《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第9章 算法初步、統(tǒng)計(jì)與統(tǒng)計(jì)案例 第1節(jié) 算法與算法框圖教學(xué)案 文(含解析)北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第9章 算法初步、統(tǒng)計(jì)與統(tǒng)計(jì)案例 第1節(jié) 算法與算法框圖教學(xué)案 文(含解析)北師大版(13頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一節(jié) 算法與算法框圖
[考綱傳真] 1.了解算法的含義,了解算法的思想.2.理解程序框圖的三種基本邏輯結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu).3.了解幾種基本算法語(yǔ)句——輸入語(yǔ)句、輸出語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句、條件語(yǔ)句、循環(huán)語(yǔ)句的含義.
1.算法的含義
算法是解決某類(lèi)問(wèn)題的一系列步驟或程序,只要按照這些步驟執(zhí)行,都能使問(wèn)題得到解決.
2.算法框圖
在算法設(shè)計(jì)中,算法框圖(也叫程序框圖)可以準(zhǔn)確、清晰、直觀地表達(dá)解決問(wèn)題的思想和步驟,算法框圖的三種基本結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu).
3.三種基本邏輯結(jié)構(gòu)
(1)順序結(jié)構(gòu):按照步驟依次執(zhí)行的一個(gè)算法,稱(chēng)為具有“順序結(jié)構(gòu)”的算法,或者稱(chēng)為
2、算法的順序結(jié)構(gòu).
其結(jié)構(gòu)形式為
(2)選擇結(jié)構(gòu):需要進(jìn)行判斷,判斷的結(jié)果決定后面的步驟,像這樣的結(jié)構(gòu)通常稱(chēng)作選擇結(jié)構(gòu).
其結(jié)構(gòu)形式為
(3)循環(huán)結(jié)構(gòu):指從某處開(kāi)始,按照一定條件反復(fù)執(zhí)行某些步驟的情況.反復(fù)執(zhí)行的處理步驟稱(chēng)為循環(huán)體.
其基本模式為
4.基本算法語(yǔ)句
任何一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中都包含五種基本的算法語(yǔ)句,它們分別是:輸入語(yǔ)句、輸出語(yǔ)句、賦值語(yǔ)句、條件語(yǔ)句和循環(huán)語(yǔ)句.
5.賦值語(yǔ)句
(1)一般形式:變量=表達(dá)式.
(2)作用:將表達(dá)式所代表的值賦給變量.
6.條件語(yǔ)句
(1)If—Then—Else語(yǔ)句的一般格式為:
(2)If—Then語(yǔ)句的一般
3、格式是:
7.循環(huán)語(yǔ)句
(1)For語(yǔ)句的一般格式:
(2)Do Loop語(yǔ)句的一般格式:
1.注意區(qū)分處理框與輸入框,處理框主要是賦值、計(jì)算,而輸入框只是表示一個(gè)算法輸入的信息.
2.循環(huán)結(jié)構(gòu)中必有條件結(jié)構(gòu),其作用是控制循環(huán)進(jìn)程,避免進(jìn)入“死循環(huán)”,是循環(huán)結(jié)構(gòu)必不可少的一部分.
3.注意區(qū)分當(dāng)型循環(huán)與直到型循環(huán).直到型循環(huán)是“先循環(huán),后判斷,條件滿足時(shí)終止循環(huán)”,而當(dāng)型循環(huán)則是“先判斷,后循環(huán),條件滿足時(shí)執(zhí)行循環(huán)”.兩者的判斷框內(nèi)的條件表述在解決同一問(wèn)題時(shí)是不同的,它們恰好相反.
[基礎(chǔ)自測(cè)]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×
4、”)
(1)算法框圖中的圖形符號(hào)可以由個(gè)人來(lái)確定. ( )
(2)一個(gè)算法框圖一定包含順序結(jié)構(gòu),但不一定包含選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu). ( )
(3)選擇結(jié)構(gòu)的出口有兩個(gè),但在執(zhí)行時(shí),只有一個(gè)出口是有效的. ( )
(4)在算法語(yǔ)句中,X=X+1是錯(cuò)誤的. ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.(教材改編)執(zhí)行如圖所示的程序框圖,則輸出S的值為( )
A.- B. C.- D.
D [按照程序框圖依次循環(huán)運(yùn)算,當(dāng)k=5時(shí),停止循環(huán),當(dāng)k=5時(shí),S=sin=.]
3.(教材改編)根據(jù)給出的程序框圖,計(jì)算f(-1)+f(2)=(
5、 )
A.0 B.1 C.2 D.4
A [f(-1)=4×(-1)=-4,f(2)=22=4,∴f(-1)+f(2)=-4+4=0.]
