魯教版高中地理教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-312017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué)人教A版必修三算法的概念教學(xué)案。
一般給學(xué)生們上課之前,老師就早早地準(zhǔn)備好了教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來臨了。在寫好了教案課件計(jì)劃后,這樣我們接下來的工作才會更加好!你們會寫多少教案課件范文呢?小編特地為您收集整理“2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué)人教A版必修三算法的概念教學(xué)案”,希望對您的工作和生活有所幫助。
第1課時(shí)算法的概念
[核心必知]
1.預(yù)習(xí)教材,問題導(dǎo)入
根據(jù)以下提綱,預(yù)習(xí)教材P2~P5,回答下列問題.
(1)對于一般的二元一次方程組a1x+b1y=c1,①a2x+b2y=c2,②其中a1b2-a2b1≠0,如何寫出它的求解步驟?
提示:分五步完成:
第一步,①×b2-②×b1,得(a1b2-a2b1)x=b2c1-b1c2,③
第二步,解③,得x=b2c1-b1c2a1b2-a2b1.
第三步,②×a1-①×a2,得(a1b2-a2b1)y=a1c2-a2c1,④
第四步,解④,得y=a1c2-a2c1a1b2-a2b1.
第五步,得到方程組的解為x=b2c1-b1c2a1b2-a2b1,y=a1c2-a2c1a1b2-a2b1.
(2)在數(shù)學(xué)中算法通常指什么?
提示:在數(shù)學(xué)中,算法通常是指按照一定規(guī)則解決某一類問題的明確和有限的步驟.
2.歸納總結(jié),核心必記
(1)算法的概念
12世紀(jì)
的算法指的是用阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的過程
續(xù)表
數(shù)學(xué)中
的算法通常是指按照一定規(guī)則解決某一類問題的明確和有限的步驟
現(xiàn)代算法通??梢跃幊捎?jì)算機(jī)程序,讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行并解決問題
(2)設(shè)計(jì)算法的目的
計(jì)算機(jī)解決任何問題都要依賴于算法.只有將解決問題的過程分解為若干個(gè)明確的步驟,即算法,并用計(jì)算機(jī)能夠接受的“語言”準(zhǔn)確地描述出來,計(jì)算機(jī)才能夠解決問題.
[問題思考]
(1)求解某一個(gè)問題的算法是否是唯一的?
提示:不是.
(2)任何問題都可以設(shè)計(jì)算法解決嗎?
提示:不一定.
[課前反思]
通過以上預(yù)習(xí),必須掌握的幾個(gè)知識點(diǎn):
(1)算法的概念:;
(2)設(shè)計(jì)算法的目的:.
[思考1]應(yīng)從哪些方面來理解算法的概念?
名師指津:對算法概念的三點(diǎn)說明:
(1)算法是指可以用計(jì)算機(jī)來解決的某一類問題的程序或步驟,這些程序或步驟必須是明確的和有效的,而且能夠在有限步驟之內(nèi)完成.
(2)算法與一般意義上具體問題的解法既有聯(lián)系,又有區(qū)別,它們之間是一般和特殊的關(guān)系,也是抽象與具體的關(guān)系.算法的獲得要借助一般意義上具體問題的求解方法,而任何一個(gè)具體問題都可以利用這類問題的一般算法來解決.
(3)算法一方面具有具體化、程序化、機(jī)械化的特點(diǎn),同時(shí)又有高度的抽象性、概括性、精確性,所以算法在解決問題中更具有條理性、邏輯性的特點(diǎn).
[思考2]算法有哪些特征?
名師指津:(1)確定性:算法的每一個(gè)步驟都是確切的,能有效執(zhí)行且得到確定結(jié)果,不能模棱兩可.
(2)有限性:算法應(yīng)由有限步組成,至少對某些輸入,算法應(yīng)在有限多步內(nèi)結(jié)束,并給出計(jì)算結(jié)果.
(3)邏輯性:算法從初始步驟開始,分為若干明確的步驟,每一步都只能有一個(gè)確定的繼任者,只有執(zhí)行完前一步才能進(jìn)入到后一步,并且每一步都確定無誤后,才能解決問題.
(4)不唯一性:求解某一個(gè)問題的算法不一定只有唯一的一個(gè),可以有不同的算法.
(5)普遍性:很多具體的問題,都可以設(shè)計(jì)合理的算法去解決.
?講一講
1.以下關(guān)于算法的說法正確的是()
A.描述算法可以有不同的方式,可用自然語言也可用其他語言
B.算法可以看成按照要求設(shè)計(jì)好的有限的確切的計(jì)算序列,并且這樣的步驟或序列只能解決當(dāng)前問題
C.算法過程要一步一步執(zhí)行,每一步執(zhí)行的操作必須確切,不能含混不清,而且經(jīng)過有限步或無限步后能得出結(jié)果
D.算法要求按部就班地做,每一步可以有不同的結(jié)果
[嘗試解答]算法可以看成按照要求設(shè)計(jì)好的有限的確切的計(jì)算序列,并且這樣的步驟或計(jì)算序列能夠解決一類問題,故B不正確.
算法過程要一步一步執(zhí)行,每一步執(zhí)行操作,必須確切,只能有唯一結(jié)果,而且經(jīng)過有限步后,必須有結(jié)果輸出后終止,故C、D都不正確.
描述算法可以有不同的語言形式,如自然語言、框圖語言等,故A正確.
答案:A
判斷算法的關(guān)注點(diǎn)
(1)明確算法的含義及算法的特征;
(2)判斷一個(gè)問題是否是算法,關(guān)鍵看是否有解決一類問題的程序或步驟,這些程序或步驟必須是明確和有效的,而且能夠在有限步內(nèi)完成.
?練一練
1.(2016西南師大附中檢測)下列描述不能看作算法的是()
A.洗衣機(jī)的使用說明書
B.解方程x2+2x-1=0
C.做米飯需要刷鍋、淘米、添水、加熱這些步驟
D.利用公式S=πr2計(jì)算半徑為3的圓的面積,就是計(jì)算π×32
解析:選BA、C、D都描述了解決問題的過程,可以看作算法,而B只描述了一個(gè)事例,沒有說明怎樣解決問題,不是算法.
假設(shè)家中生火泡茶有以下幾個(gè)步驟:
a.生火b.將水倒入鍋中c.找茶葉d.洗茶壺、茶碗e.用開水沖茶
[思考1]你能設(shè)計(jì)出在家中泡茶的步驟嗎?
名師指津:a→a→c→d→e
[思考2]設(shè)計(jì)算法有什么要求?
名師指津:(1)寫出的算法必須能解決一類問題;
(2)要使算法盡量簡單、步驟盡量少;
(3)要保證算法步驟有效,且計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行.
?講一講
2.寫出解方程x2-2x-3=0的一個(gè)算法.
[嘗試解答]法一:算法如下.
第一步,將方程左邊因式分解,得(x-3)(x+1)=0;①
第二步,由①得x-3=0,②或x+1=0;③
第三步,解②得x=3,解③得x=-1.
法二:算法如下.
