内容正文:
1.1 算法与程序框图
1.1.1 算法的概念
学 习 目 标
核 心 素 养
1.通过回顾解二元一次方程组的方法,了解算法的思想.(重点)
2.了解算法的含义和特征.(重点)
3.算法特征的使用,及算法的设计.(难点)
1.通过算法概念的学习,体现了数学抽象的核心素养.
2.借助算法的设计与应用,培养直观想象的核心素养.
一、算法的概念
算法的概念
由基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤,或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列,并且这样的步骤或序列能够解决一类问题
描述算法的方式
可以用自然语言和数学语言加以叙述,也可以借助形式语言(算法语言)给出精确的说明,也可以用框图直观地显示算法的全貌
思考:某笑话有这样一个问题:把大象装进冰箱总共分几步?答案是分三步.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.这是一个算法吗?
[提示] 符合算法概念,是算法.
二、算法的要求
1.写出的算法,必须能解决一类问题并且能重复使用.
2.算法过程要能一步一步执行,每一步执行的操作,必须确切,不能含混不清,而且经过有限步后能得出结果.
思考:根据算法的要求,你能简要地概括一下算法有哪些特征吗?
[提示] 有限性、确定性、逻辑性、普遍性、不唯一性.
1.下列选项中能称为算法的是( )
A.在家里一般是爸爸做饭
B.做饭需要刷锅、淘米、加水、加热这些步骤
C.在野外做饭野炊
D.做饭必须有米
B [B项描述的是解决一类问题的方法,能称为算法,故选B.]
2.算法的有限性是指( )
A.算法必须包含输出
B.算法中每个操作步骤都是可执行的
C.算法的步骤必须有限
D.以上说法均不正确
[答案] C
3.下列说法中不能看成算法的是( )
A.某人乘车去公园,先遛弯,再买菜,最后带着菜回家
B.烹制红烧肉的菜谱
C.从山东济南乘火车到北京,再从北京乘飞机到伦敦
D.小明会洗衣服
D [只要按步骤完成某项任务就是一个算法,很明显A、B、C都是按步骤完成某项任务的,均是算法,而D中仅仅说明了一个事实,不是算法.]
4.求过P(a1,b1),Q(a2,b2)(a1,b1,a2,b2∈R)两点的直线的斜率有以下算法,请在横线上填上适当的步骤:
第一步,取x1=a1,y1=b1,x2=a2,y2=b2.
第二步,若x1=x2,则输出“斜率不存在”,结束算法;否则,执行第三步.
第三步,______________.
第四步,输出k.
计算斜率k=”.] [分析第二步和第四步可知,第三步的功能是给出斜率的计算公式,并将值赋给k,参考第一步的写法,第三步的内容应是“计算斜率k=
算法的概念
【例1】 (1)下列描述不能看作算法的是( )
A.解一元一次方程的步骤是去分母,去括号,移项,合并同类项,系数化为1
B.洗衣机使用说明书的使用操作步骤
C.解方程2x2+x-1=0
D.利用公式S=πr2计算半径为4的圆的面积,就是计算π×42
(2)下列关于算法的说法:
①求解某一类问题的算法是唯一的;
②算法的每一步操作必须是明确的,不能有歧义或模糊不清;
③算法执行后一定产生明确的结果.
其中正确的个数有( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.0个
(1)C (2)B [(1)A,B,D都描述了解决问题的过程,可以看作算法, 而C只描述了一个事实,没说明怎么解决问题,不是算法.
(2)根据算法的特征可以知道,算法要有明确的开始与结束,每一步操作都必须是明确而有效的,必须在有限步内得到明确的结果,所以②③正确.而解决某一类问题的算法不一定是唯一的,故①错误.]
1.算法实际上是解决问题的一种程序性方法,它通常解决某一个或一类问题,在用算法解决问题时,显然体现了特殊与一般的数学思想.
2.算法的特点有:①有限性,②确定性,③顺序性和正确性,④不唯一性,⑤普遍性.解答有关算法的概念判断题,应根据算法的这五大特点进行判断.
1.(1)下列可以看成算法的是( )
A.学习数学时,课前预习,课上认真听讲并记好笔记,课下先复习再做作业,之后做适当的练习题
B.今天餐厅的饭真好吃
C.这道数学题很难做
D.方程2x2-x+1=0无实数根
A [A是学习数学的一个步骤,所以是算法.]
(2)下列叙述中,
①植树需要运苗、挖坑、栽苗、浇水这些步骤;
②按顺序进行下列运算:1+1=2,2+1=3,3+1=4,…,99+1=100;
③从青岛乘动车到济南,再从济南乘飞机到南京;
④3x>x+1;
⑤求所有能被3整除的正数,即3,6,9,12,….
能称为算法的有________.(填序号)
①②③ [根据算法的含义和特征:①②③都是算法;④⑤不是算法.其中④,3x>x+1不是一个明确的步骤