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算法的概念 人教必修3

11-07 15:44:21   浏览次数:616  栏目:高二数学教学设计
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(2)要判断一个大于1的整数n是否为质数,只要根据质数的定义,用比这个整数小的数去除n,如果它只能被1和本身整除,而不能被其它整数整除,则这个数便是质数.

解:算法:

第一步:判断n是否等于2.若n=2,则n是质数;若n>2,则执行第二步.

第二步:依次从2~(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的数.若有这样的数,则n不是质数;若没有这样的数,则n是质数.

说明:本算法是用自然语言的形式描述的.设计算法一定要做到以下要求:

(1)写出的算法必须能解决一类问题,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.

利用TI-voyage200图形计算器演示:(学生已经被吸引住了)

文本框: 运行

例4、.用二分法设计一个求方程的近似根的算法.

分析:该算法实质是求的近似值的一个最基本的方法.

解:设所求近似根与精确解的差的绝对值不超过0.005,算法:

第一步:令.因为,所以设x1=1,x2=2.

第二步:令,判断f(m)是否为0.若是,则m为所求;若否,则继续判断大于0还是小于0.

第三步:若,则x1=m;否则,令x2=m.

第四步:判断是否成立?若是,则x1、x2之间的任意值均为满足条件的近似根;若否,则返回第二步.

说明:按以上步骤,我们将依次得到课本第4页的表1-1和图1.1-1.于是,开区间(1.4140625,1.41796875)中的实数都满足假设条件的原方程是近似根.

利用TI-voyage200图形计算器演示:

运行结果:


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练习1:

写出解方程x2-2x-3=0的一个算法。

解:算法1

第一步:移项,得x2-2x-3=0;①

第二步:①式两边同加1并配方,得(x-1)2=4;②

第三步:②式两边开方,得x-1=±2;③

第四步:解③得x=3或x=-1。

算法2

第一步:计算方程的判别式判断其符号△=22+4×3=16>0;

第二步:将a=1,b=-2,c=-3代入求根公式x=,

得x1=3,x2=-1

评析:比较两种算法,算法2更简单,步骤少,所以利用公式解决问题是最理想、合算的算法。因此在寻求算法的过程中,首先是利用公式。

下面设计一个求一般的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的算法如下:

第一步:计算△=b2+4ac;

第二步:若△<0;

第三步:输出方程无实根;

第四步:若△≥0;

第五步:计算并输出方程根x1,2=。

练习2、求1×3×5×7×9×11的值,写出其算法。
第一步,先求1×3,得到结果3;
第二步,将第一步所得结果3再乘以5,得到结果15;
第三步,再将15乘以7,得到结果105;
第四步,再将105乘以9,得到945;
第五步,再将945乘以11,得到10395,即是最后结果。

评析:求解某个问题的算法不同于求解一个具体问题的方法,算法必须能够解决一类问题,并且能够重复使用;算法过程要能一步一步地执行,每一步操作必须确切,能在有限步后得出结果。

练习3、有蓝和黑两个墨水瓶,但现在却错把蓝墨水装在了黑墨水瓶中,黑墨水错装在了蓝墨水瓶中,要求将其互换,请你设计算法解决这一问题。

分析:由于两个墨水瓶中的墨水不能直接交换,故可以考虑通过引入第三个空墨水瓶的办法进行交换。

解:算法步骤如下:

第一步:取一只空的墨水瓶,设其为白色;

第二步:将黑墨水瓶中的蓝墨水装入白瓶中;

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