第一步,移項(xiàng),得x2-2x=3;①
第二步,①式兩邊同時(shí)加1并配方,得(x-1)2=4;②
第三步,②式兩邊開方,得x-1=±2;③
第四步,解③得x=3或x=-1.
法三:算法如下.
第一步,計(jì)算方程的判別式并判斷其符號Δ=(-2)2+4×3=16>0;
第二步,將a=1,b=-2,c=-3,代入求根公式x1,x2=-b±b2-4ac2a,得x1=3,x2=-1.
設(shè)計(jì)算法的步驟
(1)認(rèn)真分析問題,找出解決此題的一般數(shù)學(xué)方法;
(2)借助有關(guān)變量或參數(shù)對算法加以表述;
(3)將解決問題的過程劃分為若干步驟;
(4)用簡練的語言將步驟表示出來.?
練一練
2.設(shè)計(jì)一個(gè)算法,判斷7是否為質(zhì)數(shù).
解:第一步,用2除7,得到余數(shù)1,所以2不能整除7.
第二步,用3除7,得到余數(shù)1,所以3不能整除7.
第三步,用4除7,得到余數(shù)3,所以4不能整除7.
第四步,用5除7,得到余數(shù)2,所以5不能整除7.
第五步,用6除7,得到余數(shù)1,所以6不能整除7.
因此,7是質(zhì)數(shù).
?講一講
3.一次青青草原草原長包包大人帶著灰太狼、懶羊羊和一捆青草過河.河邊只有一條船,由于船太小,只能裝下兩樣?xùn)|西.在無人看管的情況下,灰太狼要吃懶羊羊,懶羊羊要吃青草,請問包包大人如何才能帶著他們平安過河?試設(shè)計(jì)一種算法.
[思路點(diǎn)撥]先根據(jù)條件建立過程模型,再設(shè)計(jì)算法.
[嘗試解答]包包大人采取的過河的算法可以是:
第一步,包包大人帶懶羊羊過河;
第二步,包包大人自己返回;
第三步,包包大人帶青草過河;
第四步,包包大人帶懶羊羊返回;
第五步,包包大人帶灰太狼過河;
第六步,包包大人自己返回;
第七步,包包大人帶懶羊羊過河.
實(shí)際問題算法的設(shè)計(jì)技巧
(1)弄清題目中所給要求.
(2)建立過程模型.
(3)根據(jù)過程模型建立算法步驟,必要時(shí)由變量進(jìn)行判斷.
?練一練
3.一位商人有9枚銀元,其中有1枚略輕的是假銀元,你能用天平(無砝碼)將假銀元找出來嗎?
解:法一:算法如下.
第一步,任取2枚銀元分別放在天平的兩邊,若天平左、右不平衡,則輕的一枚就是假銀元,若天平平衡,則進(jìn)行第二步.
第二步,取下右邊的銀元放在一邊,然后把剩下的7枚銀元依次放在右邊進(jìn)行稱量,直到天平不平衡,偏輕的那一枚就是假銀元.
法二:算法如下.
第一步,把9枚銀元平均分成3組,每組3枚.
第二步,先將其中兩組放在天平的兩邊,若天平不平衡,則假銀元就在輕的那一組;否則假銀元在未稱量的那一組.
第三步,取出含假銀元的那一組,從中任取2枚銀元放在天平左、右兩邊稱量,若天平不平衡,則假銀元在輕的那一邊;若天平平衡,則未稱量的那一枚是假銀元.
——————————————[課堂歸納感悟提升]——————————————
1.本節(jié)課的重點(diǎn)是理解算法的概念,體會算法的思想,難點(diǎn)是掌握簡單問題算法的表述.
2.本節(jié)課要重點(diǎn)掌握的規(guī)律方法
(1)掌握算法的特征,見講1;
(2)掌握設(shè)計(jì)算法的一般步驟,見講2;
(3)會設(shè)計(jì)實(shí)際問題的算法,見講3.
3.本節(jié)課的易錯點(diǎn)
(1)混淆算法的特征,如講1.
(2)算法語言不規(guī)范致誤,如講3.
課下能力提升(一)
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
題組1算法的含義及特征
1.下列關(guān)于算法的說法錯誤的是()
A.一個(gè)算法的步驟是可逆的
B.描述算法可以有不同的方式
C.設(shè)計(jì)算法要本著簡單方便的原則
D.一個(gè)算法不可以無止境地運(yùn)算下去
解析:選A由算法定義可知B、C、D對,A錯.
2.下列語句表達(dá)的是算法的有()
①撥本地電話的過程為:1提起話筒;2撥號;3等通話信號;4開始通話或掛機(jī);5結(jié)束通話;
②利用公式V=Sh計(jì)算底面積為3,高為4的三棱柱的體積;
③x2-2x-3=0;
④求所有能被3整除的正數(shù),即3,6,9,12,….
A.①②B.①②③
C.①②④D.①②③④
解析:選A算法通常是指按照一定規(guī)則解決某一類問題的明確和有限的步驟.①②都各表達(dá)了一種算法;③只是一個(gè)純數(shù)學(xué)問題,不是一個(gè)明確步驟;④的步驟是無窮的,與算法的有窮性矛盾.
3.下列各式中S的值不可以用算法求解的是()
A.S=1+2+3+4
B.S=12+22+32+…+1002
C.S=1+12+…+110000
D.S=1+2+3+4+…
解析:選DD中的求和不符合算法步驟的有限性,所以它不可以用算法求解,故選D.
題組2算法設(shè)計(jì)
4.給出下面一個(gè)算法:
第一步,給出三個(gè)數(shù)x,y,z.
第二步,計(jì)算M=x+y+z.
第三步,計(jì)算N=13M.
第四步,得出每次計(jì)算結(jié)果.
則上述算法是()
A.求和B.求余數(shù)
C.求平均數(shù)D.先求和再求平均數(shù)
解析:選D由算法過程知,M為三數(shù)之和,N為這三數(shù)的平均數(shù).
5.(2016東營高一檢測)一個(gè)算法步驟如下:
S1,S取值0,i取值1;
S2,如果i≤10,則執(zhí)行S3,否則執(zhí)行S6;
S3,計(jì)算S+i并將結(jié)果代替S;
S4,用i+2的值代替i;
S5,轉(zhuǎn)去執(zhí)行S2;
S6,輸出S.
運(yùn)行以上步驟后輸出的結(jié)果S=()
A.16B.25
C.36D.以上均不對
解析:選B由以上計(jì)算可知:S=1+3+5+7+9=25,答案為B.
6.給出下面的算法,它解決的是()
第一步,輸入x.
第二步,如果x<0,則y=x2;否則執(zhí)行下一步.
第三步,如果x=0,則y=2;否則y=-x2.
第四步,輸出y.
A.求函數(shù)y=x2x<0,-x2x≥0的函數(shù)值
B.求函數(shù)y=x2x<0,2x=0,-x2x>0的函數(shù)值
C.求函數(shù)y=x2x>0,2x=0,-x2x<0的函數(shù)值
D.以上都不正確
解析:選B由算法知,當(dāng)x<0時(shí),y=x2;當(dāng)x=0時(shí),y=2;當(dāng)x>0時(shí),y=-x2.故選B.
