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篇一:人教版高中数学必修3全册教案
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1.1 算法与程序框图(共3课时)
1.1.1 算法的概念(第1课时)
一、序言
算法不仅是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础. 在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具. 听音乐、看电影、玩游戏、打字、画卡通画、处理数据,计算机几乎渗透到了人们生活的所有领域. 那么,计算机是怎样工作的呢,要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始. 同时,算法有利于发展有条理的思考与
表
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达的能力,提高逻辑思维能力.
在以前的学习中,虽然没有出现算法这个名词,但实际上在数学教学中已经渗透了大量的算法思想,如四则运算的过程、求解方程的步骤等等,完成这些工作都需要一系列程序化的步骤,这就是算法的思想.
二、实例分析
1
例1:写出你在家里烧开水过程的一个算法.解:第一步:把水注入电锅; 第二步:打开电源把水烧开; 第三步:把烧开的水注入热水瓶.
(以上算法是解决某一问题的程序或步骤) 例2: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可以运用公式1+2+3+?+n= 第一步:取n=5;
第二步:计算
n(n?1)
直接计算 2
n(n?1)
; 2
第三步:输出运算结果.
(说明算法不唯一)
例3:(课本第2页,解二元一次方程组的步骤)
(可推广到解一般的二元一次方程组,说明算法的普遍性) 例4:用“待定系数法”求圆的方程的大致步骤是: 第一步:根据题意,选择标准方程或一般方程;
第二步:根据条件列出关于a,b,r或D,E,F的方程
2
组; 第三步:解出a,b,r或D,E,F,代入标准方程或一般方程.
三、算法的概念
通过对以上几个问题的分析,我们对算法有了一个初步的了解.在解决某些问题时,需要设计出一系列可操作或可计算的步骤,通过实施这些步骤来解决问题,通常把这些
在数学中,现代意义上的“算法”通常是指可以用计算机来解决的某一类问题的程
例6:(课本第4页例2)
练习2:设计一个计算1+2+?+100的值的算法. 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; ??
第九十九步:将第九十八步中的运算结果4950与100相加,得到5050. 算法2可以运用公式1+2+3+?+n= 第一步:取n=100;
第二步:计算
n(n?1)
直接计算 2
第三步:输出运算结果. 圆的面积.
n(n?1)
3
; 2
练习3:(课本第5页练习1)任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的解:第一步:输入任意正实数r;
第二步:计算S??r;
第三步:输出圆的面积S.
2
五、课堂小结
1. 算法的特性:
?有穷性:一个算法的步骤序列是有限的,它应在有限步操作之后停止,而不能是无限的.
?确定性:算法中的每一步应该是确定的并且能有效地执行且得到确定的结果,而不应当是模棱两可.
?可行性:算法中的每一步操作都必须是可执行的,也就是说算法中的每一步都能通过手工和机器在有限时间内完成.
?输入:一个算法中有零个或多个输入
..
?输出:一个算法中有一个或多个输出.
2. 描述算法的一般步骤:
?输入数据.(若数据已知时,应用赋值;若数据为任意未知时,应用输入)?数据处理.
4
?输出结果.
1.1.2 程序框图(第2课时)
二、程序框图的有关概念
1. 两道回顾练习的算法用程序框图来表达,引入程序框图概念. 2. 程序框图的概念
程序框图又称流程图,是一种规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.
3. 构成程序框图的图形符号及其作用(课本第6页) 4. 规范程序框图的表示: ?使用标准的框图符号.
?框图一般按从上到下、从左到右的方向画,流程线要规范. ?除判断框外,大多数框图符号只有一个进入点和一个退出点.
另一种是多分支判断,有几种不同的结果. ?在图形符号内描述的语言要非常简练清楚. 三、顺序结构
顺序结构是由若干个依次执行的处理步骤组成. 例1:(课本第9页例3)
练习1:交换两个变量A和
B的值,并输出交换前后的值 解:算法如下: 程序框图:
第一步:输入A,B的值. 第二步:把A的值赋给x. 第三步:把B的值赋给A. 第四步:把x的值赋给B. 第五步:输出A,B的值.
5
四、条件结构
根据条件判断,决定不同流向.