4.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,輸出的s值為( )
A.2
B.
C.
D.
C [開(kāi)始:k=0,s=1;第一次循環(huán):k=1,s=2;第二次循環(huán):k=2,s=;第三次循環(huán):k=3,s=,此時(shí)不滿足循環(huán)條件,輸出s,故輸出的s值為.故選C.]
5.執(zhí)行如圖所示的程序框圖,若輸入的x的值為1,則輸出的y的值是________.
13 [當(dāng)x=1時(shí),1<2,則x=1+1=2,當(dāng)x=2時(shí),不滿足x<2,則y=3×22+1=1
6、3.]
順序結(jié)構(gòu)與條件結(jié)構(gòu)
1.(2019·長(zhǎng)沙模擬)對(duì)于任意點(diǎn)P(a,b),要求P關(guān)于直線y=x的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)Q,則程序框圖中的①處應(yīng)填入( )
A.b=a
B.a(chǎn)=m
C.m=b
D.b=m
D [因?yàn)?a,b)與(b,a)關(guān)于y=x對(duì)稱(chēng),所以通過(guò)賦值a賦值到m,b賦值給a,那么m賦值給b,完成a,b的交換,所以①處應(yīng)該填寫(xiě)b=m,故選D.]
2.如圖所示的程序框圖,其作用是輸入x的值,輸出相應(yīng)的y值,若x=y(tǒng),則這樣的x的值有( )
A.1個(gè)
B.2個(gè)
C.3個(gè)
D.4個(gè)
C [當(dāng)x≤2時(shí),令y=x2=x?x(x-1)=
7、0,解得x=0或x=1;當(dāng)2
8、
B.
C.
D.
B [第一步:s=1-=,k=2,k<3;第二步:s=+=,k=3,輸出s.故選B.]
?考法2 完善程序框圖
【例2】 (2017·全國(guó)卷Ⅰ)如圖所示的程序框圖是為了求出滿足3n-2n>1 000的最小偶數(shù)n,那么在和兩個(gè)空白框中,可以分別填入( )
A.A>1 000和n=n+1
B.A>1 000和n=n+2
C.A≤1 000和n=n+1
D.A≤1 000和n=n+2
D [因?yàn)轭}目要求的是“滿足3n-2n>1 000的最小偶數(shù)n”,所以n的疊加值為2,所以內(nèi)填入“n=n+2”.由程序框圖知,當(dāng)內(nèi)的條件不滿足時(shí),輸出n,所以內(nèi)填
9、入“A≤1 000”.故選D.]
?考法3 辨析程序框圖的功能
【例3】 如圖所示的程序框圖,該算法的功能是( )
A.計(jì)算(1+20)+(2+21)+(3+22)+…+(n+1+2n)的值
B.計(jì)算(1+21)+(2+22)+(3+23)+…+(n+2n)的值
C.計(jì)算(1+2+3+…+n)+(20+21+22+…+2n-1)的值
D.計(jì)算[1+2+3+…+(n-1)]2+(20+21+22+…+2n)的值
C [初始值k=1,S=0,第1次進(jìn)入循環(huán)體時(shí),S=1+20,k=2;當(dāng)?shù)?次進(jìn)入循環(huán)體時(shí),S=1+20+2+21,k=3,…;給定正整數(shù)n,當(dāng)k=n時(shí),最后一次進(jìn)入
10、循環(huán)體,則有S=1+20+2+21+…+n+2n-1,k=n+1,終止循環(huán)體,輸出S=(1+2+3+…+n)+(20+21+22+…+2n-1),故選C.]
[規(guī)律方法] 與循環(huán)結(jié)構(gòu)有關(guān)問(wèn)題的常見(jiàn)類(lèi)型及解題策略
(1)已知程序框圖,求輸出的結(jié)果,可按程序框圖的流程依次執(zhí)行,最后得出結(jié)果.
(2)完善程序框圖問(wèn)題,結(jié)合初始條件和輸出結(jié)果,分析控制循環(huán)的變量應(yīng)滿足的條件或累加、累乘的變量的表達(dá)式.
(3)對(duì)于辨析程序框圖功能問(wèn)題,可將程序執(zhí)行幾次,即可根據(jù)結(jié)果作出判斷.
易錯(cuò)警示:(1)注意區(qū)分當(dāng)型循環(huán)和直到型循環(huán).
(2)循環(huán)結(jié)構(gòu)中要正確控制循環(huán)次數(shù).
(3)要注意各個(gè)框的順序.