7.試設(shè)計(jì)一個(gè)判斷圓(x-a)2+(y-b)2=r2和直線Ax+By+C=0位置關(guān)系的算法.
解:算法步驟如下:
第一步,輸入圓心的坐標(biāo)(a,b)、半徑r和直線方程的系數(shù)A、B、C.
第二步,計(jì)算z1=Aa+Bb+C.
第三步,計(jì)算z2=A2+B2.
第四步,計(jì)算d=|z1|z2.
第五步,如果dr,則輸出“相離”;如果d=r,則輸出“相切”;如果dr,則輸出“相交”.
8.某商場舉辦優(yōu)惠促銷活動.若購物金額在800元以上(不含800元),打7折;若購物金額在400元以上(不含400元)800元以下(含800元),打8折;否則,不打折.請為商場收銀員設(shè)計(jì)一個(gè)算法,要求輸入購物金額x,輸出實(shí)際交款額y.
解:算法步驟如下:
第一步,輸入購物金額x(x>0).
第二步,判斷“x>800”是否成立,若是,則y=0.7x,轉(zhuǎn)第四步;否則,執(zhí)行第三步.
第三步,判斷“x>400”是否成立,若是,則y=0.8x;否則,y=x.
第四步,輸出y,結(jié)束算法.
題組3算法的實(shí)際應(yīng)用
9.國際奧委會宣布2020年夏季奧運(yùn)會主辦城市為日本的東京.據(jù)《中國體育報(bào)》報(bào)道:對參與競選的5個(gè)夏季奧林匹克運(yùn)動會申辦城市進(jìn)行表決的操作程序是:首先進(jìn)行第一輪投票,如果有一個(gè)城市得票數(shù)超過總票數(shù)的一半,那么該城市將獲得舉辦權(quán);如果所有申辦城市得票數(shù)都不超過總票數(shù)的一半,則將得票最少的城市淘汰,然后進(jìn)行第二輪投票;如果第二輪投票仍沒選出主辦城市,將進(jìn)行第三輪投票,如此重復(fù)投票,直到選出一個(gè)主辦城市為止,寫出投票過程的算法.
解:算法如下:
第一步,投票.
第二步,統(tǒng)計(jì)票數(shù),如果一個(gè)城市得票數(shù)超過總票數(shù)的一半,那么該城市就獲得主辦權(quán),否則淘汰得票數(shù)最少的城市并轉(zhuǎn)第一步.
第三步,宣布主辦城市.
[能力提升綜合練]
1.小明中午放學(xué)回家自己煮面條吃,有下面幾道工序:①洗鍋、盛水2分鐘;②洗菜6分鐘;③準(zhǔn)備面條及佐料2分鐘;④用鍋把水燒開10分鐘;⑤煮面條和菜共3分鐘.以上各道工序,除了④之外,一次只能進(jìn)行一道工序.小明要將面條煮好,最少要用()
A.13分鐘B.14分鐘
C.15分鐘D.23分鐘
解析:選C①洗鍋、盛水2分鐘+④用鍋把水燒開10分鐘(同時(shí)②洗菜6分鐘+③準(zhǔn)備面條及佐料2分鐘)+⑤煮面條和菜共3分鐘=15分鐘.解決一個(gè)問題的算法不是唯一的,但在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮各個(gè)方面的因素,選擇一種較好的算法.
2.在用二分法求方程零點(diǎn)的算法中,下列說法正確的是()
A.這個(gè)算法可以求方程所有的零點(diǎn)
B.這個(gè)算法可以求任何方程的零點(diǎn)
C.這個(gè)算法能求方程所有的近似零點(diǎn)
D.這個(gè)算法并不一定能求方程所有的近似零點(diǎn)
解析:選D二分法求方程零點(diǎn)的算法中,僅能求方程的一些特殊的近似零點(diǎn)(滿足函數(shù)零點(diǎn)存在性定理的條件),故D正確.
3.(2016青島質(zhì)檢)結(jié)合下面的算法:
第一步,輸入x.
第二步,判斷x是否小于0,若是,則輸出x+2,否則執(zhí)行第三步.
第三步,輸出x-1.
當(dāng)輸入的x的值為-1,0,1時(shí),輸出的結(jié)果分別為()
A.-1,0,1B.-1,1,0
C.1,-1,0D.0,-1,1
解析:選C根據(jù)x值與0的關(guān)系選擇執(zhí)行不同的步驟.
4.有如下算法:
第一步,輸入不小于2的正整數(shù)n.
第二步,判斷n是否為2.若n=2,則n滿足條件;若n2,則執(zhí)行第三步.
第三步,依次從2到n-1檢驗(yàn)?zāi)懿荒苷齨,若不能整除,則n滿足條件.
則上述算法滿足條件的n是()
A.質(zhì)數(shù)B.奇數(shù)
C.偶數(shù)D.合數(shù)
解析:選A根據(jù)質(zhì)數(shù)、奇數(shù)、偶數(shù)、合數(shù)的定義可知,滿足條件的n是質(zhì)數(shù).
5.(2016濟(jì)南檢測)輸入一個(gè)x值,利用y=|x-1|求函數(shù)值的算法如下,請將所缺部分補(bǔ)充完整:
第一步:輸入x;
第二步:________;
第三步:當(dāng)x1時(shí),計(jì)算y=1-x;
第四步:輸出y.
解析:以x-1與0的大小關(guān)系為分類準(zhǔn)則知第二步應(yīng)填當(dāng)x≥1時(shí),計(jì)算y=x-1.
答案:當(dāng)x≥1時(shí),計(jì)算y=x-1
6.已知一個(gè)算法如下:
第一步,令m=a.
第二步,如果b<m,則m=b.
第三步,如果c<m,則m=c.
第四步,輸出m.
如果a=3,b=6,c=2,則執(zhí)行這個(gè)算法的結(jié)果是________.
解析:這個(gè)算法是求a,b,c三個(gè)數(shù)中的最小值,故這個(gè)算法的結(jié)果是2.
答案:2
7.下面給出了一個(gè)問題的算法:
第一步,輸入a.
第二步,如果a≥4,則y=2a-1;否則,y=a2-2a+3.
第三步,輸出y的值.
問:(1)這個(gè)算法解決的是什么問題?
(2)當(dāng)輸入的a的值為多少時(shí),輸出的數(shù)值最小?最小值是多少?
解:(1)這個(gè)算法解決的是求分段函數(shù)
y=2a-1,a≥4,a2-2a+3,a<4的函數(shù)值的問題.
(2)當(dāng)a≥4時(shí),y=2a-1≥7;
當(dāng)a<4時(shí),y=a2-2a+3=(a-1)2+2≥2,
∵當(dāng)a=1時(shí),y取得最小值2.
∴當(dāng)輸入的a值為1時(shí),輸出的數(shù)值最小為2.