例2:(课本第10页例4)
练习2:有三个整数a,b,c,由键盘输入,输出其中最大的数. 解:算法1
第一步:输入a,b,c;
第二步:若a?b,且a?c;则输出a;否则,执行第三步;
第三步:若b?c,则输出b;否则,输出c. 算法2
第一步:输入a,b,c;
第二步:若a?b,则t?a;否则,t?b;
第三步:若t?c,则输出t;否则,输出c. 练习3:已知f(x)?x2?2x?3,求f(3)?f(?5)的值.
设计出解决该问题的一个算法,并画出程序框图. 解:算法如下: 第一步:x?3;
第二步:y1?x?2x?3;
第三步:x??5;
第四步:y2?x?2x?3; 第五步:y?y1?y2; 第六步:输出y.
练习4:设计一个求任意数的绝对值的算法,并画出程序框图. 解:第一步:输入任意实数x;
第二步:若x?0,则y?x;否则y??x;
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6
篇二:人教版高中数学必修3全套教案
高中数学教案(人教A版必修全套)
【必修3教案,全套】
目 录
第一章 算法初
步 ................................................................................................................................................... 1
1.1.2 程序框图与算法的基本逻辑结
构 ....................................................................................................... 7 1.2.1 输入语句、输出语句和赋值语
句 ..................................................................................................... 29 1.2.2 条件语
句 ............................................................................................................................................. 36 1.2.3循环语
句 ................................................................................................................................................ 44 1.3 算法案
例 ................................................................................................................................................ 51 第二章 统
计 ......................................................................................................................................................... 75
2.1 随机抽
样 .................................................................................................
7
............................................... 76 2.1.1 简单随机抽
样 ..................................................................................................................................... 76 2.1.2 系统抽
样 ............................................................................................................................................. 81 2.1.3 分层抽
样 ............................................................................................................................................. 85 2.2 用样本估计总
体 .................................................................................................................................... 89 2.2.1 用样本的频率分布估计总体
分
布 ..................................................................................................... 89 2.2.2 用样本的数字特征估计总体的数字特
征.......................................................................................... 97 2.3 变量间的相关关
系 .............................................................................................................................. 107 2.3.1 变量之间的相关关
系 ....................................................................................................................... 107 2.3.2 两个变量的线性相
关 ....................................................................................................................... 107 第三章 概
率 ........................................................................................................................................................115
8
3.1 随机事件的概
率 ...................................................................................................................................115 3.1.1 随机事件的概
率 ................................................................................................................................115 3.1.2 概率的意义 ..........................
..............................................................................................................118 3.1.3 概率的基本性
质 ............................................................................................................................... 121 3.2.1 古典概
型 ........................................................................................................................................... 124 3.2.2 (整数值)随机数
(random numbers)的产
生 ............................................................................. 128 3.3.1 几何概
型 ........................................................................................................................................... 132 3.3.2 均匀随机数的产
生 ........................................................................................................................... 136
第一章 算法初步
本章教材分析
算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要
基础.算法的应用是学习数学的一个重要方面.学生学习算法
9
的应用,目的就是利用已有的数学知识分析问题和解决问题.通过算法的学习,对完善数学的思想,激发应用数学的意识,培养分析问题、解决问题的能力,增强进行实践的能力等,都有很大的帮助. 本章主要内容:算法与程序框图、基本算法语句、算法案例和小结.教材从学生最熟悉的算法入手,通过研究程序框图与算法案例,使算法得到充分的应用,同时也展现了古老算法和现代计算机技术的密切关系.算法案例不仅展示了数学方法的严谨性、科学性,也为计算机的应用提供了广阔的空间.让学生进一步受到数学思想方法的熏陶,激发学生的学习热情.
在算法初步这一章中让学生近距离接近社会生活,从生活中学习数学,使数学在社会生活中得到应用和提高,让学生体会到数学是有用的,从而培养学生的学习兴趣.“数学建模”也是高考考查重点.
本章还是数学思想方法的载体,学生在学习中会经常用到“算法思想” “转化思想”,从而提高自己数学能力.因此应从三个方面把握本章: (1)知识间的联系; (2)数学思想方法; (3)认知规律.
