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《高中数学 《算法的概念》课件新人教A版必修.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、算法的概念知识探究(一):算法的概念解二元一次方程组引例:问题1、解二元一次方程组有几种方法?问题2、以加减法为例,写出解法步骤。①+②×2,得5x=1.③解③,得.②-①×2,得5y=3.④解④,得.第一步,第二步,第三步,第四步,第五步,得到方程组的解为.解二元一次方程组①②思考3:参照上述思路,一般地,解方程组的基本步骤是什么?②①第一步,①×-②×,得.③第二步,解③,得.第三步,②×-①×,得.④第四步,解④,得.第五步,得到方程组的解为根据上述分析,用加减消元法解二元一次方程组,可以分为五个步骤进行,这五个步骤就构成了解二元一次方程组的一个“算
2、法”.我们再根据这一算法编制计算机程序,就可以让计算机来解二元一次方程组.那么解二元一次方程组的算法包括哪些内容?算法的概念:一般地,算法是由按照一定规则解决某一类问题的基本步骤组成的.(1)这些步骤的个数是有限的还是无限的?(2)每个步骤是否有明确的计算任务?(3)解决一个问题的方法只有一个吗?(4)加减消元法,代入消元法能解所有的二元一次方程,为什么?(5)引例中,从初始步骤开始,分为若干明确的步骤,每一步骤只能有一个确定的后继步骤,前一步是后一步的前提,只有完成前一步,才能进行下一步,并且每一步都准确无误,才能完成本题。这说明说明问题?有限性确定性不
3、唯一性普遍性顺序性和正确性思考6:有人对哥德巴赫猜想“任何大于4的偶数都能写成两个质数之和”设计了如下操作步骤:第一步,检验6=3+3,第二步,检验8=3+5,第三步,检验10=5+5,……利用计算机无穷地进行下去!请问:这是一个算法吗?思考7:根据上述分析,你能归纳出算法的概念吗?在数学中,按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤称为算法.知识探究(二):算法的步骤设计思考1:如果让计算机判断7是否为质数,如何设计算法步骤?第一步,用2除7,得到余数1,所以2不能整除7.第四步,用5除7,得到余数2,所以5不能整除7.第五步,用6除7,得到余数1,所
4、以6不能整除7.第二步,用3除7,得到余数1,所以3不能整除7.第三步,用4除7,得到余数3,所以4不能整除7.因此,7是质数.思考2:如果让计算机判断35是否为质数,如何设计算法步骤?第一步,用2除35,得到余数1,所以2不能整除35.第二步,用3除35,得到余数2,所以3不能整除35.第三步,用4除35,得到余数3,所以4不能整除35.第四步,用5除35,得到余数0,所以5能整除35.因此,35不是质数.思考3:整数89是否为质数?如果让计算机判断89是否为质数,按照上述算法需要设计多少个步骤?第一步,用2除89,得到余数1,所以2不能整除89.第二步
5、,用3除89,得到余数2,所以3不能整除89.第三步,用4除89,得到余数1,所以4不能整除89.……………………第八十七步,用88除89,得到余数1,所以88不能整除89.因此,89是质数.思考4:用2~88逐一去除89求余数,需要87个步骤,这些步骤基本是重复操作,我们可以按下面的思路改进这个算法,减少算法的步骤.(1)用i表示2~88中的任意一个整数,并从2开始取数;(2)用i除89,得到余数r.若r=0,则89不是质数;若r≠0,将i用i+1替代,再执行同样的操作;(3)这个操作一直进行到i取88为止.你能按照这个思路,设计一个“判断89是否为质数
6、”的算法步骤吗?用i除89,得到余数r;令i=2;若r=0,则89不是质数,结束算法;若r≠0,将i用i+1替代;判断“i>88”是否成立?若是,则89是质数,结束算法;否则,返回第二步.第一步,第四步,第三步,第二步,算法设计:思考5:一般地,判断一个大于2的整数是否为质数的算法步骤如何设计?第一步,给定一个大于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.理论
7、迁移例设函数f(x)的图象是一条连续不断的曲线,写出用“二分法”求方程f(x)=0的一个近似解的算法.第一步,取函数f(x),给定精确度d.第二步,确定区间[a,b],满足f(a)·f(b)<0.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.第三步,取区间中点.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];ab
8、a-b
9、12111.50.51.251.50.251.3751.50.1251.3751.43750.
10、06251.406251.43750.031251.406251.