8.“韓信點(diǎn)兵”問題:韓信是漢高祖手下的大將,他英勇善戰(zhàn),謀略超群,為漢朝的建立立下了不朽功勛.據(jù)說他在一次點(diǎn)兵的時(shí)候,為保住軍事秘密,不讓敵人知道自己部隊(duì)的軍事實(shí)力,采用下述點(diǎn)兵方法:①先令士兵從1~3報(bào)數(shù),結(jié)果最后一個(gè)士兵報(bào)2;②又令士兵從1~5報(bào)數(shù),結(jié)果最后一個(gè)士兵報(bào)3;③又令士兵從1~7報(bào)數(shù),結(jié)果最后一個(gè)士兵報(bào)4.這樣韓信很快算出自己部隊(duì)里士兵的總數(shù).請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)算法,求出士兵至少有多少人.
解:第一步,首先確定最小的滿足除以3余2的正整數(shù):2.
第二步,依次加3就得到所有除以3余2的正整數(shù):2,5,8,11,14,17,20,….
第三步,在上列數(shù)中確定最小的滿足除以5余3的正整數(shù):8.
第四步,然后在自然數(shù)內(nèi)在8的基礎(chǔ)上依次加上15,得到8,23,38,53,….
第五步,在上列數(shù)中確定最小的滿足除以7余4的正整數(shù):53.
即士兵至少有53人.
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第1課時(shí)簡單隨機(jī)抽樣
[核心必知]
1.預(yù)習(xí)教材,問題導(dǎo)入
根據(jù)以下提綱,預(yù)習(xí)教材P54~P57,回答下列問題.
(1)在教材P55的“探究”中,怎樣獲得樣本?
提示:將這批小包裝餅干放入一個(gè)不透明的袋子中,攪拌均勻,然后不放回地摸?。?br>
(2)最常用的簡單隨機(jī)抽樣方法有哪些?
提示:抽簽法和隨機(jī)數(shù)法.
(3)你認(rèn)為抽簽法有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?
提示:抽簽法的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行,當(dāng)總體中個(gè)體數(shù)不多時(shí)較為方便,缺點(diǎn)是當(dāng)總體中個(gè)體數(shù)較多時(shí)不宜采用.
(4)用隨機(jī)數(shù)法讀數(shù)時(shí)可沿哪個(gè)方向讀取?
提示:可以沿向左、向右、向上、向下等方向讀數(shù).
2.歸納總結(jié),核心必記
(1)簡單隨機(jī)抽樣:一般地,設(shè)一個(gè)總體含有N個(gè)個(gè)體,從中逐個(gè)不放回地抽取n個(gè)個(gè)體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時(shí)總體內(nèi)的各個(gè)個(gè)體被抽到的機(jī)會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機(jī)抽樣.
(2)最常用的簡單隨機(jī)抽樣方法有兩種——抽簽法和隨機(jī)數(shù)法.
(3)一般地,抽簽法就是把總體中的N個(gè)個(gè)體分段,把號碼寫在號簽上,將號簽放在一個(gè)容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取一個(gè)號簽,連續(xù)抽取n次,就得到一個(gè)容量為n的樣本.
(4)隨機(jī)數(shù)法就是利用隨機(jī)數(shù)表、隨機(jī)數(shù)骰子或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行抽樣.
(5)簡單隨機(jī)抽樣有操作簡便易行的優(yōu)點(diǎn),在總體個(gè)數(shù)不多的情況下是行之有效的.
[問題思考]
(1)在簡單隨機(jī)抽樣中,某一個(gè)個(gè)體被抽到的可能性與第幾次被抽到有關(guān)嗎?
提示:在簡單隨機(jī)抽樣中,總體中的每個(gè)個(gè)體在每次抽取時(shí)被抽到的可能性相同,與第幾次被抽到無關(guān).
(2)抽簽法與隨機(jī)數(shù)法有什么異同點(diǎn)?
提示:
相同點(diǎn)①都屬于簡單隨機(jī)抽樣,并且要求被抽取樣本的
總體的個(gè)體數(shù)有限;
②都是從總體中逐個(gè)不放回地進(jìn)行抽取
不同點(diǎn)①抽簽法比隨機(jī)數(shù)法操作簡單;
②隨機(jī)數(shù)法更適用于總體中個(gè)體數(shù)較多的時(shí)候,而抽簽法適用于總體中個(gè)體數(shù)較少的情況,所以當(dāng)總體中的個(gè)體數(shù)較多時(shí),應(yīng)當(dāng)選用隨機(jī)數(shù)法,可以節(jié)約大量的人力和制作號簽的成本
[課前反思]
通過以上預(yù)習(xí),必須掌握的幾個(gè)知識點(diǎn):
(1)簡單隨機(jī)抽樣的特征是:;
(2)抽簽法的步驟:;
(3)隨機(jī)數(shù)法的步驟:.
[思考1]要判斷一鍋湯的味道需要把整鍋湯都喝完嗎?該怎樣判斷?
提示:不需要,只要將鍋里的湯“攪拌均勻”,品嘗一小勺就可知道湯的味道.
[思考2]假設(shè)你作為一名食品衛(wèi)生工作人員,要對某食品店內(nèi)的一批水果罐頭進(jìn)行衛(wèi)生達(dá)標(biāo)檢驗(yàn),你準(zhǔn)備怎樣做?
提示:從中抽取一定數(shù)量的罐頭作為檢驗(yàn)的樣本.
[思考3]怎樣認(rèn)識簡單隨機(jī)抽樣?
名師指津:簡單隨機(jī)抽樣有如下四個(gè)特征:
(1)它要求被抽取樣本的總體的個(gè)數(shù)確定,且較少,個(gè)體之間差異不明顯.
(2)它是從總體中逐個(gè)地抽?。?br>
(3)它是一種不放回地抽?。?br>
(4)它是一種等機(jī)率抽樣.不僅每次從總體中抽取一個(gè)個(gè)體時(shí),各個(gè)個(gè)體被抽取的可能性相等,而且在整個(gè)抽樣過程中,各個(gè)個(gè)體被抽取的可能性也相等,從而保證了這種抽樣方法的公平性.
?講一講
1.下列抽取樣本的方法是簡單隨機(jī)抽樣嗎?為什么?
(1)從無限多個(gè)個(gè)體中抽取50個(gè)個(gè)體作為樣本.
(2)箱子里共有100個(gè)零件,今從中選取10個(gè)零件進(jìn)行檢驗(yàn),在抽樣操作時(shí),從中任意地拿出一個(gè)零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)后再把它放回箱子里.
(3)從50個(gè)個(gè)體中一次性抽取5個(gè)個(gè)體作為樣本.
(4)一彩民選號,從裝有36個(gè)大小、形狀都相同的號簽的箱子中無放回的抽取6個(gè)號簽.
[嘗試解答](1)不是簡單隨機(jī)抽樣,因?yàn)楸怀槿〉臉颖镜目傮w的個(gè)數(shù)是無限的而不是有限的.
(2)不是簡單隨機(jī)抽樣,因?yàn)樗怯蟹呕氐爻闃樱?br>
(3)不是簡單隨機(jī)抽樣,因?yàn)樗且淮涡猿槿?,而不是“逐個(gè)”抽取.
(4)是簡單隨機(jī)抽樣,因?yàn)榭傮w中的個(gè)體是有限的,并且是從總體中逐個(gè)抽取、不放回的、等可能的抽樣.