1.1 算法与程序框图 1.1.1 算法的概念
整体设计
教学分析
算法在中学数学课程中是一个新的概念,但没有一个精确
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化的定义,教科书只对它作了如下描述:“在数学中,算法通常是指按照一定
规则
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解决某一类问题的明确有限的步骤.”为了让学生更好理解这一概念,教科书先从分析一个具体的二元一次方程组的求解过程出发,归纳出了二元一次方程组的求解步骤,这些步骤就构成了解二元一次方程组的算法.教学中,应从学生非常熟悉的例子引出算法,再通过例题加以巩固. 三维目标
1.正确理解算法的概念,掌握算法的基本特点.
2.通过例题教学,使学生体会设计算法的基本思路.
3.通过有趣的实例使学生了解算法这一概念的同时,激发学生学习数学的兴趣. 重点难点
教学重点:算法的含义及应用.
教学难点:写出解决一类问题的算法. 课时安排 1课时
教学过程
导入新课
思路1(情境导入)
一个人带着三只狼和三只羚羊过河,只有一条船,同船可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羚羊.该人如何将动物转移过河,请同学们写出解决问题的步骤,解决这一问题将要用到我们今天学习的内容——算法. 思路2(情境导入)
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大家都看过赵本山与宋丹丹演的小品吧,宋丹丹说了一个笑话,把大象装进冰箱总共分几步, 答案:分三步,第一步:把冰箱门打开;第二步:把大象装进去;第三步:把冰箱门关上. 上述步骤构成了把大象装进冰箱的算法,今天我们开始学习算法的概念. 思路3(直接导入)
算法不仅是数学及其应用的重要组成部分,也是计算机科学的重要基础.在现代社会里,计算机已成为人们日常生活和工作中不可缺少的工具.听音乐、看电影、玩游戏、打字、画卡通画、处理数据,计算机是怎样工作的呢,要想弄清楚这个问题,算法的学习是一个开始. 推进新课 新知探究 提出问题
(1)解二元一次方程组有几种方法,
?x?2y??1,(1)
(2)结合教材实例?
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
用加减消元法解二元一次方程组的步骤.
2x?y?1,(2)?
(3)结合教材实例?
?x?2y??1,(1)
总结用代入消元法解二元一次方程组的步骤.
?2x?y?1,(2)
(4)请写出解一般二元一次方程组的步骤. (5)根据上述实例谈谈你对算法的理解. (6)请同学们总结算法的特征.
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(7)请思考我们学习算法的意义. 讨论结果:
(1)代入消元法和加减消元法. (2)回顾二元一次方程组
?x?2y??1,(1)
的求解过程,我们可以归纳出以下步骤: ?
2x?y?1,(2)?
第一步,?+?×2,得5x=1.? 第二步,解?,得x=
1
. 53. 5
第三步,?-?×2,得5y=3.? 第四步,解?,得y=
1?
x?,??5
第五步,得到方程组的解为?
?y?3.?5?
(3)用代入消元法解二元一次方程组
?x?2y??1,(1)
我们可以归纳出以下步骤: ?
?2x?y?1,(2)
第一步,由?得x=2y,1.?
第二步,把?代入?,得2(2y,1)+y=1.? 第三步,解?得y=
3.? 5
13
35
1. 5
第四步,把?代入?,得,1=
1?x?,??5
第五步,得到方程组的解为?
3?y?.?5?
(4)对于一般的二元一次方程组?
?a1x?b1y?c1,(1)
ax?by?c,(2)22?2
其中a1b2,a2b1?0,可以写出类似的求解步骤:
第一步,?×b2-?×b1,得 (a1b2,a2b1)x=b2c1,b1c2.
? 第二步,解?,得x=
b2c1?b1c2
.
a1b2?a2b1
第三步,?×a1-?×a2,得(a1b2,a2b1)y=a1c2,a2c1.
? 第四步,解?,得y=
a1c2?a2c1
.
a1b2?a2b1
b2c1?b1c2?x?,?a1b2?a2b1?
第五步,得到方程组的解为?
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?y?a1c2?a2c1.?a1b2?a2b1?
(5)算法的定义:广义的算法是指完成某项工作的方法和步骤,那么我们可以说洗衣机的使用说明书是操作
洗衣机的算法,菜谱是做菜的算法等等.
在数学中,算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确有限的步骤. 现在,算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题.
