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文檔簡介
1、第一章算法初步1.1 算法與程序框圖1.1.1 算法的概念授課時間:第 周 年月日(星期)教學分析算法在中學數(shù)學課程中是一個新的概念,但沒有一個精確化的定義,教科書只對它作了如下描述:在數(shù)學中,算法通常是指按照一定規(guī)則解決某一類問題的明確有限的步驟.”為了讓學生更好理解這一概念,教科書先從分析一個具體的二元一次方程組的求解過程出發(fā),歸納出了二元一次方程組的求解步驟,這些步驟就構成了解二元一次方程 組的算法.教學中,應從學生非常熟悉的例子引出算法,再通過例題加以鞏固三維目標1 .正確理解算法的概念,掌握算法的基本特點.2 .通過例題教學,使學生體會設計算法的基本思路3 .通過有趣的實例使學生了解
2、算法這一概念的同時,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣重點難點 教學重點:算法的含義及應用 .教學難點:寫出解決一類問題的算法.教學過程導入新課思路1 (情境導入)一個人帶著三只狼和三只羚羊過河,只有一條船,同船可容納一個人和兩只動物,沒有人在的時候,如果狼的數(shù) 量不少于羚羊的數(shù)量狼就會吃羚羊.該人如何將動物轉移過河?請同學們寫出解決問題的步驟,解決這一問題將要 用到我們今天學習的內(nèi)容 算法.思路2 (情境導入)大家都看過趙本山與宋丹丹演的小品吧,宋丹丹說了一個笑話,把大象裝進冰箱總共分幾步? 答案:分三步,第一步:把冰箱門打開;第二步:把大象裝進去;第三步:把冰箱門關上上述步驟構成了把大象裝進冰箱的算法
3、,今天我們開始學習算法的概念思路3 (直接導入)算法不僅是數(shù)學及其應用的重要組成部分,也是計算機科學的重要基礎.在現(xiàn)代社會里,計算機已成為人們?nèi)粘I詈凸ぷ髦胁豢扇鄙俚墓ぞ?.聽音樂、看電影、玩游戲、打字、畫卡通畫、處理數(shù)據(jù),計算機是怎樣工作的呢?要 想弄清楚這個問題,算法的學習是一個開始推進新課新知探究提出問題(1)解二元一次方程組有幾種方法?x 2y 1,(1)(2)結合教材實例, 八總結用加減消元法解二元一次方程組的步驟.2x + y=1,x 2y 1.(1)(3)結合教材實例, y ,( )總結用代入消元法解二元一次方程組的步驟.2x + y=1,(4)請寫出解一般二元一次方程組的步驟
4、.(5)根據(jù)上述實例談談你對算法的理解.(6)請同學們總結算法的特征 .(7)請思考我們學習算法的意義 .討論結果:(1)代入消元法和加減消元法(2)回顧二元一次方程組x2y=1,(1) 3 y ,( )的求解過程,我們可以歸納出以下步驟: 2x+y=1, (2)第一步,+X2,得5x=1.第二步,解,得第三步,-X2,第四步,解,得1x=一.5 得5y=3. y=3.5第五步,得到方程組的解為(3)用代入消元法解二元一次方程組1,53.5x2y=1,(1)y ,( )我們可以歸納出以下步驟:?x+y=1, (2)第一步,由得x=2y 1.第二步,把代入,得第三步,解得y=3 .52(2y 1
5、)+y=1.第四步,把代入,得x=2X3 1=1551x 二一,第五步,得到方程組的解為(4)對于一般的二元一次方程組53尸9Ax + hy =c1,(1) 2x+b2y =C2,(2)其中ab2 a2b1W以寫出類似的求解步驟: 第一步,也-。,得(a1b2 a2b1)x=b2C1 b1C2.b2 G b1c2第二步,解,得 x= - -2也-a2.第三步, Xai- Xa2,得(a1b2a2bi) y=a1C2 a2ci.一.-a1c2 -a2cl第四步,解,得 丫=U2也-a?,第五步,得到方程組的解為b2。一bC2x 二ab -a2b1* -a2Ciiyab2 a2”(5)算法的定義:
