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高二上冊(cè)數(shù)學(xué)算法案例教學(xué)計(jì)劃

時(shí)間:2021-06-13 15:19:30 教學(xué)計(jì)劃 我要投稿

高二上冊(cè)數(shù)學(xué)算法案例教學(xué)計(jì)劃

  【課程分析】:

高二上冊(cè)數(shù)學(xué)算法案例教學(xué)計(jì)劃

  在前面的兩節(jié)里,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些簡(jiǎn)單的算法,對(duì)算法已經(jīng)有了一個(gè)初步的了解。這節(jié)課的內(nèi)

  容是繼續(xù)加深對(duì)算法的認(rèn)識(shí),體會(huì)算法的思想。這節(jié)課所學(xué)習(xí)的輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)是第三節(jié)我們所要學(xué)習(xí)的四種算法案例里的第一種。學(xué)生們通過(guò)本節(jié)課對(duì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)中的算法案例——輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)學(xué)習(xí),體會(huì)中國(guó)古代數(shù)學(xué)對(duì)世界數(shù)學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)。教學(xué)重點(diǎn)是理解輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)求最大公約數(shù)的'方法。難點(diǎn)是把輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)的方法轉(zhuǎn)換成程序框圖與程序語(yǔ)言。

  【學(xué)情分析】:

  在理解最大公約數(shù)的基礎(chǔ)上去發(fā)現(xiàn)輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)中的數(shù)學(xué)規(guī)律,并能模仿已經(jīng)學(xué)過(guò)的程序框

  圖與算法語(yǔ)句設(shè)計(jì)出輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)的程序框圖與算法程序。

  【設(shè)計(jì)思路】

  采用啟發(fā)式,并遵循循序漸進(jìn)的教學(xué)原則。這有利于學(xué)生掌握從現(xiàn)象到本質(zhì),從已知到未知逐步

  形成念的學(xué)習(xí)方法,有利于發(fā)展學(xué)生抽象思維能力和邏輯推理能力。

  【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

  (1)理解輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)原理,并能根據(jù)這些原理進(jìn)行算法分析。

  (2)基本能根據(jù)算法語(yǔ)句與程序框圖的知識(shí)設(shè)計(jì)完整的程序框圖并寫出算法程序。

  (3)領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)算法與計(jì)算機(jī)處理的結(jié)合方式,初步掌握把數(shù)學(xué)算法轉(zhuǎn)化成計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的一般步驟。

  【教學(xué)流程】

  一、創(chuàng)設(shè)情景,揭示課題

  1.教師首先提出問(wèn)題:在初中,我們已經(jīng)學(xué)過(guò)求最大公約數(shù)的知識(shí),你能求出18與30的公約數(shù)嗎?

  2.接著教師進(jìn)一步提出問(wèn)題,我們都是利用找公約數(shù)的方法來(lái)求最大公約數(shù),如果公約數(shù)比較大而且根據(jù)我們的觀察又不能得到一些公約數(shù),我們又應(yīng)該怎樣求它們的最大公約數(shù)?比如求8251與6105的最大公約數(shù)?這就是我們這一堂課所要探討的內(nèi)容。

  二、研探新知,發(fā)現(xiàn)規(guī)律

  1.輾轉(zhuǎn)相除法

  例1 求兩個(gè)正數(shù)8251和6105的最大公約數(shù)。

  解:8251=6105×1+2146

  顯然8251的最大公約數(shù)也必是2146的約數(shù),同樣6105與2146的公約數(shù)也必是8251的約數(shù),所以8251與6105的最大公約數(shù)也是6105與2146的最大公約數(shù)。

  6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333

  1813=333×5+148 333=148×2+37

  148=37×4+0

  則37為8251與6105的最大公約數(shù)。

  以上我們求最大公約數(shù)的方法就是輾轉(zhuǎn)相除法。也叫歐幾里德算法,它是由歐幾里德在公元前300年左右首先提出的。利用輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù)的步驟如下:

  第一步:用較大的數(shù)m除以較小的數(shù)n得到一個(gè)商q0和一個(gè)余數(shù)r0;

  第二步:若r0=0,則n為m,n的最大公約數(shù);若r0≠0,則用除數(shù)n除以余數(shù)r0得到一個(gè)商q1和一個(gè)余數(shù)r1;

  第三步:若r1=0,則r1為m,n的最大公約數(shù);若r1≠0,則用除數(shù)r0除以余數(shù)r1得到一個(gè)商q2和一個(gè)余數(shù)r2;

  依次計(jì)算直至rn=0,此時(shí)所得到的rn-1即為所求的最大公約數(shù)。

  (1)輾轉(zhuǎn)相除法的程序框圖及程序

  程序框圖:(略)

  程序:(當(dāng)循環(huán)結(jié)構(gòu)) 直到型結(jié)構(gòu)見(jiàn)書37面。

  INPUT “m=”;m

  INPUT “n=”;n

  IF m

  m=n

  n=x

  END IF

  r=m MOD n

  WHILE r<>0

  r=m MOD n

  m=n

  n=r

  WEND

  PRINT m

  END

  練習(xí):利用輾轉(zhuǎn)相除法求兩數(shù)4081與20723的最大公約數(shù)(答案:53)

  2.更相減損術(shù)

  我國(guó)早期也有解決求最大公約數(shù)問(wèn)題的算法,就是更相減損術(shù)。

  更相減損術(shù)求最大公約數(shù)的步驟如下:可半者半之,不可半者,副置分母·子之?dāng)?shù),以少減多,更相減損,求其等也,以等數(shù)約之。

  翻譯出來(lái)為:

  第一步:任意給出兩個(gè)正數(shù);判斷它們是否都是偶數(shù)。若是,用2約簡(jiǎn);若不是,執(zhí)行第二步。 第二步:以較大的數(shù)減去較小的數(shù),接著把較小的數(shù)與所得的差比較,并以大數(shù)減小數(shù)。繼續(xù)這個(gè)操作,直到所得的數(shù)相等為止,則這個(gè)數(shù)(等數(shù))就是所求的最大公約數(shù)。

  例2 用更相減損術(shù)求98與63的最大公約數(shù).

  解:由于63不是偶數(shù),把98和63以大數(shù)減小數(shù),并輾轉(zhuǎn)相減,即:98-63=35

  63-35=28

  35-28=7

  28-7=21

  21-7=14

  14-7=7

  所以,98與63的最大公約數(shù)是7。

  練習(xí):用更相減損術(shù)求兩個(gè)正數(shù)84與72的最大公約數(shù)。(答案:12)

  三、對(duì)比歸納,得出結(jié)論

  3.比較輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)的區(qū)別

  (1)都是求最大公約數(shù)的方法,計(jì)算上輾轉(zhuǎn)相除法以除法為主,更相減損術(shù)以減法為主,計(jì)算次數(shù)上輾轉(zhuǎn)相除法計(jì)算次數(shù)相對(duì)較少,特別當(dāng)兩個(gè)數(shù)字大小區(qū)別較大時(shí)計(jì)算次數(shù)的區(qū)別較明顯。

  (2)從結(jié)果體現(xiàn)形式來(lái)看,輾轉(zhuǎn)相除法體現(xiàn)結(jié)果是以相除余數(shù)為0則得到,而更相減損術(shù)則以減數(shù)與差相等而得到

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