簡單隨機(jī)抽樣的判斷方法
判斷所給的抽樣是否為簡單隨機(jī)抽樣的依據(jù)是簡單隨機(jī)抽樣的四個(gè)特征:
上述四點(diǎn)特征,如果有一點(diǎn)不滿足,就不是簡單隨機(jī)抽樣.
?練一練
1.判斷下面的抽樣方法是否為簡單隨機(jī)抽樣,并說明理由.
(1)某班45名同學(xué),指定個(gè)子最矮的5名同學(xué)參加學(xué)校組織的某項(xiàng)活動.
(2)從20個(gè)零件中一次性抽出3個(gè)進(jìn)行質(zhì)量檢查.
解:(1)不是簡單隨機(jī)抽樣.
因?yàn)橹付▊€(gè)子最矮的5名同學(xué),是在45名同學(xué)中特指的,不存在隨機(jī)性,不是等可能抽樣.
(2)不是簡單隨機(jī)抽樣.
因?yàn)橐淮涡猿槿?個(gè)不是逐個(gè)抽取,不符合簡單隨機(jī)抽樣的特征.
?講一講
2.某單位對口支援西部開發(fā),現(xiàn)從報(bào)名的18名志愿者中選取6人組成志愿小組到西藏工作3年,請用抽簽法設(shè)計(jì)抽樣方案.
[思路點(diǎn)撥]制簽→制簽→攪勻→抽簽→定樣.
[嘗試解答]方案如下:
第一步,將18名志愿者分段,號碼為:01,02,03,…,18.
第二步,將號碼分別寫在相同的紙條上,揉成團(tuán),制成號簽.
第三步,將得到的號簽放到一個(gè)不透明的盒子中,充分?jǐn)噭颍?br>
第四步,從盒子中依次取出6個(gè)號簽,并記錄上面的分段.
第五步,與所得號碼對應(yīng)的志愿者就是醫(yī)療小組成員.
抽簽法的應(yīng)用條件及注意點(diǎn)
(1)一個(gè)抽樣試驗(yàn)?zāi)芊裼贸楹灧ǎP(guān)鍵看兩點(diǎn):一是制簽是否方便;二是個(gè)體之間差異不明顯.一般地,當(dāng)樣本容量和總體容量較小時(shí),可用抽簽法.
(2)應(yīng)用抽簽法時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①分段時(shí),如果已有分段可不必重新分段;
②簽要求大小、形狀完全相同;
③號簽要均勻攪拌;
④要逐一不放回的抽?。?br>
?練一練
2.現(xiàn)要從20名學(xué)生中抽取5名進(jìn)行問卷調(diào)查,寫出抽取樣本的過程.
解:(1)先將20名學(xué)生進(jìn)行分段,從1編到20;
(2)把號碼寫在形狀、大小均相同的號簽上;
(3)將號簽放在一個(gè)不透明的箱子中進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁η缶鶆?,然后從箱子中依次抽?個(gè)號簽,這5個(gè)號簽上的號碼對應(yīng)的學(xué)生,即為所求的樣本.
?講一講
3.設(shè)某校共有100名教師,為了支援西部教育事業(yè),現(xiàn)要從中隨機(jī)抽取12名教師組成暑期西部講師團(tuán),請寫出用隨機(jī)數(shù)法抽取該樣本的過程.
[思路點(diǎn)撥]用隨機(jī)數(shù)表抽取樣本.過程:讀取→讀取→組團(tuán).
[嘗試解答]其步驟如下:
第一步,將100名教師進(jìn)行分段:00,01,02,…,99.
第二步,在隨機(jī)數(shù)表中任取一數(shù)作為開始,如從12行第9列開始.
第三步,依次向右讀取(兩位,兩位讀取),可以得到75,84,16,07,44,99,83,11,46,32,24,20.
與這12個(gè)分段對應(yīng)的教師組成樣本.
利用隨機(jī)數(shù)表法抽樣時(shí)應(yīng)注意的問題
利用隨機(jī)數(shù)表法抽取個(gè)體時(shí),關(guān)鍵是事先確定以表中的哪個(gè)數(shù)(哪行哪列)作為起點(diǎn),以及讀數(shù)的方向,向左、向右、向上或向下都可以,同時(shí),讀數(shù)時(shí)結(jié)合分段特點(diǎn)進(jìn)行讀取,分段為兩位數(shù),則兩位、兩位地讀取,分段為三位數(shù),則三位、三位地讀取,如果出現(xiàn)重號則跳過,接著讀取,取滿為止.
?練一練
3.設(shè)某總體是由分段為01,02,…,19,20的20個(gè)個(gè)體組成.利用下面的隨機(jī)數(shù)表選取5個(gè)個(gè)體,選取方法是從隨機(jī)數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開始由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字,則選出來的第5個(gè)個(gè)體的分段是________.
78166572080263140702436997281098
32049234493582003623486969387491
解析:從隨機(jī)數(shù)表第1行的第5列和第6列數(shù)字開始由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字中小于20的分段依次為08,02,14,07,02,10,其中第二個(gè)和第五個(gè)都是02,重復(fù).可知對應(yīng)的數(shù)值為08,02,14,07,10,則第5個(gè)個(gè)體的分段為10.
答案:10
——————————————[課堂歸納感悟提升]———————————————
1.本節(jié)課的重點(diǎn)是理解并掌握簡單隨機(jī)抽樣的定義、特點(diǎn)和適用范圍,掌握兩種簡單隨機(jī)抽樣的步驟,并能用簡單隨機(jī)抽樣方法抽取樣本,難點(diǎn)是掌握兩種簡單隨機(jī)抽樣的步驟及應(yīng)用.
2.本節(jié)課要重點(diǎn)掌握的規(guī)律方法
(1)判斷簡單隨機(jī)抽樣的方法,見講1.
(2)抽簽法的應(yīng)用條件及注意點(diǎn),見講2.
(3)利用隨機(jī)數(shù)表法的注意點(diǎn),見講3.
3.本節(jié)課的易錯點(diǎn)是理解簡單隨機(jī)抽樣的概念時(shí)易出錯,見講1.
課下能力提升(九)
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
題組1簡單隨機(jī)抽樣的概念
1.(2014四川高考)在“世界讀書日”前夕,為了了解某地5000名居民某天的閱讀時(shí)間,從中抽取了200名居民的閱讀時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.在這個(gè)問題中,5000名居民的閱讀時(shí)間的全體是()
A.總體B.個(gè)體
C.樣本的容量D.從總體中抽取的一個(gè)樣本
解析:選A5000名居民的閱讀時(shí)間的全體是總體,每名居民的閱讀時(shí)間是個(gè)體,200是樣本容量,故選A.
2.要檢查一個(gè)工廠產(chǎn)品的合格率,從1000件產(chǎn)品中抽出50件進(jìn)行檢查,檢查者在其中隨機(jī)逐個(gè)抽取了50件,這種抽樣方法可稱為________.
解析:由簡單隨機(jī)抽樣的特點(diǎn)可知,該抽樣方法是簡單隨機(jī)抽樣.
答案:簡單隨機(jī)抽樣
3.下面的抽樣方法是簡單隨機(jī)抽樣的是________.