6、廣義的算法是指完成某項工作的方法和步驟,那么我們可以說洗衣機的使用說明書是操作洗衣機的 算法,菜譜是做菜的算法等等.在數(shù)學中,算法通常是指按照一定規(guī)則解決某一類問題的明確有限的步驟現(xiàn)在,算法通??梢跃幊捎嬎銠C程序,讓計算機執(zhí)行并解決問題.(6)算法的特征:確定性:算法的每一步都應當做到準確無誤、不重不漏.不重”是指不是可有可無的,甚至無用的步驟,不漏”是指缺少哪一步都無法完成任務分工明確,前一步”是后一步”的前提,.邏輯性:算法從開始的 第一步”直到 最后一步”之間做到環(huán)環(huán)相扣, 后一步”是 前一步”的繼續(xù).有窮性:算法要有明確的開始和結束,當?shù)竭_終止步驟時所要解決的問題必須有明確的結果,也就
7、是說必須在有限步內(nèi)完成任務,不能無限制地持續(xù)進行(7)在解決某些問題時,需要設計出一系列可操作或可計算的步驟來解決問題,這些步驟稱為解決這些問題的算法.算法一般是機械的,有時需進行大量重復的計算,它的優(yōu)點是 .因此算法是計算科學的重要基礎.就是說,算法實際上就是解決問題的一種程序性方法 一種通法,只要按部就班地去做,總能得到結果 應用示例思路1例1 (1)設計一個算法,判斷 7是否為質數(shù).(2)設計一個算法,判斷 35是否為質數(shù).依次用2 6除7,如果它們中有一個能整除7,則7不是質數(shù),算法分析:(1)根據(jù)質數(shù)的定義,可以這樣判斷: 否則7是質數(shù).算法如下: 第二步,用 第三步,用 第四步,用
8、 第五步,用(1)第一步,用2除7,得到余數(shù)1.因為余數(shù)不為0,所以2不能整除7.3除7,4除7,5除7,6除7,得到余數(shù)得到余數(shù)得到余數(shù)得到余數(shù)1.因為余數(shù)不為3.因為余數(shù)不為2.因為余數(shù)不為1.因為余數(shù)不為0,0,0,0,所以 所以 所以 所以3不能整除4不能整除5不能整除6不能整除(2)類似地,可寫出判斷35是否為質數(shù)”的算法:第一步,用7.7.7.7.因此,7是質數(shù).I除35,得到余數(shù)1.因為余數(shù)不為0,所以2不能整除35.第二步,用 第三步,用 第四步,用 變式訓練3 除 35,4 除 35,5 除 35,得到余數(shù)得到余數(shù)得到余數(shù)2 .因為余數(shù)不為0,所以3不能整除3 .因為余數(shù)不為
9、0,所以4不能整除35.35.0.因為余數(shù)為0,所以5能整除35.因此,35不是質數(shù).請寫出判斷n(n2)是否為質數(shù)的算法.分析:對于任意的整數(shù)n(n2),若用i表示2(n-1)中的任意整數(shù),則 判斷n是否為質數(shù)”的算法包含下面的重復操作:用i除n,得到余數(shù)r.判斷余數(shù)r是否為0,若是,則不是質數(shù);否則,將這個操作一直要進行到 i的值等于(n-1)為止.算法如下:第一步,給定大于 2的整數(shù)n.第二步,令i=2.第三步,用i除n,得到余數(shù)r.第四步,判斷“r=0是否成立.若是,則n不是質數(shù),結束算法;否則,將第五步,判斷“A (n-1) ”是否成立.若是,則n是質數(shù),結束算法;否則,i的值增加1
10、,再執(zhí)行同樣的操作.i的值增加1,仍用i表示.返回第三步.例2分析:寫出用 匕分法”求方程x2-2=0 (x0)的近似解的算法.令f(x)=x 2-2,則方程x2-2=0 (x0)的解就是函數(shù)f(x)的零點.匕分法”的基本思想是:把函數(shù)f(x)的零點所在的區(qū)間a,b(滿足f(a) f(b)0 )分為二,得到a,m和m,b.根據(jù)“f(a) f(m)鼎否成立,取出零點所在的區(qū)間a,m或m,b,仍記為a,b.對所得的區(qū)間a,b重復上述步驟,直到包含零點的區(qū)間a,b足夠小”,則a,b內(nèi)的數(shù)可以作為方程的近似解.解:第一步,令f(x)=x 2-2,給定精確度d.第二步,確定區(qū)間a,b,滿足f(a) f(
