1.3算法案例(第1课时)
人教A版高中数学必修三1-3-1 辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法

用更相减损术求 294 和 84 的最大公约数时,第一步是 ________.
[答案] 用 2 约简 [解析] 由于 294 和 84 都是偶数,先用 2 约简.
2.秦九韶算法 (1)概念:求多项式 f(x)=anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0 的值 时,常用秦九韶算法,这种算法的运算次数较少,是多项式 求值比较先进的算法,其实质是转化为求 n 个__一__次__多项式 的值,共进行_n_次乘法运算和_n_次加法运算.其过程是:
[答案] C
3.更相减损术的理论依据是( ) A.每次操作所得的两数和前两数具有相同的最小公倍 数 B.每次操作所得的两数和前两数具有相同的最大公约 数 C.每次操作所得的两数和前两数的最小公倍数不同 D.每次操作所得的两数和前两数的最大公约数不同
[答案] B
4.用秦九韶算法计算f(x)=3x6+4x5+5x4+6x3+7x2+
3.求满足1+
1 22
+
1 32
+…+
1 n2
>106的最小正整数n,要求
设计算法画出其程序框图,编写程序.
[答案]
由于事先不知道循环的次数,故可用WHILE语句编写程 序如下:
新课引入
秦朝末年,楚汉相争.一次,韩信率 1500 名将士与楚王 大将李锋交战.苦战一场,楚军不敌,败退回营,汉军也死 伤四五百人,于是韩信整顿兵马返回大本营.当行至一山坡, 忽有后军来报,说有楚军骑兵追来.只见远方尘土飞扬,杀 声震天.汉军本来已十分疲惫,这时队伍大哗.韩信骑马到 坡顶,见来敌不足五百骑,便急速点兵迎敌.
这样的问题,也有人称为“韩信点兵”.它形成了一类 问题,也就是初等数论中解同余式.这类问题的有解条件和 解题方法被称为“中国剩余定理”,这是由中国人首先提出 的.
辗转消除法1

案例1 辗转相除法
最大公约数的定义
1、运用的范围:给出两个正整数m,n求它们的最大公约数。 2、最大公约数分两种情况: 第一种情况:如果这两个数存在倍数关系(即较大数是较小数 的倍数)则较小数就是这两个数的最大公约数。 例如:12与6的最大公约数就为6,36与18的最大公约数就是为18 第二种情况:这两个数不存在倍数关系——则用短除法求之 短除法:一般先用这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,在 除的过程中,有时也可以用两个数的公约数去除。
问题1:你能求出204与85的最大 公约数吗? 2 8251 6105 问题2:你又能求出8251与6105 的最大公约数吗?
算法1 辗转相除法
被除数=除数×商+余数
30=18×1+12 18=12×1+6 12=6×2+0
30与18的最大公约数相当于 18与12的最大公约数 18与12的最大公约数相当于 12与6的最大公约数 12与6的最大公约数为:6
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。
程序框图:
开始 输入m,n
程序: INPUT m,n DO r= m MOD n m=n n=r LOOP UNTIL r=0204与85的最大公约数。
问题2、用辗转相除法求出8251与6105的最大 公约数。
解:8251=6105×1+2146 6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333 1813=333×5+148 333=148×2+37 148=37×4+0 所以,8251与6105的最大公约数为:37
高中数学 1.3 第1课时 辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法课件 新人教A版必修3

二
②程序框图如图所示.
③程序:
INPUT m,n
DO
r=m MOD n
m=n
n=r
LOOP UNTIL _______
PRINT _______ r=0
END
m
(2)更相减损术.
算法步骤:
第一步,任意给定两个正整数,判断它们是否都是 ________.若是,用______约简;若不是,执行第二步.
[答案] 用2约简
[解析] 由于294和84都是偶数,先用2约简.
3.设计程序框图,用秦九韶算法求多项式的值,所选用的结 构是( )
A.顺序结构
B.条件结构
C.循环结构
D.以上都有
[答案] D
4.(2013~2014·云南省景洪一中月考)用秦九韶算法计算多 项式f(x)=3x6+2x5+4x4+5x3+7x2+8x+1在x=0.5时的值, 需做乘法和加法的次数分别是________.
序如下:
S=0 i=1 WHILE S<=10^6
i=i+1 S=S+1/i^2 WEND PRINT i END
新知导学 1.辗转相除法与更相减损术 (1)辗转相除法. ①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=______,则m,n的最大公约数等于m;否则返
求值比较先进的算法,其实质是转化为求n个________多项
式的值,共进行________次乘法运算和____一__次_次加法运 算.其过程是:
n
nHale Waihona Puke 改写多项式为:f(x)=anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0 =(anxn-1+an-1xn-2+…+a1)x+a0 =((anxn-2+an-1xn-3+…+a2)x+a1)x+a0=… =(…((anx+an-1)x+an-2)x+…+a1)x+a0. 设v1=__________, v2=v1x+ana-nx2+,an-1 v3=v2x+an-3, …,
1.3.1《算法案例--辗转相除法和更相减损术》

