辗转相除法与更相减损术秦九韶算法教案.docVIP

辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法 ●三维目标 1．知识与技能 (1)理解辗转相除法与更相减损术中蕴含的数学原理，并能根据这些原理进行算法分析． (2)基本能根据算法语句与程序框图的知识设计完整的程序框图并写出算法程序． (3)了解秦九韶算法的计算过程，并理解利用秦九韶算法可以减少计算次数提高计算效率的实质． 2．过程与方法 (1)在辗转相除法与更相减损术求最大公约数的学习过程中对比我们常见的约分求公因式的方法，比较它们在算法上的区别，并从程序的学习中体会数学的严谨，领会数学算法计算机处理的结合方式，初步掌握把数学算法转化成计算机语言的一般步骤． (2)模仿秦九韶算法，体会古人计算构思的巧妙． (3)通过对秦九韶算法的学习，了解中国古代数学家对数学的贡献，充分认识到我国文化历史的悠久．通过对排序法的学习，领会数学计算与计算机计算的区别，充分认识信息技术对数学的促进． 3．情感、态度与价值观 (1)通过阅读中国古代数学中的算法案例，体会中国古代数学对世界数学发展的贡献． (2)在学习古代数学家解决数学问题的方法的过程中培养严谨的逻辑思维能力，在利用算法解决数学问题的过程中培养理性的精神和动手实践的能力． ●重点难点 重点：理解辗转相除法与更相减损术求最大公约数的方法及秦九韶算法的特点． 难点：把辗转相除法与更相减损术的方法转换成程序框图与程序语言． ●教学建议 在学生学习了算法的初步知识，理解了表示算法的算法步骤、程序框图和程序三种不同方式以后，再结合典型算法案例，让学生经历设计算法解决问题的全过程，体验算法在解决问题中的重要作用，体会算法的基本思想，提高逻辑思维能力，发展有条理地思考与数学表达能力． 建议充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，采用启发式，并遵循循序渐进的教学原则．这有利于学生掌握从现象到本质，从已知到未知逐步形成概念的学习方法，有利于发展学生抽象思维能力和逻辑推理能力． 以问题为载体，让学生经历知识的形成过程和发展过程，从而突出教学重点，通过各种教学媒体(计算机)调动学生参与课堂教学的主动性与积极性，增加课堂容量，有利于学生活动的充分展开． 学生在课堂上要多观察、讨论、思考、分析、动手操作、自主探索、合作学习多种形式相结合，教师要引导学生多角度、多层面认识事物，突破教学难点． ●教学流程 ?通过引导学生回答所提问题，引入用辗转相除及更相减损术最大公约数的方法 ??通过例3及变式训练使学生对秦九韶算法有了一定认识并学会其应用归纳整理，进行课堂小结，整体把握本节知识完成当堂双基达标，巩固所掌握的知识，并进行反馈矫正 课标解读 1.通过案例，进一步体会算法的思想． 2.理解辗转相除法、更相减损术、秦九韶算法的原理．(重点) 3.三种算法的框图及程序应用．(难点) 辗转相除法 【问题导思】　 1．36与60的最大公约数是多少？你是如何得到的？ 【提示】　先用两个数公有的质因数连续去除，一直除到所得的商是互质数为止，然后把所有的除数连乘起来即为最大公约数．由于，故36与60的最大公约数为2×2×3＝12. 2．观察下列等式8 251＝6 105×1＋2 146，那么8 251与6 105这两个数的公约数和6 105与2 146的公约数有什么关系？ 【提示】　8 251的最大约数是2 146的约数，同样6 105与2 146的公约数也是8 251的约数，故8 251与6 105的最大公约数也是6 105与2 146的最大公约数． 　辗转相除法的算法步骤 第一步，给定两个正整数m、n. 第二步，计算m除以n所得的余数r. 第三步，m＝n，n＝r. 第四步，若r＝0，则m、n的最大公约数等于m，否则返回第二步. 更相减损术 【问题导思】　 设两个正整数mn(mn)，若m－n＝k，则m与n的最大公约数和n与k的最大公约数相等，反复利用这个原理，可求得98与63的最大公约数是多少？ 【提示】　98－63＝35,63－35＝28,35－28＝7,28－7＝21,21－7＝14,14－7＝7，98与63的最大公约数为7. 　更相减损术的算法步骤 第一步，任意给定两个正整数，判断它们是否都是偶数．若是，用2约简；若不是，执行第二步． 第二步，以较大的数减去较小的数，接着把所得的差与较小的数比较，并以大数减小数．继续这个操作，直到所得的差与减数相等为止，则这个数(等数)或这个数与约简的数的乘积就是所求的最大公约数. 秦九韶算法 　将f(x)改写成如下形式：f(x)＝(…((anx＋an－1)x＋an－2)x＋…＋a1)x＋a0. 具体算法如下： (1)计算最内层括号内一次多项式的值，即v1＝anx＋an－1. (2)由内向外逐层计算多项式的值，即 v2＝v1x＋an－2， v3＝v2x＋an－3， … vn＝vn－1