11、b)0.第三步,取區(qū)間中點m=a2.2第四步,若f(a) f(m)成立,輸出 方程有實根”;否則輸出 方程無實根”,結束算法.強調:用算法解決問題的特點是:具有很好的程序性,是一種通法.并且具有確定性、邏輯性、有窮性 .讓我們結合例題仔細體會算法的特點.拓展提升中國網(wǎng)通規(guī)定:撥打市內(nèi)電話時,如果不超過 3分鐘,則收取話費 0.22元;如果通話時間超過 3分鐘,則超出 部分按每分鐘0.1元收取通話費,不足一分鐘按一分鐘計算 .設通話時間為t (分鐘),通話費用y (元),如何設計一 個程序,計算通話的費用.解:算法分析:數(shù)學模型實際上為:y關于t的分段函數(shù).關系式如下:0.22,(0 :二 t
12、3),y=3,t w Z),0.22 +0.1(T -3十 1), (T 3,t + Z). J其中t3表示取不大于t3的整數(shù)部分.算法步驟如下:第一步,輸入通話時間 t.第二步,如果tw$那么y=0.22;否則判斷tCZ是否成立,若成立執(zhí)行y=0.2+0.1 ( 3);否則執(zhí)行 y=0.2+0.1 X:t-3 +1).第三步,輸出通話費用 c.課堂小結(1)正確理解算法這一概念.(2)結合例題掌握算法的特點,能夠寫出常見問題的算法作業(yè)課本本節(jié)練習1、2.1.1.2 程序框圖與算法的基本邏輯結構整體設計授課時間:第 周 年 月 日(星期)三維目標1 .熟悉各種程序框及流程線的功能和作用.2 .
13、通過模仿、操作、探索,經(jīng)歷通過設計程序框圖表達解決問題的過程.在具體問題的解決過程中,理解程序框圖的三種基本邏輯結構:順序結構、條件結構、循環(huán)結構3 .通過比較體會程序框圖的直觀性、準確性.重點難點數(shù)學重點:程序框圖的畫法 .數(shù)學難點:程序框圖的畫法 .教學過程第1課時 程序框圖及順序結構 導入新課思路1 (情境導入)我們都喜歡外出旅游,優(yōu)美的風景美不勝收,如果迷了路就不好玩了,問路有時還聽不明白,真是急死人,有 的同學說買張旅游圖不就好了嗎,所以外出旅游先要準備好旅游圖.旅游圖看起來直觀、準確,本節(jié)將探究使算法表達得更加直觀、準確的方法 .今天我們開始學習程序框圖.思路2 (直接導入)用自然
14、語言表示的算法步驟有明確的順序性,但是對于在一定條件下才會被執(zhí)行的步驟,以及在一定條件下會 被重復執(zhí)行的步驟,自然語言的表示就顯得困難,而且不直觀、不準確.因此,本節(jié)有必要探究使算法表達得更加直觀、準確的方法.今天開始學習程序框圖.推進新課新知探究提出問題(1)什么是程序框圖?(2)說出終端框(起止框)的圖形符號與功能.(3)說出輸入、輸出框的圖形符號與功能.(4)說出處理框(執(zhí)行框)的圖形符號與功能.(5)說出判斷框的圖形符號與功能 .(6)說出流程線的圖形符號與功能 .(7)說出連接點的圖形符號與功能 .(8)總結幾個基本的程序框、流程線和它們表示的功能(9)什么是順序結構?討論結果:(1
15、)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;帶有方向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.(2)橢圓形框:U表示程序的開始和結束,稱為終端框(起止框).表示開始時只有一個出口;表示結束時只有一個入口.(3)平行四邊形框: UZ表示一個算法輸入和輸出的信息 ,又稱為輸入、輸出框,它有一個入口和一個出口.(4)矩形框: 二表示計算、賦值等處理操作,又稱為處理框(執(zhí)行框),它有一個入口和一個出口.(5)菱形框: 是用來判斷給出的條件是否成立,根據(jù)判斷結果來決定程序的流向,稱為判斷框,它有一個入口 和
16、兩個出口.(6)流程線: 一表示程序的流向.(7)圓圈:C連接點.表示相關兩框的連接處,圓圈內(nèi)的數(shù)字相同的含義表示相連接在一起.(8)總結如下表.圖形符號名稱功能1LJ終端框(起止框)表示一個算法的起始和結束上/ 7輸入、輸出框表示一個算法輸入和輸出的信息處理框(執(zhí)行框)賦值、計算判斷框判斷某一條件是否成立,成立時在出口處標明 是”或“Y;不成立時標明否”或“N”1 I流程線連接程序框o連接點連接程序框圖的兩部分三種邏輯結構可以用如下程序框圖表示:(9)很明顯,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順序結構條件結構循環(huán)結構應用示例例1請用程序框圖表示前面講過