01.07.2019
93 168 1
75 93 18 75 4 18 72 03
3、利用辗转相除法求最大公约数的步骤如下: 第一步:用较大的数m除以较小的数n得到
一个商q0和一个余数r0;(m=n×q0+r0) 第二步:若r0=0,则n为m,n的最大公约
数. 2. 更相减损术,就是对于给定的两个正
整数,用较大的数减去较小的数,然后将差 和较小的数构成新的一对数,继续上面的减 法,直到差和较小的数相等,此时相等的两 数0即1.07.20为1损术的区别
(1)都是求最大公约数的方法,计算上辗转相除 法以除法为主,更相减损术以减法为主,计算次数 上辗转相除法计算次数相对较少,特别当两个数字 大小区别较大时计算次数的区别较明显。
教学难点 :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。
01.07.2019
问题提出
1.研究一个实际问题的算法,主要从 算法步骤、程序框图和编写程序三方面 展开.在程序框图中算法的基本逻辑结构 有哪几种?在程序设计中基本的算法语 句有哪几种?
2.“求两个正整数的最大公约数” 是数学中的一个基础性问题,它有各种 解决办法,我们以此为案例,对该问题 的算法作一些探究.
m=n
否
输出m 结束
INPUT m,n WHILE m<>n
k=m-n IF mn=>nk THEN
n=k ELSEm=k END IF WEND PRINT m
01.07.2019
n=k
END
例2 分别用更相减损术和辗转相除法求98
与63的最大公约数。
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,
高一数学人教版必修三课件:131算法案例求最大公约数

2.求8251和6105的最大公约数. 第一步 用两数中较大的数除以较小的数,求
得商和余数 8251=6105×1+2146。 结论: 8251和6105的公约数就是6105和2146
的公约数,求8251和6105的最大公约数,只要求 出6105和2146的公约数就可以了。
第二步 对6105和2146重复第一步的做法, 6105=2146×2+1813。
高一数学人教版必修三课件:131算法 案例求 最大公 约数
例3 用更相减损术求98与63的最大公约数
解:由于63不是偶数,把98和63以大数 减小数,并辗转相减
98-63=35 63-35=28 35-28=7 28-7=21 21-7=14 14-7=7 所以,98和63的最大公约数 等于7.
高一数学人教版必修三课件:131算法 案例求 最大公 约数
请根据算法步骤和程序框图 写出相应的程序
高一数学人教版必修三课件:131算法 案例求 最大公 约数
m=n n=r
r=0? 是
输出m
结束
否
辗转相除法
高一数学人教版必修三课件:131算法 案例求 最大公 约数
《九章算术》——更相减损术
算理:可半者半之,不可半者,副置分母、子之 数,以少减多,更相减损,求其等也,以等数约之。
高一数学人教版必修三课件:131算法 案例求 最大公 约数
辗转相除法是一个反复执行直到余数等于0停止 的步骤,这实际上是一个循环结构.
m=n×q+r 用程序框图表示出右边的过程
8251=6105×1+2146
r=m MOD n m=n n=r r=0? 否
是
6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333 1813=333×5+148
1.3《算法案例--辗转相除法与更相减损术》

结论: 8251和6105的公约数就是6105和2146的公约数,求8251和6105的最大公约数,只要求出6105和2146的公约数就可以了。
第二步 对6105和2146重复第一步的做法 6105=2146×2+1813 同理6105和2146的最大公约数也是2146和1813的最大公约数。
1813=333×5+148
333=148×2+37 148=37×4+0 显然37是148和37的最大公约数, 也就是8251和6105的最大公约 数
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一、辗转相除法(欧几里得算法) 算理:所谓辗转相除法,就是对于给定的两 个数,用较大的数除以较小的数。若余数不 为零,则将余数和较小的数构成新的一对数, 继续上面的除法,直到大数被小数整除,则 这时较小的数就是原来两个数的最大公约数。
解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数, 并辗转相减 98-63=35 63-35=28 35-28=7 28-7=21 21-7=21 14-7=7 所以,98和63的最大公约数等于7
练习: 课本p48 1(1)用更相减损术计算
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用更相减损术求294和84的最大公约数时, 需做减法的次数是( )
INPUT “a,b=“;a,b WHILE a<>b r=a-b IF b>r THEN a=b b=r ELSE a=r END IF WEND PRINT b END
开始
输入a,b
b=r
a=b 是 r<b? 否 a≠b? 否 是 r=a-b a=r
输出b
结束
课时作业21:§1.3 算法案例 第1课时 辗转相除法与更相减损术

