答案 跟踪训练4 1 将七进制数235 7 转化为十进制数 解235 7 2 72 3 71 5 70 124 2 将五进制数44 5 转化为二进制数 解44 5 4 51 4 50 24 所以24 11000 2 即44 5 11000 2 解析答案 题型五分类讨论思想 在解答某些数学问题时 有时会有多种情况 需对各种情况加以分类 并逐类求解 然后综合得结论 这就是分类讨论思想 在具体问题的算法设计中 往往需要根据条件进行逻辑判断 并进行不同的处理 如条件结构和循环结构 这实际上运用了分类讨论的数学思想方法 例5已知函数f x 写出求f f x 的程序 并画出程序框图 解析答案 解算法的程序框图如图所示 解析答案 程序如下 跟踪训练5阅读如图所示的程序 当分别输入x 2 x 1 x 0时 输出的y值分别为 解析答案 所以当x 2时 y 1 当x 1时 y