17、的判斷整數(shù)n(n2)是否為質數(shù)”的算法.解:程序框圖如下:.這里只是讓同學們初步了解強調:程序框圖是用圖形的方式表達算法,使算法的結構更清楚,步驟更直觀也更精確程序框圖的特點,感受它的優(yōu)點,暫不要求掌握它的畫法變式訓練觀察下面的程序框圖,指出該算法解決的問題1111解:這是一個累加求和問題,共 99項相加,該算法是求 + + 的值.1 2 2 3 3 499 100例2已知一個三角形三條邊的邊長分別為a, b, c,利用海倫一秦九韶公式設計一個計算三角形面積的算法,并畫出程序框圖表示.(已知三角形三邊邊長分別為a,b,c,則三角形的面積為S= y p( p a)( p b)( p c),其中a
18、 -b - c p=a b c.這個公式被稱為海倫秦九韶公式)算法分析:這是一個簡單的問題,只需先算出p的值,再將它代入分式,最后輸出結果.因此只用順序結構應能表達出算法.算法步驟如下:第一步,輸入三角形三條邊的邊長a,b,c.第二步,計算a b cp=2第三步,計算 S= p( p _a)( p _b)( p _c).第四步,輸出s.程序框圖如下:強調:很明顯,順序結構是由若干個依次執(zhí)行的步驟組成的,它是最簡單的邏輯結構,它是任何一個算法都離不開 的基本結構.變式訓練下圖所示的是一個算法的流程圖,已知a1=3,輸出的b=7,求a2的值.解:根據(jù)題意a1 +a2 =7, 2: a1二3,a2=
19、11.即 a2 的值為 11. 知能訓練有關專家建議,在未來幾年內(nèi),中國的通貨膨脹率保持在3 %左右,這將對我國經(jīng)濟的穩(wěn)定有利無害.所謂通貨膨脹率為3%,指的是每年消費品的價格增長率為3% .在這種情況下,某種品牌的鋼琴2004年的價格是10 000元,請用流程圖描述這種鋼琴今后四年的價格變化情況,并輸出四年后的價格解:用P表示鋼琴的價格,不難看出如下算法步驟: 2005 年 P=10 000 X(1+3%) =10 300;2006 年 P=10 300 X(1+3%) =10 609;2007 年 P=10 609 X(1+3%) =10 927.27;2008 年 P=10 927.27
20、 *1+3%) =11 255.09;因此,價格的變化情況表為:年份20042005200620072008鋼琴的價格10 00010 30010 60910 927.2711 255.09程序框圖如下:強調:順序結構只需嚴格按照傳統(tǒng)的解決數(shù)學問題的解題思路,將問題解決掉.最后將解題步驟細化”就可以.細化指的是寫出算法步驟、畫出程序框圖 .拓展提升, 1111 ,人 ,如上給出的是計算 一 + + + 的值的一個流程圖,其中判斷框內(nèi)應填入的條件是2 4 620答案:i10.課堂小結(1)掌握程序框的畫法和功能.(2) 了解什么是程序框圖,知道學習程序框圖的意義(3)掌握順序結構的應用,并能解決
21、與順序結構有關的程序框圖的畫法作業(yè)習題1.1A 1.第2課時條件結構導入新課思路1 (情境導入)我們以前聽過這樣一個故事,野獸與鳥發(fā)生了一場戰(zhàn)爭,蝙蝠來了,野獸們喊道:你有牙齒是我們一伙的,鳥 們喊道:你有翅膀是我們一伙的,蝙蝠一時沒了主意.過了一會兒蝙蝠有了一個好辦法,如果野獸贏了,就加入野獸這一伙,否則加入另一伙,事實上蝙蝠用了分類討論思想,在算法和程序框圖中也經(jīng)常用到這一思想方法,今天我 們開始學習新的邏輯結構 條件結構.思路2 (直接導入)前面我們學習了順序結構,順序結構像是一條沒有分支的河流,奔流到海不復回,事實上多數(shù)河流是有分支的, 今天我們開始學習有分支的邏輯結構條件結構.提出問
