新课标高中数学必修3教材解读.pdf
1.1.1算法的概念(两个课时)
教学目标:(1)了解算法的含义,体会算法的思想。2()能够用然语言叙述算法。3()掌握正确的算法应满
足的要求。4()会写出解线性方程(组)的算法。5()会写出•个求有限整数序列中的最大值的算法。
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:把然语言转化为算法语言。.
学法:1、写出的算法,必须能解决一类问题如(:判断一个整数nn(l)是否为质数;求任意一个方程的近
似解;……),并且能够重复使用。2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。3、要保证算法正确,且计算机
能够执行,如:让计算机计算1X2X3X4X5是可以做到的,但让计算机去执行“倒一杯水”“替我理发”
等则是做不到的。
教学过程
一、章头图体现了中国古代数学与现代计算机科学的联系,它们的基础都是“算法”。
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。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•定可以得到结果的解决问题的程序。
古(代的计算工具:算筹与算盘.20世纪最伟大的发明:计算机,计算机是强大的实现各种算法的工具。)
①
例1:解二元一次方程组:〈
[2x+j=1②
分析:解二元一次方程组的主要思想是消元的思想,有代入消元和加减消元两种消元的方法,下面用加减
消元法写出它的求解过程.
解:第一步:②-①X2,得:5y=3:③
331
第二步:解③得v=-;第三步:将y=g代入①,得》
学生探究:对一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?
老师评析:本题的算法是山加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方程组的解法。下面写出
求方程组的解的算法:
例2:写出求方程组+。0)的解的算法.
[ax+by=c2)(-
222
解:第一步:②x勾-①X〃2,得:。(1方2一。2d)丁=。遇2一a2cl③第二步:解③得
产3-1;第三步:将y=2cl代入①,得工二^,二空
ab-abab-aba
{221122x}
算法概念:
在数学上,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是程序或步骤,这些程序或
步骤必须是明确和有效的,而且能够在有限步之内完成.
2.算法的特点:
(1)有限性:一个算法的步骤序列是有限的,必须在有限操作之后停止,不能是无限的.
(2)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.
(3)顺序性与正确性:算法从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一个步骤只能有一个确定的后继步骤,
前一步是后一步的前提,只有执行完前一步才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成问题.
(4)不唯一性:求解某一个问题的解法不一定是唯一的,对一个问题可以有不同的算法.
(5)普遍性:很多具体的问题,都可以设计合理的算法去解决,如心算、计算器计算都要经过有限、事先设
计好的步骤加以解决.
例题讲评:
例3、任意给定一个大1的