§1.3算法案例第1课时辗转相除法与更相减损术一、选择题1.1 037和425的最大公约数是()A.51 B.17 C.9 D.3答案 B解析∵1 037=425×2+187,425=187×2+51,187=51×3+34,51=34×1+17,34=17×2,即1 037和425的最大公约数是17.2.用更相减损术求得78和36的最大公约数是()A.24 B.18 C.12 D.6答案 D3.用辗转相除法求87与27的最大公约数时,需要进行除法运算的次数是()A.3 B.4 C.5 D.6答案 A4.45和150的最大公约数和最小公倍数分别是()A.5,150 B.15,450C.450,15 D.15,150答案 B解析利用辗转相除法求45和150的最大公约数:150=45×3+15,45=15×3,所以45和150的最大公约数为15.所以45和150的最小公倍数为15×(45÷15)×(150÷15)=450,故选B.5.运行下面的程序,当输入168,72时,输出的结果是()B.24C.36 D.72答案 B解析分析程序可知,该程序是求168和72的最大公约数,故应输出的结果是24.6.用辗转相除法求得238和306的最大公约数是()A.3 B.9 C.17 D.34答案 D7.三个数4 557,1 953,5 115的最大公约数是()A.31 B.93C.217 D.651答案 B8.若mod(m,3)=2,则m的取值可以是()A.2 005 B.2 006C.2 007 D.2 008答案 B二、填空题9.用辗转相除法计算60和48的最大公约数,需要做的除法次数是________.答案 2解析60=48×1+12,48=12×4,故需做2次除法.10.用更相减损术求459和357的最大公约数,需进行减法的次数为________.答案 5解析利用更相减损术,有459-357=102,357-102=255,255-102=153,153-102=51,102-51=51,共进行了5次减法.11.930与868的最大公约数是________.答案62三、解答题12.试用辗转相除法求325,130,270的最大公约数.解∵325=130×2+65,130=65×2,∴325与130的最大公约数是65.∵270=65×4+10,65=10×6+5,10=5×2,∴65与270的最大公约数是5,故325,130,270这三个数的最大公约数为5.13.阅读程序:INPUT“m,n=”;m,nIF n>m THENt=mm=nn=tEND IFDOr=m MOD nm=nn=rLOOP UNTIL r=0PRINT mEND若输入m,n的值分别是161,368,则输出的结果为________.答案23解析该程序的功能是用辗转相除法求两个数的最大公约数.输入161,368,可求出它们的最大公约数为23.14.我国古代名著《九章算术》用“更相减损术”求两个正整数的最大公约数是一个伟大的创举,这个伟大创举与“辗转相除法”的实质一样.如图所示的程序框图源于“辗转相除法”.当输入a=6 102,b=2 016时,输出的a=________.答案18解析由程序框图和辗转相除法的计算特点可知6 102=2 016×3+54,2 016=54×37+18,54=18×3,由此可得a=18.。
人教版高中数学必修三课件:1.3 算法案例(共55张PPT)

