1.1.1 算法的概念 教案1.docVIP

§1.1.1 算法的概念 珠海市斗门和风中学 邝国均 【教学目标】： 了解算法的含义，体会算法的思想。 能够用自然语言叙述算法。 掌握正确的算法应满足的要求。 会写出解线性方程（组）的算法。 会写出一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】把自然语言转化为算法语言。. 【学法与教学用具】： 学法： 1、写出的算法，必须能解决一类问题(如：判断一个整数n(n1)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1×2×3×4×5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。 教学用具:计算机，TI-voyage200图形计算器 【教学过程】 一、本章章头图说明 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一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。 例1：解二元一次方程组： 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 - ①×2，得： 5y=3； ③ 第二步：解③得 ； 第三步：将代入①，得 . 学生探究：对于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：本题的算法是由加减消元法求解的，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：写出求方程组的解的算法. 解：第一步：②×a1 - ①×a2，得： ③ 第二步：解③得 ； 第三步：将代入①，得 利用TI-voyage200图形计算器演示：（吸引学生的注意力） 运行结果： （其中 （其中输入a1=1,b1=-2,m1=-1,a2=2 b2=1,m2=1，当然可输入其它数值) 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. 说明： 1.“算法”没有一个精确化的定义，教科书只对它作了描述性的说明. 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，对于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、任意给定一个大于1的整数n，试设计一个程序或步骤对n是否为质数做出判断. 分析：（1）质数是只能被1和自身整除的大于1的整数. （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) 运行 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0.00