内容正文:
第三章代数式
活动2 密码中的数学
学习目标:
1. 了解简单密码的编码、解码原理,会用代数式表示密码变换规则,能依据代数式完成编码与解码运算,巩固代数式求值的相关知识。
2.经历观察密码规则、列写代数式、代入运算、尝试设计简单密码的探究过程,体会用代数模型解决实际问题的方法,提升归纳与运算能力。
3.感受代数式在密码中的应用价值,体会数学的趣味性,激发探究欲望,培养严谨细致的运算习惯。
教学重点:读懂密码变换规则,利用代数式完成编码和解码的计算。
教学难点:理解密码变换的代数逻辑,自主设计简单的密码变换代数式,准确逆向进行解码运算。
当a=2时,求代数式的值:
温故知新
情景导入
密码学是研究编制和破译密码的规律的一门学科,它与数学有密切关系.
例如:对于密文“L dp d vwxghqw”,如果给一把破译它的“钥匙”x-3,联想英语字母表中字母的顺序,你会破译吗?
探究新知
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
如果规定 a 又接在 z 的后面,使 26 个字母排成圈,并能想到 x-3可以代表“把一个字母换成字母表中从它向前移动 3 位的字母”.
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
密文:L dp d vwxghqw
“钥匙”:x-3
a
d
e
I
m
n
s
t
u
L dp d vwxghqw
I am a student
探究新知
利用这样的方法就能把密文“L dp d vwxghqw”破译成明文“I am a student”, 从而解读出密文的意思.你能把英语“I am a student”翻译成汉语吗?
将 26 个英文字母 a,b,c,…,z 依次对应自然数 1,2,3,…,26. 给出密文与明文之间的关系如下:
当密文中的数 x 为奇数时,明文对应的序号为 x + 1;
当密文中的数 x 为偶数时,明文对应的序号为 .
举一反三
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
Class One,Grade seven I believe we are the best.
举一反三
请把答案翻译成汉语,并大声讲出来!(渗透集体主义教育)
例题讲解
例1.有一种加密规则:明文序号为x,加密得到密文数字的代数式为:
4x-5。
(1) 若明文字母f(序号 6),求对应的密文数字;
(2) 收到密文数字 31,请求出对应的明文字母。
解:
(1) 把 x=6代入4x-5= 4×6−5=19,
密文数字:19
(2) 由4x−5=31
求得 x=9
序号 9 对应字母:i
例2.通讯小组设计密码:先用代数式3x+2把明文字母序号转为密文数字。已知一段明文由两个字母组成,加密后得到两组密文:23、32。请破译出这两个明文字母。
例题讲解
解:由3x+2=23解得x=7
对应:g
由3x+2=32解得x=10
对应:j
明文两个字母:g、j
例题讲解
例3.加密规则:明文序号x。 若x是奇数,密文 =2x+1;若x是偶数,密文 =2x-1。
(1) 明文字母g(序号 7,奇数),求密文数字;
(2) 收到密文数字 13,求明文序号。
解: (1)当x=7时,2x+1=2×7+1=15
密文数字为15
(2)分情况讨论:
假如x奇数:2x+1=13,得x=6,与x奇数矛盾,舍去;
假如x偶数:2x-1=13,得x=7,与x偶数矛盾,舍去;
说明密文数字13按照这套规则不存在对应的明文。
设计意图:让学生知道,部分加密数字不一定有对应明文,增加思维深度。
课堂小结
激发兴趣
1.下面一组有规律的图案,第1个图案是由4个 组成,第2个图案是由7个 组成,第3个图案是由10个 组成,...,则2025个图案是由( )个 组成。
6067
2.若密文“ktbjx”对应的明文是“lucky”,你能找到这个破译密码的钥匙吗?破译密码的钥匙是 。
x+1
分层训练
3.观察表格可以找到每个汉字对应的数,比如汉字“汉”对应的数是21,汉字“等”对应的数是53,这种对应关系的钥匙是什么?
依据这个钥匙,破解下面的棋盘密文吧!
密文:41 23 12 35 22
明文:
1 2 3 4 5
1 平 汉 文 我 泰
2 中 人 强 华 富
3 和 是 公 民 等
4 主 法 治 谐 由
5 自 明 国 才 安
我是中国人
分层训练
渗透爱国主义教育
4.早期人们为了安全传输信息,采用如下加密方法:将26个英文字母a,b,c,…,x,y,z依次用整数0,1,2,…,24,25代表.设某个字母用整数X代表,则3X+1被26除得到的余数代表的字母就是破译后的字母,密文ab对应的明文是什么?
分析题目中的加密方法确定密文对应的数字是几,再确定明文对应的字母是什么.
分层训练
be
5.大家来想一想,通过密文可以求出来明文那么通过明文能不能求出来密文?
(1)cow 密钥是x+2求出密文
(2)sin 密钥是X-1求密文
分层训练
分组讨论:
1.四个人一组两个人说密钥和密文,两个人找出它的答案
2.请大家找出一个密文并且给老师给出密钥,让老师来猜猜它的明文是什么?
解(1)密文是zlt
(2)密文是tjo
初中生保密口诀
个人信息不外露,家庭住址藏心中;
校园秘密不瞎晒,考试内容不外传;
陌生链接别乱点,网友索信坚决拒;
遇到可疑快上报,老师家长是靠山!
渗透安全教育
Lavf58.20.100
Lavf60.16.100
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