11、
(1)如圖是計(jì)算1+++…+的值的程序框圖,則圖中①②處應(yīng)填寫(xiě)的語(yǔ)句分別是( )
A.n=n+2,i>16
B.n=n+2,i≥16
C.n=n+1,i>16
D.n=n+1,i≥16
(2)(2018·唐山模擬)根據(jù)下面的程序框圖,對(duì)大于2的整數(shù)N,輸出的數(shù)列的通項(xiàng)公式是( )
A.a(chǎn)n=2n
B.a(chǎn)n=2(n-1)
C.a(chǎn)n=2n
D.a(chǎn)n=2n-1
(1)A (2)C [(1)式子1+++…+中所有項(xiàng)的分母構(gòu)成首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列.由31=1+(k-1)×2,得k=16,即數(shù)列共有16項(xiàng).
(2)由程序框圖知,本題為求首項(xiàng)a1=2,公
12、比q=2的等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,即an=2n.]
基本算法語(yǔ)句
【例3】 (2019·邢臺(tái)模擬)執(zhí)行如圖所示的算法,若輸出的結(jié)果是2,則輸入的x=________.
0和2 [根據(jù)條件語(yǔ)句可知算法的功能是求分段函數(shù)y=的值.當(dāng)x<1時(shí),令2x+1=2,解得x=0;當(dāng)x≥1時(shí),令x2-x=2,解得x=2或-1(舍去).]
[規(guī)律方法] 算法語(yǔ)句的三個(gè)步驟
解決算法語(yǔ)句有三個(gè)步驟:首先通讀全部語(yǔ)句,把它翻譯成數(shù)學(xué)問(wèn)題;其次領(lǐng)悟該語(yǔ)句的功能;最后根據(jù)語(yǔ)句的功能運(yùn)行算法,解決問(wèn)題.
[跟蹤訓(xùn)練] (2019·保定模擬)根據(jù)如圖所示的語(yǔ)句,可知輸出的結(jié)果S=________.
13、
7 [i=1,S=1;S=1+2=3,i=1+3=4<8;
S=3+2=5,i=4+3=7<8;
S=5+2=7,i=7+3=10>8.
退出循環(huán),故輸出S=7.]
1.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)為計(jì)算S=1-+-+…+-,設(shè)計(jì)了如圖所示的程序框圖,則在空白框中應(yīng)填入( )
A.i=i+1
B.i=i+2
C.i=i+3
D.i=i+4
B [由題意可將S變形為S=1++…+-++…+,則由S=N-T,得N=1++…+,T=++…+.據(jù)此,結(jié)合N=N+,T=T+易知在空白框中應(yīng)填入i=i+2.故選B.]
2.(2017·全國(guó)卷Ⅱ)執(zhí)行如圖所示的程序框
14、圖,如果輸入的a=-1,則輸出的S=( )
A.2
B.3
C.4
D.5
B [當(dāng)K=1時(shí),S=0+(-1)×1=-1,a=1,執(zhí)行K=K+1后,K=2;
當(dāng)K=2時(shí),S=-1+1×2=1,a=-1,執(zhí)行K=K+1后,K=3;
當(dāng)K=3時(shí),S=1+(-1)×3=-2,a=1,執(zhí)行K=K+1后,K=4;
當(dāng)K=4時(shí),S=-2+1×4=2,a=-1,執(zhí)行K=K+1后,K=5;
當(dāng)K=5時(shí),S=2+(-1)×5=-3,a=1,執(zhí)行K=K+1后,K=6;
當(dāng)K=6時(shí),S=-3+1×6=3,執(zhí)行K=K+1后,K=7>6,輸出S=3.結(jié)束循環(huán).
故選B.]
3.(201
15、6·全國(guó)卷Ⅱ)中國(guó)古代有計(jì)算多項(xiàng)式值的秦九韶算法,如是圖是實(shí)現(xiàn)該算法的程序框圖,執(zhí)行該程序框圖,若輸入的x=2,n=2,依次輸入的a為2,2,5,則輸出的s=( )
A.7
B.12
C.17
D.34
C [輸入x=2,n=2.第一次,a=2,s=2,k=1,不滿足k>n;
第二次,a=2,s=2×2+2=6,k=2,不滿足k>n;
第三次,a=5,s=6×2+5=17,k=3,滿足k>n,輸出s=17.]
4.(2016·全國(guó)卷Ⅰ)執(zhí)行如圖的程序框圖,如果輸入的x=0,y=1,n=1,則輸出x,y的值滿足( )
A.y=2x
B.y=3x
C.y=4x
D.y=5x
C [輸入x=0,y=1,n=1,運(yùn)行第一次,x=0,y=1,不滿足x2+y2≥36;運(yùn)行第二次,x=,y=2,不滿足x2+y2≥36;運(yùn)行第三次,x=,y=6,滿足x2+y2≥36,輸出x=,y=6.由于點(diǎn)在直線y=4x上,故選C.]
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