①從某城市的流動人口中隨機(jī)抽取100人作調(diào)查;
②在某年明信片銷售活動中,規(guī)定每100萬張為一個(gè)開獎組,通過隨機(jī)抽取的方法確定號碼的后四位為2709的為三等獎;
③在待檢驗(yàn)的30件零件中隨機(jī)逐個(gè)拿出5件進(jìn)行檢驗(yàn).
解析:①中總體容量較大,不宜用簡單隨機(jī)抽樣;②中抽取的個(gè)體的間隔是固定的,不是簡單隨機(jī)抽樣.
答案:③
題組2簡單隨機(jī)抽樣的應(yīng)用
4.抽簽法中確保樣本代表性的關(guān)鍵是()
A.制簽B.?dāng)嚢杈鶆?br>
C.逐一抽取D.抽取不放回
解析:選B逐一抽取、抽取不放回是簡單隨機(jī)抽樣的特點(diǎn),但不是確保代表性的關(guān)鍵,一次抽取與有放回抽取也不影響樣本的代表性,制簽也一樣,故選B.
5.用隨機(jī)數(shù)表法進(jìn)行抽樣有以下幾個(gè)步驟:
①將總體中的個(gè)體分段;②獲取樣本號碼;③選定開始的數(shù)字;④選定讀數(shù)的方向.這些步驟的先后順序應(yīng)為()
A.①②③④B.①③④②
C.③②①④D.④③①②
解析:選B由隨機(jī)數(shù)表法的步驟知選B.
6.采用抽簽法從含有3個(gè)個(gè)體的總體{1,3,8}中抽取一個(gè)容量為2的樣本,則所有可能的樣本是________.
解析:從三個(gè)總體中任取兩個(gè)即可組成樣本,
∴所有可能的樣本為{1,3},{1,8},{3,8}.
答案:{1,3},{1,8},{3,8}
7.上海某中學(xué)從40名學(xué)生中選1人作為上海男籃拉拉隊(duì)的成員,采用下面兩種選法:
選法一將這40名學(xué)生從1~40進(jìn)行分段,相應(yīng)地制作1~40的40個(gè)號簽,把這40個(gè)號簽放在一個(gè)暗箱中攪勻,最后隨機(jī)地從中抽取1個(gè)號簽,與這個(gè)號簽分段一致的學(xué)生幸運(yùn)入選;
選法二將39個(gè)白球與1個(gè)紅球(球除顏色外,其他完全相同)混合放在一個(gè)暗箱中攪勻,讓40名學(xué)生逐一從中摸取一球,摸到紅球的學(xué)生成為拉拉隊(duì)成員.
試問這兩種選法是否都是抽簽法?為什么?這兩種選法有何異同?
解:選法一滿足抽簽法的特征,是抽簽法;選法二不是抽簽法.因?yàn)槌楹灧ㄒ笏械奶柡灧侄位ゲ幌嗤x法二中39個(gè)白球無法相互區(qū)分.這兩種選法相同之處在于每名學(xué)生被選中的可能性都相等,均為140.
8.現(xiàn)有一批分段為10,11,…,99,100,…,600的元件,打算從中抽取一個(gè)容量為6的樣本進(jìn)行質(zhì)量檢測,如何用隨機(jī)數(shù)法設(shè)計(jì)抽樣方案?
解:第一步,將元件的分段調(diào)整為010,011,012,…,099,100,…,600.
第二步,在隨機(jī)數(shù)表中任取一數(shù)作為開始,任選一方向作為讀數(shù)方向,比如,選第6行第7個(gè)數(shù)“9”,向右讀.
第三步,從數(shù)“9”開始,向右讀,每次讀取三位,凡不在010~600中的跳過去不讀,前面已經(jīng)讀過的數(shù)也跳過去不讀,依次可得到544,354,378,520,384,263.
第四步,以上這6個(gè)號碼對應(yīng)的元件就是要抽取的對象.
[能力提升綜合練]
1.在簡單隨機(jī)抽樣中,某一個(gè)個(gè)體被抽到的可能性()
A.與第幾次抽樣有關(guān),第一次被抽到的可能性最大
B.與第幾次抽樣有關(guān),第一次被抽到的可能性最小
C.與第幾次抽樣無關(guān),每一次被抽到的可能性相等
D.與第幾次抽樣無關(guān),與抽取幾個(gè)樣本有關(guān)
解析:選C在簡單隨機(jī)抽樣中,總體中的每個(gè)個(gè)體在每次抽取時(shí)被抽到的可能性相同,故選C.
2.某工廠的質(zhì)檢人員對生產(chǎn)的100件產(chǎn)品,采用隨機(jī)數(shù)表法抽取10件檢查,對100件產(chǎn)品采用下面的分段方法:①01,02,03,…,100;②001,002,003,…,100;③00,01,02,…,99.其中正確的序號是()
A.①②B.①③C.②③D.③
解析:選C根據(jù)隨機(jī)數(shù)表的要求,只有分段時(shí)數(shù)字位數(shù)相同,才能達(dá)到隨機(jī)等可能抽樣.
3.下列抽樣試驗(yàn)中,用抽簽法方便的是()
A.從某工廠生產(chǎn)的3000件產(chǎn)品中抽取600件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)
B.從某工廠生產(chǎn)的兩箱(每箱15件)產(chǎn)品中抽取6件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)
C.從甲、乙兩廠生產(chǎn)的兩箱(每箱15件)產(chǎn)品中抽取6件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)
D.從某廠生產(chǎn)的3000件產(chǎn)品中抽取10件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)
解析:選BA總體容量較大,樣本容量也較大,不適宜用抽簽法;B總體容量較小,樣本容量也較小,可用抽簽法;C中甲、乙兩廠生產(chǎn)的兩箱產(chǎn)品有明顯區(qū)別,不能用抽簽法;D總體容量較大,不適宜用抽簽法.故選B.
4.某班有34位同學(xué),座位號記為01,02,…,34,用如圖的隨機(jī)數(shù)表選取5組數(shù)作為參加青年志愿者活動的五位同學(xué)的座位號.選取方法是從隨機(jī)數(shù)表第一行的第6列和第7列數(shù)字開始,由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字,則選出來的第4個(gè)志愿者的座位號是()
49544354821737932378873520
96438426349164572455068877
04744767217633502583921206
A.23B.09C.02D.16
解析:選D從隨機(jī)數(shù)表第1行的第6列和第7列數(shù)字開始由左到右依次選取兩個(gè)數(shù)字中小于34的分段依次為21,32,09,16,其中第4個(gè)為16,故選D.
5.某中學(xué)高一年級有1400人,高二年級有1320人,高三年級有1280人,從該中學(xué)學(xué)生中抽取一個(gè)容量為n的樣本,每人被抽到的機(jī)會為0.02,則n=________.
解析:三個(gè)年級的總?cè)藬?shù)為1400+1320+1280=4000,每人被抽到的機(jī)會均為0.02,∴n=4000×0.02=80.
答案:80
6.為了檢驗(yàn)?zāi)撤N產(chǎn)品的質(zhì)量,決定從1001件產(chǎn)品中抽取10件進(jìn)行檢查,用隨機(jī)數(shù)表法抽取樣本的過程中,所編的號碼的位數(shù)最少是________位.
