《2017-2018版高中數(shù)學(xué) 第一章 算法初步 1.1.3 第3課時 循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)案 新人教B版必修3》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018版高中數(shù)學(xué) 第一章 算法初步 1.1.3 第3課時 循環(huán)結(jié)構(gòu)學(xué)案 新人教B版必修3(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第3課時 循環(huán)結(jié)構(gòu)
[學(xué)習(xí)目標]
1.理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的概念;
2.把握循環(huán)結(jié)構(gòu)的三要素:循環(huán)的初始狀態(tài)、循環(huán)體、循環(huán)的終止條件;
3.能識別和理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的框圖以及功能;
4.能運用循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計程序框圖以解決簡單的問題.
[知識鏈接]
1.算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)有順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu);
2.在程序框圖中,“i=1”表示“把數(shù)值1賦值給變量i,使得i的值變成了1”;
3.在對數(shù)的運算中,log25·log58=3.
[預(yù)習(xí)導(dǎo)引]
1.循環(huán)結(jié)構(gòu)的定義
根據(jù)指定條件決定是否重復(fù)執(zhí)行一條或多條指令的控制結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)結(jié)構(gòu).
2.常見的兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)
名稱
2、
結(jié)構(gòu)圖
特征
第一種
先執(zhí)行循環(huán)體后判斷條件,若不滿足條件則執(zhí)行循環(huán)體,否則終止循環(huán)
第
二種
先對條件進行判斷,滿足時執(zhí)行循環(huán)體,否則終止循環(huán)
要點一 對循環(huán)結(jié)構(gòu)的理解
例1 設(shè)計一個計算1+2+…+100的值的算法,并畫出程序框圖.
解 算法是:
S1 令i=1,S=0.
S2 若i≤100成立,則執(zhí)行S3;否則,輸出S,結(jié)束算法.
S3 S=S+i.
S4 i=i+1,返回S2.
程序框圖:
規(guī)律方法 如果算法問題里涉及的運算需要進行多次重復(fù)的操作,且先后參與運算的各數(shù)之間有相同的變化規(guī)律,
3、就可以引入循環(huán)變量參與運算,構(gòu)成循環(huán)結(jié)構(gòu).在循環(huán)結(jié)構(gòu)中,要注意根據(jù)條件設(shè)置合理的計數(shù)變量,累加(乘)變量,同時條件的表述要恰當(dāng),精確.累加變量的初值一般為0,而累乘變量的初值一般為1,累加(乘)和計數(shù)一般是同步進行的,累加(乘)一次,計數(shù)一次.
跟蹤演練1 在例1中,選擇另外一種循環(huán)結(jié)構(gòu),畫出它的程序框圖.
要點二 求滿足條件的最大(小)整數(shù)問題
例2 寫出一個求滿足1×3×5×7×…×n>50 000的最小正整數(shù)n的算法,并畫出相應(yīng)的程序框圖.
解 算法如下:
S1 S=1.
S2 i=3.
S3 如果S≤50 000,那么S=S×i,i=i+2,重復(fù)S3;否則,執(zhí)行S
4、4.
S4 i=i-2;
S5 輸出i.
程序框圖如圖所示:
規(guī)律方法 1.在使用循環(huán)結(jié)構(gòu)時,需恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置累加(乘)變量和計數(shù)變量,在循環(huán)體中要設(shè)置循環(huán)終止的條件.
2.在最后輸出結(jié)果時,要避免出現(xiàn)多循環(huán)一次或少循環(huán)一次的情況出現(xiàn).
跟蹤演練2 求使1+2+3+4+5+…+n>100成立的最小自然數(shù)n的值,只畫出程序框圖.
解 程序框圖如圖:
要點三 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序框圖的識別與解讀
例3 (1)(2013·安徽高考)如圖所示,程序框圖(算法流程圖)的輸出結(jié)果是( )
A. B. C. D.
(2)(2013·北京高考)執(zhí)行如圖所示的程序框圖,輸出的S的值為(
5、 )
A.1 B. C. D.
答案 (1)D (2)C
解析 (1)s=0,n=2,2<8,s=0+=;
n=2+2=4,4<8,s=+=;
n=4+2=6,6<8,s=+=;
n=6+2=8,8<8不成立,輸出s的值為.
(2)當(dāng)i=0,S=1時,執(zhí)行S=后得S=,i=i+1=1;
當(dāng)i=1,S=時,執(zhí)行S=后得S=,i=i+1=2;
由于此時i≥2是成立的,因此輸出S=.
規(guī)律方法 高考中對程序框圖的考查類型之一就是讀圖,解決此類問題的關(guān)鍵是根據(jù)程序框圖理解算法的功能.考查的重點是程序框圖的輸出功能、程序框圖的補充,以及算法思想和基本的運算能力、邏輯思維能
6、力,試題難度不大,大多可以按照程序框圖的流程逐步運算而得到.
