人教版高中数学必修三电子课本
篇一:人教版 高一数学 必修三 课本教材word 第一
算法初步
第一章算法初步
第一节 算法与程序框图 1.1.1 算法概念:
实际上,算法对我们来说并不陌生(
回顾二元一次方程组
我们可以归纳出以下步骤: 第一步,???×2 第三步,
?,?×2
?x?2y??1?
?2x?y?1
? ?
的求解过程,
5x?1?
第二步,解? 第四步,解?
x?y?
1
15 35
5y?3 ?
?x?????y???
1
535第五步,得到方程组的解为
思考,能写出求解一般的二元一次方程组的步骤吗,
对于一般的二元一次方程组
?a1x?b1y?c1?
?a2x?b2y?c2
? ?
其中
a1b2?a2b1?0,可以写出类似的求解步骤:
第一步, ?×b2,?×b1 第二步, ?
第三步, ?×a1,?×a2 第四步, ?
(a1b2?a2b1)x?b2c1?b1c2 ?
x?
b2c1?b1c2a1b2?a2b1
(a1b2?a2b1)y?a1c2?a2c1 ?
y?
2
a1c2?a2c1a1b2?a2b1
第五步, 得到方程组的解为
??x????y???
b2c1?b1c2
a1b2?a2b1a1c2?a2c1a1b2?a2b1
上述步骤构成了解二元一次方程组的一个算法,我们可以进一步根据这一算法编制计算机程序, 让计算机来解二元一次方程组。
算法? (algorithm)一词出现于12 世纪,指的是用阿拉伯数字进行算术运算的过程。在数学中, 算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤。现在,算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题(
1 (1)设计一个算法,判断7 是否为质数
(2)设计一个算法,判断35 是否为质数
只能被1和自身整除的大于1的正是叫质数
算法分析:
(1)根据质数的定义,可以这样判断:依次用 2
6 7 ,
如果它们中有 一个 能整除7,则7 是质数。否则7 是质数。
根据以上分析。可写出如下的算法:
第一步,用 2 7 ,得到余数 1 ,因为余数不为0
3
所以2 不能整除7 第二步,用 3 7 ,得到余数 1 ,因为余数不为0,所以3 不能整除7 . 第三步( 4 7 ,得到余数 3 ,因为余数不为0,所以4 不能整除7 . 第四步,用 5 7 ,得到余数 2 ,因为余数不为0,所以5 不能整除7 .
第五步,用 6 7 (得到余数 1 ,因为余数不为0,所以高中数学教案6 不能整除7 (因此,7是质数( (2)类似地,可写出判断35 是否为质数的算法:
第一步,用2 35 ,得到余数1 ,因为余数不为0 ,所以2 不能整除35 . 第二步(3 35 ,得到余数2 ,因为余数不为0,所以3 不能招除35 . 第三步,用4 35 ,得到余数3 ,因为余数不为0,所以4 不能整除35 .
第四步,用5 35 ,得到余数0 ,因为余数为0 ,所以5 能整除35 (因此,35 是质数( 探究:你能写出判断整数n(n?2)是否为质数的算法吗, 对于任意的整数n(n?2),若用i表示 2包含下面的重复操作:
i n,得到,判断是否为n是质数; 否则,将i 的值增加1,再执行同样的操作。
这个操作一直要进行到i 的值(n?1)为止,因此,判断n是否为质数的算法可以写成: 第一步(给定大于 2 的整数 n 第二步( i , 2 .
第三步( i n ,得到 余数 r .
4
第四步(判断r ,0”是否成立,若是,则n 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。
(n?1)中的任意整数,则判断n是否为质数的算法
2 写出用二分法求方程x?2?0 (x?0)的近似解的算法(
算法分析:f(x)?x2?2,则方程x?2?0的解就是函数f(x)( “二分法的基本思想是:
把函数f(x) 零点 所在的区间a,b (满足f(a)f(b)?0) “一分为二,得到a,mm,b 根据f(a)f(m)?0”是否成立,取出零点所在的区间a,mm,b,仍记为a,b,对所得的 区间a,b重复上述步骤,直到包含零点的区间a,b“足够小,则a,b内的数可以作为方程的近似解。
根据以上分析,可以写出如下的算法:
第一步,令f(x)?x2?2 第二步,确定区间a,b,满足f(a)f(b)?0
2
2
??????
????
5
???
?????
??
第三步,取区间中点m?
a?b
2
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
第五步,判断a,b的长度是否或f(m)是否等于,若是,则m是方程的; 否则,返回第三步。
d,0.005时,按照以上算法,可以得到表1-1和图1.1-1
????
??
??
a
1 1.25 1.375 1.375 1.406 25 1.406 25 1.414 062 5 1.414 062
5
b
1.5 1.5 1.5 1.437 5 1.437 5 1.421 875 1.421 875 1.417 968 75
a?
b
6
1.5 1.25 0.125 0.062 5 0.031 25 0.015 625 0.007 812 5 0.003
906 25
1.1-1
于是,开区间(1.414 062 51.417 968 75 ) 中的实数都是当精确度为0.005时的原方程的近似解。
计算机解决任何问题那要依赖于算法,只有将解决问题的过程分解为若干个明确的步骤,即算法, 并用计算机能够接受的语言准确地描述出来,计算机才能够解决问题(