解析:由于所分段碼的位數(shù)和讀數(shù)的位數(shù)要一致,因此所分段碼的位數(shù)最少是四位.從0000到1000,或者是從0001到1001等.
答案:四
7.某電視臺舉行頒獎典禮,邀請20名港臺、內(nèi)地藝人演出,其中從30名內(nèi)地藝人中隨機(jī)選出10人,從18名香港藝人中隨機(jī)挑選6人,從10名臺灣藝人中隨機(jī)挑選4人.試用抽簽法確定選中的藝人,并確定他們的表演順序.
解:第一步:先確定藝人:(1)將30名內(nèi)地藝人從1到30分段,然后用相同的紙條做成30個(gè)號簽,在每個(gè)號簽上寫上這些分段,然后放入一個(gè)不透明小筒中搖勻,從中依次抽出10個(gè)號簽,則相應(yīng)分段的藝人參加演出;(2)運(yùn)用相同的方法分別從10名臺灣藝人中抽取4人,從18名香港藝人中抽取6人.
第二步:確定演出順序:確定了演出人員后,再用相同的紙條做成20個(gè)號簽,上面寫上1到20這20個(gè)數(shù)字,代表演出的順序,讓每個(gè)演員抽一張,每人抽到的號簽上的數(shù)字就是這位演員的演出順序,再匯總即可.
8.某學(xué)生在一次理科競賽中要回答的8道題是這樣產(chǎn)生的:從15道物理題中隨機(jī)抽3道;從20道化學(xué)題中隨機(jī)抽3道;從12道生物題中隨機(jī)抽2道.選用合適的抽樣方法確定這個(gè)學(xué)生所要回答的三門學(xué)科的題的序號(物理題的序號為1~15,化學(xué)題的序號為16~35,生物題的序號為36~47).
解:法一(抽簽法):
第一步,將試題的分段1~47分別寫在紙條上.
第二步,將紙條揉成團(tuán),制成號簽.
第三步,將物理、化學(xué)、生物題的號簽分別放在三個(gè)不透明的袋子中,充分?jǐn)嚢瑁?br>
第四步,從裝有物理題的袋子中逐個(gè)抽取3個(gè)號簽,從裝有化學(xué)題的袋子中逐個(gè)抽取3個(gè)號簽,從裝有生物題的袋子中逐個(gè)抽取2個(gè)號簽,并記錄所得號簽上的分段,這便是所要回答的問題的序號.
法二:(隨機(jī)數(shù)表法):
第一步,將物理題的序號對應(yīng)改成01,02,…,15,其余兩科題的序號不變.
第二步,在教材所附的隨機(jī)數(shù)表中任選一數(shù)作為開始,任選一方向作為讀數(shù)方向.比如,選第10行第11個(gè)數(shù)0,并向右開始讀取.
第三步,從數(shù)0開始向右讀,每次讀取兩位,若得到的號碼不在01~47中,則跳過,前面已經(jīng)取出的也跳過.從01~15中選3個(gè)號碼,從16~35中選3個(gè)號碼,從36~47中選2個(gè)號碼.依次可得到09,47,27,17,08,02,43,28.
第四步,對應(yīng)以上號碼找出所要回答的問題的序號.物理題的序號為:2,8,9;化學(xué)題的序號為:17,27,28;生物題的序號為:43,47.
2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué)人教A版必修三程序框圖、順序結(jié)構(gòu)教學(xué)案
第2課時(shí)程序框圖、順序結(jié)構(gòu)
[核心必知]
1.預(yù)習(xí)教材,問題導(dǎo)入
根據(jù)以下提綱,預(yù)習(xí)教材P6~P9,回答下列問題.
(1)常見的程序框有哪些?
提示:終端框(起止框),輸入、輸出框,處理框,判斷框.
(2)算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)有哪些?
提示:順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu).
2.歸納總結(jié),核心必記
(1)程序框圖
程序框圖又稱流程圖,是一種用程序框、流程線及文字說明來表示算法的圖形.
在程序框圖中,一個(gè)或幾個(gè)程序框的組合表示算法中的一個(gè)步驟;帶有方向箭頭的流程線將程序框連接起來,表示算法步驟的執(zhí)行順序.
(2)常見的程序框、流程線及各自表示的功能
圖形符號名稱功能
終端框(起止框)表示一個(gè)算法的起始和結(jié)束
輸入、輸出框表示一個(gè)算法輸入和輸出的信息
處理框(執(zhí)行框)賦值、計(jì)算
判斷框判斷某一條件是否成立,成立時(shí)在出口處標(biāo)明“是”或“Y”;不成立時(shí)標(biāo)明“否”或“N”
流程線連接程序框
○連接點(diǎn)連接程序框圖的兩部分
(3)算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)
①算法的三種基本邏輯結(jié)構(gòu)
算法的三種基本邏輯結(jié)構(gòu)為順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu),盡管算法千差萬別,但都是由這三種基本邏輯結(jié)構(gòu)構(gòu)成的.
②順序結(jié)構(gòu)
順序結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)依次執(zhí)行的步驟組成的.這是任何一個(gè)算法都離不開的基本結(jié)構(gòu),用程序框圖表示為:
[問題思考]
(1)一個(gè)完整的程序框圖一定是以起止框開始,同時(shí)又以起止框表示結(jié)束嗎?
提示:由程序框圖的概念可知一個(gè)完整的程序框圖一定是以起止框開始,同時(shí)又以起止框表示結(jié)束.
(2)順序結(jié)構(gòu)是任何算法都離不開的基本結(jié)構(gòu)嗎?
提示:根據(jù)算法基本邏輯結(jié)構(gòu)可知順序結(jié)構(gòu)是任何算法都離不開的基本結(jié)構(gòu).
[課前反思]
通過以上預(yù)習(xí),必須掌握的幾個(gè)知識點(diǎn):
(1)程序框圖的概念:;
(2)常見的程序框、流程線及各自表示的功能:;
(3)算法的三種基本邏輯結(jié)構(gòu):;
(4)順序結(jié)構(gòu)的概念及其程序框圖的表示:.
問題背景:計(jì)算1×2+3×4+5×6+…+99×100.
[思考1]能否設(shè)計(jì)一個(gè)算法,計(jì)算這個(gè)式子的值.
提示:能.
[思考2]能否采用更簡潔的方式表述上述算法過程.
提示:能,利用程序框圖.
[思考3]畫程序框圖時(shí)應(yīng)遵循怎樣的規(guī)則?
名師指津:(1)使用標(biāo)準(zhǔn)的框圖符號.
(2)框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫.
(3)除判斷框外,其他程序框圖的符號只有一個(gè)進(jìn)入點(diǎn)和一個(gè)退出點(diǎn),判斷框是唯一一個(gè)具有超過一個(gè)退出點(diǎn)的程序框.
(4)在圖形符號內(nèi)描述的語言要非常簡練清楚.
(5)流程線不要忘記畫箭頭,因?yàn)樗欠从沉鞒虉?zhí)行先后次序的,如果不畫出箭頭就難以判斷各框的執(zhí)行順序.