(6)算法的特征:?确定性:算法的每一步都应当做到准确无误、不重不漏.“不重”是指不是可有可无的,甚至无用的步骤,“不漏” 是指缺少哪一步都无法完成任务.?逻辑性:算法从开始的“第一步”直到“最后一步”之间做到环环相扣,分工明确,“前一步”是“后一步”的前提, “后一步”是“前一步”的继续.?有穷性:算法要有明确的开始和结束,当到达终止步骤时所要解决的问题必须有明确的结果,也就是说必须在有限步内完成任务,不能无限制地持续进行.
(7)在解决某些问题时,需要设计出一系列可操作或可计算的步骤来解决问题,这些步骤称为解决这些问题的算法.也就是说,算法实际上就是解决问题的一种程序性方法.算法一般是机械的,有时需进行大量重复的计算,它的优点是一种通法,只要按部就班地去做,总能得到结果.因此算法是计算科学的重要基础. 应用示例
思路1
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例1 (1)设计一个算法,判断7是否为质数. (2)设计一个算法,判断35是否为质数. 算法分析:(1)根据质数的定义,可以这样判断:依次用2—6除7,如果它们中有一个能整除7,则7不是质数,否则7是质数.
算法如下:(1)第一步,用2除7,得到余数1.因为余数不为0,所以2不能整除7. 第二步,用3除7,得到余数1.因为余数不为0,所以3不能整除7. 第三步,用4除7,得到余数3.因为余数不为0,所以4不能整除7. 第四步,用5除7,得到余数2.因为余数不为0,所以5不能整除7.
第五步,用6除7,得到余数1.因为余数不为0,所以6不能整除7.因此,7是质数.
(2)类似地,可写出”判断35是否为质数”的算法:第一步,用2除35,得到余数1.因为余数不为0,所以2不能整除35.
第二步,用3除35,得到余数2.因为余数不为0,所以3不能整除35. 第三步,用4除35,得到余数3.因为余数不为0,所以4不能整除35.
第四步,用5除35,得到余数0.因为余数为0,所以5能整除35.因此,35不是质数.
点评:上述算法有很大的局限性,用上述算法判断35是否为质数还可以,如果判断1997是否为质数就麻烦了,因此,我们需要寻找普适性的算法步骤. 变式训练
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请写出判断n(n2)是否为质数的算法.
分析:对于任意的整数n(n2),若用i表示2—(n-1)中的任意整数,则“判断n是否为质数”的算法包含下面的重复操作:用i除n,得到余数r.判断余数r是否为0,若是,则不是质数;否则,将i的值增加1,再执行同样的操作.
这个操作一直要进行到i的值等于(n-1)为止. 算法如下:第一步,给定大于2的整数n. 第二步,令i=2.
第三步,用i除n,得到余数r.
第四步,判断“r=0”是否成立.若是,则n不是质数,结束算法;否则,将i的值增加1,仍用i表示. 第五步,判断“i,(n-1)”是否成立.若是,则n是质数,结束算法;否则,返回第三步. 例2 写出用“二分法”求方程x2-2=0 (x0)的近似解的算法.
分析:令f(x)=x2-2,则方程x2-2=0 (x0)的解就是函数f(x)的零点. “二分法”的基本思想是:把函数f(x)的零点所在的区间,a,b,(满足f(a)?f(b)<0)“一分为二”,得到,a,m,和,m,b,.根据“f(a)?f(m)<0”是否成立,取出零点所在的区间,a,m,或,m,b,,仍记为,a,b,.对所得的区间,a,b,重复上述步骤,直到包含零点的区间,a,b,“足够小”,则,a,b,内的数可以作为方程的近似解. 解:第一步,令f(x)=x2-2,给定精确度d. 第二步,确定区间,a,b,,满足f(a)?f(b)<0.
第三步,取区间中点m=
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a?b
. 2
第四步,若f(a)?f(m)<0,则含零点的区间为,a,m,;否则,含零点的区间为,m,b,.将新得到的含零点的区间仍记为,a,b,.
第五步,判断,a,b,的长度是否小于d或f(m)是否等于0.若是,则m是方程的近似解;否则,返回第三步.
篇三:高中数学必修3课后习题答案
高中数学必修3课后习题答案
第一章 算法初步
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