解:用辗转相除法求最大公约数:612=468×1+144,468=144×3+36,144=36×4,即612
和468的最大公约数是36. 用更相减损术检验:612和468均为偶数,两次用2约简得153和117,153-117=36,11736=81,81-36=45,45-36=9,36-9=27,27-9=18,18-9=9,所以612和468的最大公约数为
转化为求n个一次多项式的值.
预习探究
知识点二 进位制
1.进位制:进位制是为了计数和运算方便而约定的记数系统,约定“满k进一”就 是 k进制 ,k进制的基数(大于1的整数)就是 k . 2.将k进制数化为十进制数的方法:先把k进制数写成各位上的数字与k的幂的乘积之和 的形式,再按照十进制数的运算规则计算出结果. 3.将十进制数化为k进制数的方法是 除k取余法 .即用k连续去除十进制数所得 的 商 ,直到商为零为止,然后把各步得到的余数 倒序 写出.所得到的就是相应的k 进制数. 4.k进制数之间的转化:首先转化为十进制数,再转化为 k进制数.
第一章 算法初步
1.3 算法案例 第2课时 秦九韶算法与进位制
预习探究
知识点一 秦九韶算法
1.秦九韶算法是我国南宋数学家秦九韶在他的著作《数书九章》中提出的一 个用于计算多项式值的方法. 2.秦九韶算法的方法: 把一个n次多项式f(x)=anxn+an-1xn-1+…+a1x+a0 改写成下列的形式: f(x)=(anxn-1+an-1xn-2+…+a1)x+a0= ((anxn-2+an-1xn-3+…+a2)x+a1)x+a0 =…=
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思考:辗转相除直到何时结束?主要运用的是哪种算法结构?
辗转相除法是一个反复执行直到余数等于0停止的步骤, 这实际上是一个循环结构 辗转相除法求两个数的最大公约数,其算法可以描述如下: ① 给定两个正整数m和n; ② 计算m除以n的余数r; ③m=n,n=r。 ④若r=0,则m,n的最大公约数等于m;否则返回第二步.
1813=333×5+148 333=148×2+37
148=37×4+0 显然37是148和37的最大公约 数,也就是8251和6105的最 大公约数
S1:用大数除以小数
S2:除数变成被除数,余数变成除数 S3:重复S1,直到余数为0
练习:用辗转相除法求下列两数的最大公约数: (1)(225,135) 45 (2)(98,196) 98 24 (3)(72,168) (4)(153,119) 17
思考?
把更相减损术与辗转相除法比较,你有什么发现? 你能根据更相减损术设计程序,求两个正整数的最 大公约数吗?
辗转相除法是一个反复执行直到余数等于0停止的步骤, 这实际上是一个循环结构
更相减损是一个反复执行直到减数等于差时停止的步骤, 这实际也是一个循环结构
开始 输入:a,b i=0
a MOD 2=0且b MOD 2=0? 否
辗转相除除法的程序框图与程序 开始 INPUT m,n DO r=mMODn m=n n=r LOOP UNTIL r=0 PRINT m END
输入m,n
r=mMODn
m=n
n=r 否
r=0? 是 输出m
结束
《九章算术》——更相减损术
算理:可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减 损,求其等也,以等数约之。
第二步 对6105和2146重复第一步的做法 6105=2146×2+1813 同理6105和2146的最大公约数也是2146和1813的最大公约数。
完整的过程
8251=6105×1+2146 6105=2146×2+1813 2146=1813×1+333
例2 用辗转相除法求225和135的最大公约数 225=135×1+90 135=90×1+45 90=45×2 显然45是90和45的最大公约数,也就是 225和135的最大公约数 思考1:从上面的两个例子可以看出计 算的规律是什么?
b>a? 是
t=a,a=b,b=t a=a-b 否 a=b? 是 输出:a×2i 结束
否
程序: INPUT “a,b”;a,b i=0 WHILE a MOD 2=0 AND b MOD 2=0 a=a/2 b=b/2 i=i+1 i=i+1 是 WEND a=a/2,b=b/2 DO IF b>a THEN t=a a=b b=t END IF a=a-b LOOP UNTIL a=b PRINT a*2^i END
35-28=7
28-7=21 21-7=14 14-7=7
=(28,7)
=(21,7) =(14,7) =(7,7) =
7
所以,98和63的最大公约数等于7。
练习:用更相减损术求下列两数的最大公约数:
(1)(225,135) 45 (3)(72,168) 24
(2)(98,196) 98 (4)(153,119) 17
算 法 案 例
(第一课时)
例、求18与24的最大公约数:
解:2 1 8 2 4 用公有质因数2除, 3 9 12 用公有质因数3除, 3 4 3和4互质不除了。 得:18和24最大公约数是:2×3=6
求以下几组正整数的最大公约数。
短除法
(1)(18,30) 6; (3)(63,63) 63; (5)(301,133 ) 7;
小 结
辗转相除法与更相减损术的区别: (1)都是求最大公约数的方法,计算上辗转相除法以除法 为主,更相减损术以减法为主,计算次数上辗转相除法计算 次数相对较少,特别当两个数字大小区别较大时计算次数的 区别较明显。 (2)从结果体现形式来看,辗转相除法体现结果是以相除 余数为0而得到,而更相减损术则以减数与差相等而得到的。
第一步:任意给定两个正整数;判断他们是否都是偶数。若是,则用2 约简;若不是则执行第二步。
第二步:以较大的数减较小的数,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,直到所得的减数和差相等为止,则这个 等数或这个等数与约简的数的乘积就是所求的最大公约数。
例、用更相减损术求98与63的最大公约数 (自己按照步骤求解) 解:由于63不是偶数,把98和63以大数减小数,并辗转相减。 (98,63) =(63,35) 98-63=35 63-35=28 =(35,28)
(2)(24,16) (4)(72,8)
8; 8;
想一想,如何求8251与6105的最大公约数?
辗转相除法(欧几里得算法)
观察用辗转相除法求8251和6105的最大公约数的过程
第一步 用两数中较大的数除以较小的数,求得商和余数 8251=6105×1+2146
结论: 8251和6105的公约数就是6105和2146的公约数,求8251和 6105的最大公约数,只要求出6105和2146的公约数就可以了。