22、題(1)舉例說明什么是分類討論思想?(2)什么是條件結構?(3)試用程序框圖表示條件結構 .(4)指出條件結構的兩種形式的區(qū)別 .討論結果:(1)例如解不等式 ax8(aw0汴等式兩邊需要同除 a,需要明確知道a的符號,但條件沒有給出,因此需要進行分類 討論,這就是分類討論思想 .(2)在一個算法中,經(jīng)常會遇到一些條件的判斷,算法的流程根據(jù)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.(3)用程序框圖表示條件結構如下.,如圖1所示.執(zhí)行過條件結構:先根據(jù)條件作出判斷,再決定執(zhí)行哪一種操作的結構就稱為條件結構(或分支結構)程如下:條件成立,則執(zhí)行 A框;不成立,則執(zhí)行 B框.圖1圖2
23、即不執(zhí)注:無論條件是否成立,只能執(zhí)行A、B之一,不可能兩個框都執(zhí)行.A、B兩個框中,可以有一個是空的,行任何操作,如圖 2.(4) 一種是在兩個分支”中均包含算法的步驟,符合條件就執(zhí)行步驟A”,否則執(zhí)行步驟B;另一種是在一個分支”中均包含算法的步驟 A,而在另一個 分支”上不包含算法的任何步驟,符合條件就執(zhí)行步驟A”,否則執(zhí)行這個 條件結構后的步驟 應用示例例1任意名定3個正實數(shù),設計一個算法,判斷以這3個正實數(shù)為三邊邊長的三角形是否存在,并畫出這個算法的程序框圖. 算法分析:判斷以3個任意給定的正實數(shù)為三條邊邊長的三角形是否存在,只需驗證這3個數(shù)中任意兩個數(shù)的和是否大于第3個數(shù).這個驗證需要
24、用到條件結構. 算法步驟如下: 第一步,輸入3個正實數(shù)a, b, c. 第二步,判斷a+bc, b+ca, c+ab是否同時成立.若是,則存在這樣的三角形;否則,不存在這樣的三角形程序框圖如右圖:強調:根據(jù)構成三角形的條件,判斷是否滿足任意兩邊之和大于第三邊,如果滿足則存在這樣的三角形,如果不滿 足則不存在這1的三角形.這種分類討論思想是高中的重點,在畫程序框圖時,常常遇到需要討論的問題,這時要用 到條件結構.例2 設計一個求解一元二次方程ax2+bx+c=0的算法,并回出程序框圖表示算法分析:我們知道,若判別式 A=t2-4ac0,則原方程有兩個不相等的實數(shù)根-b .-:-b - lxi=
25、,X2=;2a2a若A=Q則原方程有兩個相等的實數(shù)根Xi=X2=;2a若Ab是否成立,若成立,則執(zhí)行第三步;否則執(zhí)行第四步第三步,判斷ac是否成立,若成立,則輸出 a,并結束;否則輸出 c,并結束.第四步,判斷bc是否成立,若成立,則輸出 b,并結束;否則輸出 c,并Z束.程序框圖如右:例5 特快專遞”是目前人們經(jīng)常使用的異地郵寄信函或托運物品的一種快捷方式.某快遞公司規(guī)定甲、乙兩地之間物品的托運費用根據(jù)下列方法計算:0.53肛(缶 50).其中f (單位:元)為托運費,3為托運物品的重量(單位:千克) .試畫出計算費用f的程序框圖.分析:這是一個實際問題,根據(jù)數(shù)學模型可知,求費用f的計算公式
26、隨物品重量3的變化而有所不同,因此計算時先看物品的重量,在不同的條件下,執(zhí)行不同的指令,這是條件結構的運用,是二分支條件結構.其中,物品的重量通過輸入的方式給出. 解:算法程序框圖如右圖: 拓展提升有一城市,市區(qū)為半徑為 15 km的圓形區(qū)域,近郊區(qū)為距中心 1525 km的范圍內(nèi)的環(huán)形地帶,距中心 25 km 以外的為遠郊區(qū),如右圖所示.市區(qū)地價每公頃100萬元,近郊區(qū)地價每公頃 60萬元,遠郊區(qū)地價為每公頃 20萬元,輸入某一點的坐標為 (x,y),求該點的地價.分析:由該點坐標(x, y),求其與市中心的距離r=Jx2+y2,確定是市區(qū)、近郊區(qū),還是遠郊區(qū),進而確定地價p.由題意知,10
27、0,0二 r 15,p= 60,15 二 r 25,20,r 25.解:程序框圖如下:課堂小結(1)理解兩種條件結構的特點和區(qū)別.(2)能用學過的兩種條件結構解決常見的算法問題作業(yè)習題1.1A組3.3課時循環(huán)結構授課時間:第 周 年 月 日(星期)導入新課思路1 (情境導入)我們都想生活在一個優(yōu)美的環(huán)境中,希望看到的是碧水藍天,大家知道工廠的污水是怎樣處理的嗎?污水進入處理裝置后進行第一次處理,如果達不到排放標準,則需要再進入處理裝置進行處理,直到達到排放標準.污水處理裝置是一個循環(huán)系統(tǒng),對于處理需要反復操作的事情有很大的優(yōu)勢.我們數(shù)學中有很多問題需要反復操作,今天我們學習能夠反復操作的邏輯結
