免费下载高中必修3数学公开课《1.3.2秦九韶算法》课件ppt
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算 法 案 例----秦九韶算法
在数学的发展史上,从公元前2、3世纪公元14世纪,中国的数学虽有过高潮,也有过低落,但一直走在世界的前列,是世界数学的中心。中国古代数学对世界数学发展有着不可磨灭的贡献。秦九韶算法就是中国古代数学的一枝奇葩。
今天这节课我们领略秦九韶算法的魅力。
(1)设计求多项式
当x=5时的值的算法,并写出程序。
(2)有没有更高效的算法?能否探求更好的算法,来解决任意多项式的求解问题?
思考:从内到外,如果把每一个括号都看成一个常数,那么变形后的式子中有哪些“一次式”?x的系数依次是什么?
(3)若将x的值代入变形后的式子中,那么求值的计算过程是怎样的?
将变形前x的系数乘以x的值,加上变形前的第2个系数,得到一个新的系数;将此系数继续乘以x的值,再,加上变形前的第3个系数,又得到一个新的系数;继续对新系数做上面的变换,直到与变形前的最后一个系数相加,得到一个新的系数为止。这个系数即为所求多项式的值。这种算法即是“秦九韶算法”
(4)用秦九韶算法求多项式的值,与多项式组成有直接关系吗?用秦九韶算法计算上述多项式的值,需要多少次乘法运算和多少次加法运算?
《数书九章》——秦九韶算法
对该多项式按下面的方式进行改写:
思考:当知道了x的值后该如何求多项式的值?
这是怎样的一种改写方式?最后的结果是什么?
要求多项式的值,应该先算最内层的一次多项式的值,即
然后,由内到外逐层计算一次多项式的值,即
最后的一项是什么?
这种将求一个n次多项式f(x)的值转化成求n个一次多项式的值的方法,称为秦九韶算法。
思考:在求多项式的值上,这是怎样的一个转化?
算法步骤:
第一步:输入多项式次数n、最高次项的系数an和x的值.
第二步:将v的值初始化为an,将i的值初始化为1.
第三步:输入i次项的系数an-i.
第四步:v=vx+an-i,i=i+1.
第五步:判断i是否小于或等于n,若是,则返回第三步;否则,输出多项式的值v。
程序框图:
这是一个在秦九韶算法中反复执行的步骤,因此可用循环结构来实现。
小结:(T引导S总结)
(1)算法具有通用的特点,可以解决一类问题;
(2)解决同一类问题,可以有不同的算法,
但计算的效率是不同的,应选择高效的算法
(3)算法的种类虽多,
但三种逻辑结构可以有效的表达各种算法;等。
作业:习题1.3 A组第2题