高中數(shù)學專題1.2程序框圖與算法的基本邏輯結構教案【新人教版】.docx

程序框圖與算法的基本邏輯結構【教學目標】1.理解程序框圖的含義2.掌握各種程序框的畫法和功能3.能夠讀懂順序結構、條件結構、循環(huán)結構的程序框圖【教法指導】本節(jié)重點是程序框圖的作用及其含義；難點是三種結構的程序框圖；本節(jié)知識的主要學習方法是 ：動手與觀察，思考與交流，歸納與總結.加強新舊知識之間的聯(lián)系，培養(yǎng)自己分析問題、解決問題的能力，從而獲得學習數(shù)學的方法.【教學過程】1、 知識回顧：1、程序框圖(1)定義：程序框圖(又稱流程圖)，是一種用程序框、流程線及文字說明來表示算法的圖形(2)在程序框圖中，一個或幾個程序框的組合表示算法中的一個步驟；帶有箭頭的流程線將程序框連接起來，表示算法步驟的執(zhí)行順序3、順序結構順序結構是由若干個依次執(zhí)行的步驟組成的，這是任何一個算法都離不開的基本結構用程序框圖表示如圖 4、條件結構（1）.在一個算法中，經常會遇到一些條件的判斷，算法的流程根據條件是否成立有不同的流向，條件結構就是處理這種過程的結構想一想：條件結構中的判斷框有兩個出口，由此說明條件結構執(zhí)行的結果不唯一，對嗎？（2） 常見的條件結構用程序框圖表示為下面兩種形式結構形式特征如圖所示的條件結構中含有一個判斷框，算法執(zhí)行到此判斷框給定的條件時，根據條件是否成立，選擇不同的執(zhí)行框(步驟A、步驟B)，無論條件是否成立，都要執(zhí)行步驟A和步驟B之一，但不可能既執(zhí)行步驟A又執(zhí)行步驟B，也不可能步驟A和步驟B都不執(zhí)行根據條件選擇是否執(zhí)行步驟A（3）對條件結構的理解條件結構是程序框圖的重要組成部分其特點是：先判斷后執(zhí)行在利用條件結構畫程序框圖時要注意兩點：一是需要判斷條件是什么，二是條件判斷后分別對應著什么樣的結果凡是必須先根據條件作出判斷然后再進行哪一個步驟的問題，在畫程序框圖時，必須引入一個判斷框應用條件結構（4）.順序結構與條件結構的共性只有一個入口只有一個出口請注意一個菱形判斷框有兩個出口，而一個條件結構只有一個出口不要將菱形框的出口和條件結構的出口混為一談結構內的每一部分都有機會被執(zhí)行到也就是說對每一個框來說都應當有一條從入口到出口的路徑通過它象圖中沒有一條從入口到出口的路徑通過它，就是不符合要求的流程圖兩種基本結構的這些共同特點，也是檢查一個流程圖或算法是否正確、合理的方法和試金石 5、循環(huán)結構的概念（1）.在一些算法中，經常會出現(xiàn)從某處開始，按照一定的條件反復執(zhí)行某些步驟的情況，這就是循環(huán)結構反復執(zhí)行的步驟稱為循環(huán)體.（2）常見的兩種循環(huán)結構名稱結構圖特征直到型循環(huán)結構在執(zhí)行了一次循環(huán)體后，對條件進行判斷，如果條件不滿足，就繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，直到條件滿足時終止循環(huán)因此，這種循環(huán)結構稱為直到型循環(huán)結構當型循環(huán)結構在每次執(zhí)行循環(huán)體前，對條件進行判斷，當條件滿足時，執(zhí)行循環(huán)體，否則終止循環(huán)因此，這種循環(huán)結構稱為當型循環(huán)結構.想一想：循環(huán)結構中判斷框中的條件是唯一的嗎？（1）畫循環(huán)結構程序框圖的三要素利用循環(huán)結構表示算法時，在畫算法的框圖之前就應該分析清楚循環(huán)結構的三要素：循環(huán)變量、循環(huán)體、循環(huán)終止條件，只有準確地把握了這三個要素，才能清楚地畫出循環(huán)結構的程序框圖循環(huán)變量：一般分為累計變量和計數(shù)變量，應明確它的初始值、步長(指循環(huán)變量每次增加的量)、終值循環(huán)體：也稱循環(huán)表達式，它是算法中反復執(zhí)行的部分循環(huán)的中止條件：程序框圖中用一個判斷框來表示，用它判斷是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體（2）當型循環(huán)結構與直到型循環(huán)結構的聯(lián)系和區(qū)別()聯(lián)系當型循環(huán)結構與直到型循環(huán)結構可以相互轉化；循環(huán)結構中包含條件結構，以保證在適當?shù)臅r候終止循環(huán)；循環(huán)結構只有一個入口和一個出口；循環(huán)結構內不存在死循環(huán)，即不存在無終止的循環(huán)()區(qū)別直到型循環(huán)結構先執(zhí)行一次循環(huán)體，然后再判斷是否繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體，當型循環(huán)結構先判斷是否執(zhí)行循環(huán)體；直到型循環(huán)結構是在條件不滿足時執(zhí)行循環(huán)體，當型循環(huán)結構是在條件滿足時執(zhí)行循環(huán)體要掌握這兩種循環(huán)結構，需抓住它們的區(qū)別（3）.