28、構 循環(huán)結構.思路2 (直接導入)前面我們學習了順序結構,順序結構像一條沒有分支的河流,奔流到海不復回;上一節(jié)我們學習了條件結構, 條件結構像有分支的河流最后歸入大海;事實上很多水系是循環(huán)往復的,今天我們開始學習循環(huán)往復的邏輯結構循環(huán)結構.提出問題(1)請大家舉出一些常見的需要反復計算的例子(2)什么是循環(huán)結構、循環(huán)體?(3)試用程序框圖表示循環(huán)結構 .(4)指出兩種循環(huán)結構的相同點和不同點討論結果:(1)例如用二分法求方程的近似解、數(shù)列求和等(2)在一些算法中,經(jīng)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.(3)在一些算法中要求重復執(zhí)行
29、同一操作的結構稱為循環(huán)結構.即從算法某處開始,按照一定條件重復執(zhí)行某一處理的過程.重復執(zhí)行的處理步驟稱為循環(huán)體 .循環(huán)結構有兩種形式:當型循環(huán)結構和直到型循環(huán)結構1當型循環(huán)結構,如圖(1)所示,它的功能是當給定的條件P成立時,執(zhí)行A框,A框執(zhí)行完畢后,返回來再判斷條件P是否成立,如果仍然成立,返回來再執(zhí)行A框,如此反復執(zhí)行 A框,直到某一次返回來判斷條件 P不成立時為止,此時不再執(zhí)行 A框,離開循環(huán)結構.繼續(xù)執(zhí)行下面的框圖.2直到型循環(huán)結構,如圖(2)所示,它的功能是先執(zhí)行重復執(zhí)行的A框,然后判斷給定的條件 P是否成立,如果P仍然不成立,則返回來繼續(xù)執(zhí)行 A框,再判斷條件P是否成立.繼續(xù)重復操
30、作,直到某一次給定的判斷條件P時成立為止,此時不再返回來執(zhí)行A框,離開循環(huán)結構.繼續(xù)執(zhí)行下面的框圖.見示意圖:成立不取也(1)當型循環(huán)結構(2)直到型循環(huán)結構(4)兩種循環(huán)結構的不同點:直到型循環(huán)結構是程序先進入循環(huán)體,然后對條件進行判斷,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).當型循環(huán)結構是在每次執(zhí)行循環(huán)體前,先對條件進行判斷,當條件滿足時,執(zhí)行循環(huán)體,否則終止循環(huán).兩種循環(huán)結構的相同點:兩種不同形式的循環(huán)結構可以看出,循環(huán)結構中一定包含條件結構,用于確定何時終止執(zhí)行循環(huán)體.應用示例思路1例1設計一個計算1+2+100的值的算法,并畫出程序框圖 .算法分析:通常,我們按照
31、下列過程計算1+2+100的值.第1步,0+1=1.第2步,1+2=3.第3步,3+3=6.第4步, 6+4=10.第 100 步,4 950+100=5 050.顯然,這個過程中包含重復操作的步驟,可以用循環(huán)結構表示.分析上述計算過程,可以發(fā)現(xiàn)每一步都可以表示為第(i-1)步的結果+1=第i步的結果.為了方便、有效地表示上述過程,我們用一個累加變量S來表示第一步的計算結果,即把S+i的結果仍記為 S,從而把第i步表示為S=S+i,其中S的初始值為0, i依次取1, 2,,100,由于i同時記錄了循環(huán)的次數(shù),所以也稱為計數(shù)變量解決這一問題的算法是:第一步,令 i=1 , S=0.第二步,若i
