《高中數學1.3算法案例配套課件新人教A版必修》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數學1.3算法案例配套課件新人教A版必修(23頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、1.3 算法案例,【學習目標】,1.理解輾轉相除法與更相減損術求最大公約數的方法. 2.理解秦九韶算法中求多項式的值的步驟原理. 3.能利用除 k 取余法把十進制數化為 k 進制數.,1.輾轉相除法的算法步驟 第一步,給定兩個正整數 m,n(mn). 第二步,計算________除以________所得的______數 r. 第三步,mn,nr. 第四步,若 r0,則 m,n 的最大公約數等于______;否,則,返回第二步.,m,n,余,n,2.更相減損術的算法步驟 第一步,任意給定兩個正整數,判斷它們是否都是偶數.若 是用 2 約簡;若不是,執(zhí)行第二步. 第二步,以較大的數減去較小的數,接
2、著把所得的差與 ________比較,并以大數減小數.繼續(xù)這個操作,直到所得的數 ________為止,則這個數(等數)或這個數與約簡的數的乘積就 是所求的最大公約數.,較小的數,相等,3.秦九韶算法 把一個n次多項式f(x)anxnan1xn1a1xa0改寫,成如下形式:,(anxn1an1xn2a1)xa0,f(x)anxnan1xn1a1xa0 _____________________________ ((anxn2an1xn3a2)xa1)xa0 _____________________________________.,(((anxan1)xan2)xa1)xa0,求多項式的值時
3、,首先計算最內層括號內的一次多項式的 值,即v1anxan1,然后由內向外逐層計算一次多項式的值,,即:,n,這樣,求 n 次多項式 f(x)的值就轉化為求______個一次多項 式的值.,v1anxan1, v2____________, v3v2xan3, vn____________,,v1xan2,vn1xa0,4.進位制,(1)k進制數anan1a1a0(k)轉化為十進制數為 _____________________________________. (2)把十進制數化為 k 進制數用“____________”,即把所給 的十進制數除以________,得到商數和余數,再用商數除
4、以 k, 得到商數和余數,直到商數為________ ,把上面各步所得的 ________從右到左排列,即得到 k 進制數.,除 k 取余法,k,0,余數,anknan1kn1a1ka0,【問題探究】,用秦九韶算法求多項式的值有什么優(yōu)點?,答案:減少了做乘法運算的次數,優(yōu)化了求多項式的值的,算法.,題型 1 最大公約數的求法 【例 1】 用輾轉相除法求下面兩數的最大公約數,并用更 相減損術檢驗你的結果:,(1)80,36;,(2)294,84.,思維突破:輾轉相除法的結束條件是余數為 0,更相減損 術的結束條件是差與減數相等.,解:(1)803628, 36844, 8420,,即 80 與
5、36 的最大公約數是 4. 驗證:803644,,44368,36828,28820, 20812,1284,844, 80 與 36 的最大公約數是 4.,(2)29484342,84422, 即 294 與 84 的最大公約數是 42.,驗證:294 與 84 都是偶數可同時除以2,即取147 與42,的最大公約數后再乘 2.,14742105,1054263, 634221,422121,,294 與 84 的最大公約數為 21242.,輾轉相除法求最大公約數的步驟較少,而更相減,損術運算簡易,因此解題時要靈活運用.,,,,,【變式與拓展】,1.試用算法程序表示用輾轉相除法求 144 與
6、 60 的最大公約,數的算法.,解:程序如下:,m144 n60,DO,rm MOD n mn nr,LOOP UNTIL r0,PRINT m END,題型 2 秦九韶算法的應用,【例 2】 當 x3 時,求多項式 f(x)x5x3x2x1 的,值.,解:根據秦九韶算法,把多項式改寫成如下形式:,f(x)x50 x4x3x2x1 (((x0)x1)x1)x1)x1.,按照從內到外的順序,依次計算一次多項式當 x3 時的,值:v01,,v11303, v233110, v3103131, v4313194, v59431283.,所以當 x3 時,多項式的值為 283.,當多項式函數的中間出現(xiàn)
7、空項時,應先補上系 數為 0 的相應項.解題時關鍵是能正確地改寫多項式,然后由內 向外逐項計算.由于后項計算用到前項的結果,故要認真確保每 一項計算的準確性.,【變式與拓展】 2.利用秦九韶算法計算多項式 f(x)115x3x27x3 在,x 23 的值時,不會用到下列哪個值(,),D,A.161,B.3772,C.86 641,D.85 169,解析:f(x)115x3x27x3(7x3)x5x11. 所以當x23時,v07; v172331613164; v2164235377253767; v33767231186 6411186 652.,題型 3 進制數之間的轉化,【例 3】 (1)
8、將 101 111 011(2)轉化為十進制數; (2)將 1231(5)轉化為七進制數.,思維突破:k進制數anan1a2a1a0(k)(0ai
9、 111 000(2)________(10); (2)154(6)________(7).,【例4】 已知f(x)x52x43x34x25x6,用秦九韶 算法求這個多項式當 x2 時的值時,做了幾次乘法運算?幾次 加法運算?,解:共做了 5 次乘法運算,5 次加法運算.,易錯分析:用秦九韶算法計算多項式f(x)anxnan1xn1a1xa0.當xx0時,首先將多項式改寫成f(x)((anx an1)xan2)xa1)xa0形式,然后再計算v1anxan1,v2v1xan2,,vnvn1xa0.因此,盡管an是1,但仍進行了5次乘法.,方法規(guī)律小結,1.輾轉相除法與更相減損術求最大公約數的區(qū)別
10、與聯(lián)系.,2.秦九韶算法的優(yōu)點.,(1)減少乘法運算的次數.,(2)規(guī)律性強,便于利用循環(huán)語句實現(xiàn).,(3)不用對 x 做冪的運算,每次都是計算一個一次多項式的,值,提高了計算精度.,3.進位制的理解.,進位制是一種記數方式,用有限的數字在不同的位置表示 不同的數值.使用數字符號的個數稱為基數,基數為 n,即稱為 n 進位制,簡稱 n 進制.現(xiàn)在最常用的是十進制,通常使用 10 個 阿拉伯數字 09 進行記數.,對于任何一個數,我們可以用不同的進位制來表示.比如: 十進數 57,可以用二進制表示為 111 001,也可以用八進制表 示為 71,用十六進制表示為 39,它們所代表的數值都是一樣的. 表示各種進制數時,一般要在數字右下角加注來表示.如 111 001(2)表示二進制數,34(5)表示五進制數.電子計算機一般都 使用二進制.,