計數(shù)變量與累計變量的有關理解一般地，循環(huán)結構中都有一個計數(shù)變量和累加變量：計數(shù)變量用于記錄循環(huán)次數(shù)，同時它的取值還用于判斷循環(huán)是否終止；累加變量用于表示每一步的計算結果計數(shù)變量和累加變量一般是同步執(zhí)行的，累加一次，計數(shù)一次變量i是一個計數(shù)變量，它可以統(tǒng)計執(zhí)行的循環(huán)次數(shù)，它控制著循環(huán)的開始和結束；算法在執(zhí)行循環(huán)結構時，就賦予計數(shù)變量初始值，預示循環(huán)的開始，每執(zhí)行一次循環(huán)結構，計數(shù)變量的值就發(fā)生變化，并在每一次重復執(zhí)行完循環(huán)體時或重新開始執(zhí)行循環(huán)體時，要判斷循環(huán)體的條件是否已達到終止循環(huán)的要求變量S是一個累加變量，它是我們編寫算法中至關重要的量，我們根據要求制定它的變化情況，通常情況下與計數(shù)變量有相應關系每執(zhí)行一次循環(huán)結構，累加變量的值就發(fā)生一次變化，并在每一次重復執(zhí)行完循環(huán)體時或重新開始執(zhí)行循環(huán)體時，觀察累加變量值的情況，并根據題意對累加變量的要求設置循環(huán)結構、終止循環(huán)的條件題型一程序框圖的認識和理解例、下列關于程序框圖的理解，正確的有 ()任何一個程序框圖都必須有起、止框；輸入框只能放在開始框后，輸出框只能放在結束框前；判斷框是唯一具有超過一個退出點的圖形符號；對于一個程序而言，判斷框內的條件是唯一的A1個 B2個 C3個 D4個總結規(guī)律、提高升華：(1)理解程序框圖中各框圖的功能是解此類題的關鍵，用程序框圖表示算法更直觀、清晰、易懂(2)判斷框是唯一具有超過一個退出點的圖形符號一種判斷框是“是”與“否”兩分支的判斷，而且有且僅有兩個結果；另外一種是多分支判斷，可能有幾種不同的結果變式訓練：1、 (2012珠海高一檢測)下列說法正確的是 ()A程序框圖中的圖形符號可以由個人來確定B. 也可以用來執(zhí)行計算語句C程序框圖中可以沒有輸出框，但必須要有輸入框D用程序框圖表達算法，其優(yōu)點是算法的基本邏輯結構展現(xiàn)得非常直接題型二利用順序結構表示算法例、已知P0(x0，y0)和直線l：AxByC0，寫出求點P0到直線l的距離d的算法，并用程序框圖來描述總結規(guī)律、提高升華：應用順序結構表示算法的步驟：(1)仔細審題，理清題意，找到解決問題的方法(2)梳理解題步驟(3)用數(shù)學語言描述算法，明確輸入量，計算過程，輸出量(4)用程序框圖表示算法過程變式訓練：2.把直線l改為圓C：(xa)2(yb)2r2，寫出求點P0(x0，y0)到圓上的點的距離最大值的算法及程序框圖解析：第一步，輸入點P0的橫、縱坐標x0、y0，輸入圓心C的橫、縱坐標a、b，圓的半徑r第二步，計算z1第三步，計算dz1r第四步，輸出d程序框圖：題型三簡單條件結構的設計輸入兩個數(shù)a，b，打印出較大的那個數(shù)，試用程序框圖表示其算法得出規(guī)律、提高升華：解決這類問題時，首先對問題設置的條件作出判斷，設置好判斷框內的條件，然后根據條件是否成立選擇不同的流向變式訓練：如圖所示的程序框圖，若a5，則輸出b_. 題型四循環(huán)結構例、設計求135731的算法，并畫出相應的程序框圖總結規(guī)律、提高升華：如果算法問題里涉及的運算進行多次重復的操作，且先后參與運算的各數(shù)之間有相同的變化規(guī)律，就可以引入循環(huán)變量參與運算，構成循環(huán)結構在循環(huán)結構中，要根據條件設置合理的計數(shù)變量，累加(乘)變量，同時條件的表述要恰當，精確累加變量的初值一般為0，而累乘變量的初值一般為1.變式訓練：(2012棗莊高一檢測)設計求12342 0092 010的算法，并畫出程序框圖題型五利用循環(huán)結構尋找特定的數(shù)例、寫出求123n20 000的最小正整數(shù)n的算法，并畫出相應的算法框圖 總結規(guī)律、得出方法(1)在使用循環(huán)結構時，需恰當?shù)卦O置累加(乘)變量和計數(shù)變量，在循環(huán)體中要設置循環(huán)終止的條件(2)在最后輸出結果時，要避免出現(xiàn)多循環(huán)一次或少循環(huán)一次的情況出現(xiàn)變式訓練：設計求使12345n100成立的最大自然數(shù)n的值的算法，畫出程序框圖 隨堂測評1、閱讀如圖所示的程序框圖，運行相應的程序，輸出的n的值為() A1B2C3D4答案：B解析：當n1時，2112滿足條件，繼續(xù)循環(huán)得n2，2222不成立，不滿足條件，所以輸出n22、寫出下列算法的功能：(1)圖(1)中算法的功能是(a0，b0)_(2)圖(2)中算法的功能是_ 3.執(zhí)行如圖所示的程序框圖，輸出的S值為_。 答案 7解析：程序框圖運行如下：k