32、300是否成立來控制循環(huán).程序框圖如右:思路2例1 設計框圖實現(xiàn)1+3+5+7+- +131的算法.分析:由于需加的數(shù)較多,所以要引入循環(huán)結構來實現(xiàn)累加.觀察所加的數(shù)是一組有規(guī)律的數(shù)(每相臨兩數(shù)相差2),那么可考慮在循環(huán)過程中,設一個變量i,用i=i+2來實現(xiàn)這些有規(guī)律的數(shù),設一個累加器sum,用來實現(xiàn)數(shù)的累加,在執(zhí)行時,每循環(huán)一次,就產(chǎn)生一個需加的數(shù),然后加到累加器sum中.解:算法如下:第一步,賦初值i=1 , sum=0.第二步,sum=sum+i, i=i+2.第三步,如果i W131則反復執(zhí)第二步;否則,執(zhí)行下一步.第四步,輸出sum.第五步,結束.程序框圖如右圖.(2)框圖畫完后,
33、要進行驗證,按設計的流程分析是否能實現(xiàn)所求的數(shù)的累加,分析條件是否加到131就結束循環(huán),所以我們要注意初始值的設置、循環(huán)條件的確定以及循環(huán)體內(nèi)語句的先后順序,三者要有機地結合起來.最關鍵的 是循環(huán)條件,它決定循環(huán)次數(shù),可以想一想,為什么條件不是“i131或i=131:如果是“i80)和優(yōu)秀(分數(shù)90)的人數(shù).分析:用循環(huán)結構實現(xiàn)40個成績的輸入,每循環(huán)一次就輸入一個成績s,然后對s的值進行判斷.設兩個計數(shù)器 m,n,如果s90,則m=m+1 ,如果80s0)的近似解的算法.程序框圖(如右圖).例2相傳古代的印度國王要獎賞國際象棋的發(fā)明者,問他需要什么.發(fā)明者說:陛下,在國際象棋的第一個格子里面
34、放1粒麥子,在第二個格子里面放2粒麥子,第三個格子放 4粒麥子,以后每個格子中的麥粒數(shù)都是它前一個格子中麥粒數(shù)的二倍,依此類推(國際象棋棋盤共有64個格子),請將這些麥子賞給我,我將感激不盡.國王想這還不容易,就讓人扛了一袋小麥,但不到一會兒就沒了,最后一算結果,全印度一年生產(chǎn)的糧食也不夠.國王很奇怪,小小的 棋盤”,不足100個格子,如此計算怎么能放這么多麥子?試用程序框圖表示此算法過程解:將實際問題轉化為數(shù)學模型,該問題就是要求1+2+4+2 63的和.程序框圖如下:11始sum ium+2M/+1例3乘坐火車時,可以托運貨物.從甲地到乙地,規(guī)定每張火車客票托運費計算方法是:行李質量不超過
35、50 kg時按0. 25 元/kg;超過50 kg而不超過100 kg時,其超過部分按 0. 35元/kg;超過100 kg時,其超過部分按 0. 45 元/kg.編寫程序,輸入行李質量,計算出托運的費用.分析:本題主要考查條件語句及其應用.先解決數(shù)學問題,列出托運的費用關于行李質量的函數(shù)關系式.設行李質量為x kg,應付運費為y元,則運費公式為:0.25x,0 二 x 50,y= 0.25 X50 +0.35(x -50),50 x 100,0.2550 +0.35父50 +0.45(x -100), x A100,0.25x,0 二 x 50,整理得 y= 0.35x -5,50 x 10
36、0.程序框圖如上圖知能訓練設計一個用有理數(shù)數(shù)哥逼近無理指數(shù)哥5”2的算法,畫出算法的程序框圖.解:算法步驟:第一步,給定精確度d,令i=1.第二步,取出2的到小數(shù)點后第i位的不足近似值,記為 a;取出2的到小數(shù)點后第i位的過剩近似值,記為 b.第三步,計算m=5b-5a.第四步,若md,則得到5歷的近似值為5a;否則,將i的值增加1,返回第二步.第五步,得到52的近似值為5a程序框圖如下:拓展提升,畫出程序框圖.求 4 1“ J4 4(共10個4)分析:如果采用逐步計算的方法,利用順序結構來實現(xiàn),則非常麻煩,由于前后的運算需重復多次相同的運算,所 以應采用循環(huán)結構, 可用循環(huán)結構來實現(xiàn)其中的規(guī)