跟蹤演練3 (2013·湖北高考)閱讀如圖所示的程序框圖,運行相應(yīng)的程序,若輸入m的值為2,則輸出的結(jié)果i=____________.
答案 4
解析 m=2,A=1,B=1,i=0.
第一次:i=0+1=1,A=1×2=2,B=1×1=1,A>B;
第二次:i=1+1=2,A=2×2=4,B=1×2=2,A>B;
第三次:i=2+1=3,A=4×2=8,B=2×3=6,A>B;
第四次:i=3+1=4,A=8×2=16,B=6×4=24,A<B;
終止循環(huán),輸出i=4.
要點四 循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
例4 某
7、工廠2012年生產(chǎn)小轎車200萬輛,技術(shù)革新后預(yù)計每年的生產(chǎn)能力比上一年增加5%,問最早哪一年該廠生產(chǎn)的小轎車數(shù)量超過300萬輛?寫出解決該問題的一個算法,并畫出相應(yīng)的程序框圖.
解 算法如下:
S1 令n=0,a=200,r=0.05.
S2 T=ar(計算年增量).
S3 a=a+T(計算年產(chǎn)量).
S4 如果a≤300,那么n=n+1,
返回S2;否則執(zhí)行S5.
S5 N=2 012+n.
S6 輸出N.
程序框圖如右圖所示.
規(guī)律方法 這是一道算法的實際應(yīng)用題,解決此類問題的關(guān)鍵是讀懂題目,建立合適的模型,找到解決問題的計算公式.
跟蹤演練4 某班共有學(xué)生50
8、人.在一次數(shù)學(xué)測試中,要搜索出測試中及格(60分以上)的成績,試設(shè)計一個算法,并畫出程序框圖.
解 算法步驟如下:
S1 把計數(shù)變量n的初始值設(shè)為1.
S2 輸入一個成績r,比較r與60的大小.若r≥60,則輸出r,然后執(zhí)行下一步;若r<60,則執(zhí)行下一步.
S3 使計數(shù)變量n的值增加1.
S4 判斷計數(shù)變量n與學(xué)生個數(shù)50的大小,若n≤50,返回S2,若n>50,則結(jié)束.
程序框圖如下圖.
1.下列關(guān)于循環(huán)結(jié)構(gòu)的說法正確的是( )
A.循環(huán)結(jié)構(gòu)中,判斷框內(nèi)的條件是唯一的
B.判斷框中的條件成立時,要結(jié)束循環(huán)向下執(zhí)行
C.循
9、環(huán)體中要對判斷框中的條件變量有所改變才會使循環(huán)結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)“死循環(huán)”
D.循環(huán)結(jié)構(gòu)就是無限循環(huán)的結(jié)構(gòu),執(zhí)行程序時會永無止境地運行下去
答案 C
解析 由于判斷框內(nèi)的條件不唯一,故A錯;由于當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)中,判斷框中的條件成立時執(zhí)行循環(huán)體,故B錯;由于循環(huán)結(jié)構(gòu)不是無限循環(huán)的,故C正確,D錯.
2.如圖所示是一個循環(huán)結(jié)構(gòu)的算法,下列說法不正確的是( )
A.①是循環(huán)變量初始化,循環(huán)就要開始
B.②為循環(huán)體
C.③是判斷是否繼續(xù)循環(huán)的終止條件
D.①可以省略不寫
答案 D
3.先執(zhí)行再判斷的程序框圖對應(yīng)的為( )
答案 B
4.(2013·廣東高考)執(zhí)行如圖所示的程
10、序框圖,若輸入n的值為3,則輸出s的值是( )
A.1 B.2 C.4 D.7
答案 C
解析 當(dāng)i=1時,s=1+1-1=1;
當(dāng)i=2時,s=1+2-1=2;
當(dāng)i=3時,s=2+3-1=4;
當(dāng)i=4時,退出循環(huán),輸出s=4;故選C.
5.如下程序框圖,當(dāng)輸入x的值為5時,則其輸出的結(jié)果是______.
答案 2
解析 x=5,x>0,
∴x=5-3=2,x>0.
∴x=2-3=-1.
∴y=0.5-1=2.
1.循環(huán)結(jié)構(gòu)
需要重復(fù)執(zhí)行同一操作的結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)結(jié)構(gòu),即從某處開始,按照一定條件反復(fù)執(zhí)行某一處理步驟.反復(fù)執(zhí)行的處理步驟稱為循環(huán)體.
(1)循環(huán)結(jié)構(gòu)中一定包含條件分支結(jié)構(gòu);
(2)在循環(huán)結(jié)構(gòu)中,通常都有一個起循環(huán)計數(shù)作用的變量,這個變量的取值一般都含在執(zhí)行或中止循環(huán)體的條件中.
2.程序框圖中的任何結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機會被執(zhí)行到,也就是說對每一個框來說都應(yīng)當(dāng)有一條從入口到出口的路徑.
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