37、律.觀察原式中的變化的部分及不變項,找出總體的規(guī)律是 4+1 ,X要實現(xiàn)這個規(guī)律,需設初值 x=4.解:程序框圖如上: 課堂小節(jié)(1)進一步熟悉三種邏輯結構的應用,理解算法與程序框圖的關系(2)根據(jù)算法步驟畫出程序框圖 .作業(yè)習題1.1B組1、2.1.2基本算法語句1.2.1 輸入語句、輸出語句和賦值語句授課時間:第 周 年 月 日(星期)三維目標1 .理解學習基本算法語句的意義.2 .學會輸入語句、輸出語句和賦值語句的基本用法3 .理解算法步驟、程序框圖和算法語句的關系,學會算法語句的寫法重點難點教學重點:輸入語句、輸出語句和賦值語句的基本用法教學難點:算法語句的寫法 .教學過程導入新課思路
38、1 (情境導入)中國足球隊在亞洲杯上的失利說明,中國足球仍然需要請外國教練.高水平的外國教練有先進的足球理念,有系統(tǒng)科學的訓練計劃,有先進的足球技術,但由于語言不通不能直接傳授給隊員.算法步驟、程序框圖雖然容易掌握,但計算機不能理解,因此我們需要學習算法語句 思路2 (直接導入)前面我們學習了程序框圖的畫法,為了讓計算機能夠理解算法步驟、程序框圖,我們開始學習算法語句 .提出問題(1)指出輸入語句的格式、功能、要求 .(2)指出輸出語句的格式、功能、要求 .(3)指出賦值語句的格式、功能、要求 .(4)利用框圖總結三種語句的功能、格式、特點 (5)指出三種語句與框圖的對應關系.討論結果:輸入語
39、句的格式:INPUT 提示內(nèi)容”;變量例如:INPUT x=; x功能:實現(xiàn)算法的輸入變量信息(數(shù)值或字符)的功能 要求:1。輸入語句要求輸入的值是具體的常量.2提示內(nèi)容提示用戶輸入的是什么信息,必須加雙引號,提示內(nèi)容原原本本”的在計算機屏幕上顯示,提示內(nèi)容與變量之間要用分號隔開.3。一個輸入語句可以給多個變量賦值,中間用 ;”分隔.形式如:INPUT a=, b=, c=, a, b, c(2)輸出語句的一般格式:PRINT 提示內(nèi)容”;表達式例如:PRINT S=; S功能:實現(xiàn)算法輸出信息(表達式)的功能 要求:1。表達式是指算法和程序要求輸出的信息.2提示內(nèi)容提示用戶要輸出的是什么信息
40、,提示內(nèi)容必須加雙引號,提示內(nèi)容要用分號和表達式分開3。如同輸入語句一樣,輸出語句可以一次完成輸出多個表達式的功能,不同的表達式之間可用;”分隔.形式如:PRINT “a,b,c: ;a,b,c(3)賦值語句的一般格式:變量 =表達式.賦值語句中的稱作賦值號.功能:將表達式所代表的值賦給變量.要求:1賦值語句左邊只能是變量名字,而不是表達式,右邊表達式可以是一個常量、變量或含變量的運算式.如:2=乂是錯誤的.2。賦值號的左右兩邊不能對換.賦值語句是將賦值號右邊的表達式的值賦給賦值號左邊的變量.如“A=B” B雜含義運行結果是不同的,如 x=5是對白5= 5=*是錯的,A+B=C是錯的,C=A+
41、B是對的.3。不能利用賦值語句進行代數(shù)式的演算(如化簡、因式分解、解方程等) ,如y=x2-1=(x-1)(x+1),這是實現(xiàn)不了 的.在賦值號右邊表達式中每一個變量白值必須事先賦給確定的值.在一個賦值語句中只能給一個變量賦值 ,不能出現(xiàn)兩個或以上的“=”但對于同一個變量可以多次賦值 .三種語句的功能、格式、特點如下:/睛人日尿/p- 2tj+A+f 2-在QBASIC語言中,輸入語句 是INPUT語句,輸出語句是 PRINT語句,賦值語句是 LET語句(“LET可以 省略).下表列出了這三種語句的一般格式、主要功能和相關說明,供教師教學時參考,不要求學生掌握INPUT語句PRINT語句賦值語句格 式INPUT提示內(nèi)容”;變量PRINT ”提示內(nèi)容”;表達式LET變量=表達式功能可對程序中的變量賦值可輸出表達式的 值,計算可對程序中的變量賦值, 計算說 明又稱鍵盤輸入語句”,在程 序運行過程中,停機等候用戶 由鍵盤輸入數(shù)據(jù),而不需要在 寫程序時指定提示內(nèi)容”和它后面的 可以省略一個語句可以給多個變量 賦值,中間用;”分隔無計算功能用戶由鍵盤輸入的數(shù)
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