?講一講
1.下列關(guān)于程序框圖中圖形符號的理解正確的有()
①任何一個(gè)流程圖必須有起止框;②輸入框只能放在開始框后,輸出框只能放在結(jié)束框前;③判斷框是唯一的具有超過一個(gè)退出點(diǎn)的圖形符號;④對于一個(gè)程序框圖來說,判斷框內(nèi)的條件是唯一的.
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
[嘗試解答]任何一個(gè)程序必須有開始和結(jié)束,從而流程圖必須有起止框,①正確.輸入、輸出框可以用在算法中任何需要輸入、輸出的位置,②錯誤.③正確.判斷框內(nèi)的條件不是唯一的,④錯誤.故選B.
答案:B
畫程序框圖時(shí)應(yīng)注意的問題
(1)畫流程線不要忘記畫箭頭;
(2)由于判斷框的退出點(diǎn)在任何情況下都是根據(jù)條件去執(zhí)行其中的一種結(jié)果,而另一個(gè)則不會被執(zhí)行,故判斷框后的流程線應(yīng)根據(jù)情況注明“是”或“否”.
?練一練
1.下列關(guān)于程序框圖的說法中正確的個(gè)數(shù)是()
①用程序框圖表示算法直觀、形象、容易理解;②程序框圖能夠清楚地展現(xiàn)算法的邏輯結(jié)構(gòu),也就是通常所說的“一圖勝萬言”;③在程序框圖中,起止框是任何程序框圖中不可少的;④輸入和輸出框可以在算法中任何需要輸入、輸出的位置.
A.1B.2C.3D.4
解析:選D由程序框圖的定義知,①②③④均正確,故選D.
觀察如圖所示的內(nèi)容:
[思考1]順序結(jié)構(gòu)有哪些結(jié)構(gòu)特征?
名師指津:順序結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特征:
(1)順序結(jié)構(gòu)的語句與語句之間、框與框之間按從上到下的順序執(zhí)行,不會引起程序步驟的跳轉(zhuǎn).
(2)順序結(jié)構(gòu)是最簡單的算法結(jié)構(gòu).
(3)順序結(jié)構(gòu)只能解決一些簡單的問題.
[思考2]順序結(jié)構(gòu)程序框圖的基本特征是什么?
名師指津:順序結(jié)構(gòu)程序框圖的基本特征:
(1)必須有兩個(gè)起止框,穿插輸入、輸出框和處理框,沒有判斷框.
(2)各程序框用流程線依次連接.
(3)處理框按計(jì)算機(jī)執(zhí)行順序沿流程線依次排列.
?講一講
2.已知P0(x0,y0)和直線l:Ax+By+C=0,寫出求點(diǎn)P0到直線l的距離d的算法,并用程序框圖來描述.
[嘗試解答]第一步,輸入x0,y0,A,B,C;
第二步,計(jì)算m=Ax0+By0+C;
第三步,計(jì)算n=A2+B2;
第四步,計(jì)算d=|m|n;
第五步,輸出d.
程序框圖如圖所示.
應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)表示算法的步驟:
(1)仔細(xì)審題,理清題意,找到解決問題的方法.
(2)梳理解題步驟.
(3)用數(shù)學(xué)語言描述算法,明確輸入量,計(jì)算過程,輸出量.
(4)用程序框圖表示算法過程.
?練一練
2.寫出解不等式2x+10的一個(gè)算法,并畫出程序框圖.
解:第一步,將1移到不等式的右邊;
第二步,不等式的兩端同乘12;
第三步,得到x-12并輸出.
程序框圖如圖所示:
—————————————[課堂歸納感悟提升]———————————————
1.本節(jié)課的重點(diǎn)是了解程序框圖的含義,理解程序框圖的作用,掌握各種程序框和流程線的畫法與功能,理解程序框圖中的順序結(jié)構(gòu),會用順序結(jié)構(gòu)表示算法.難點(diǎn)是理解程序框圖的作用及用順序結(jié)構(gòu)表示算法.
2.本節(jié)課要重點(diǎn)掌握的規(guī)律方法
(1)掌握畫程序框圖的幾點(diǎn)注意事項(xiàng),見講1;
(2)掌握應(yīng)用順序結(jié)構(gòu)表示算法的步驟,見講2.
3.本節(jié)課的易錯點(diǎn)
對程序框圖的理解有誤致錯,如講1.
課下能力提升(二)
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
題組1程序框圖
1.在程序框圖中,一個(gè)算法步驟到另一個(gè)算法步驟的連接用()
A.連接點(diǎn)B.判斷框C.流程線D.處理框
解析:選C流程線的意義是流程進(jìn)行的方向,一個(gè)算法步驟到另一個(gè)算法步驟表示的是流程進(jìn)行的方向,而連接點(diǎn)是當(dāng)一個(gè)框圖需要分開來畫時(shí),在斷開處畫上連接點(diǎn).判斷框是根據(jù)給定條件進(jìn)行判斷,處理框是賦值、計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果傳送,所以A,B,D都不對.故選C.
2.a(chǎn)表示“處理框”,b表示“輸入、輸出框”,c表示“起止框”,d表示“判斷框”,以下四個(gè)圖形依次為()
A.a(chǎn)bcdB.dcabC.bacdD.cbad
答案:D
3.如果輸入n=2,那么執(zhí)行如下算法的結(jié)果是()
第一步,輸入n.
第二步,n=n+1.
第三步,n=n+2.
第四步,輸出n.
A.輸出3B.輸出4
C.輸出5D.程序出錯
答案:C
題組2順序結(jié)構(gòu)
4.如圖所示的程序框圖表示的算法意義是()
A.邊長為3,4,5的直角三角形面積
B.邊長為3,4,5的直角三角形內(nèi)切圓面積
C.邊長為3,4,5的直角三角形外接圓面積
D.以3,4,5為弦的圓面積
解析:選B由直角三角形內(nèi)切圓半徑r=a+b-c2,知選B.
第4題圖第5題圖
5.(2016東營高一檢測)給出如圖所示的程序框圖:
若輸出的結(jié)果為2,則①處的執(zhí)行框內(nèi)應(yīng)填的是()
A.x=2B.b=2
C.x=1D.a(chǎn)=5
解析:選C∵b=2,∴2=a-3,即a=5.∴2x+3=5時(shí),得x=1.
6.寫出如圖所示程序框圖的運(yùn)行結(jié)果:S=________.
解析:S=log24+42=18.
答案:18
7.已知半徑為r的圓的周長公式為C=2πr,當(dāng)r=10時(shí),寫出計(jì)算圓的周長的一個(gè)算法,并畫出程序框圖.
解:算法如下:第一步,令r=10.第二步,計(jì)算C=2πr.第三步,輸出C.
程序框圖如圖:
8.已知函數(shù)f(x)=x2-3x-2,求f(3)+f(-5)的值,設(shè)計(jì)一個(gè)算法并畫出算法的程序框圖.
解:自然語言算法如下:
第一步,求f(3)的值.
第二步,求f(-5)的值.
第三步,將前兩步的結(jié)果相加,存入y.
第四步,輸出y.
程序框圖:
[能力提升綜合練]
1.程序框圖符號“”可用于()
A.輸出a=10B.賦值a=10
C.判斷a=10D.輸入a=1
解析:選B圖形符號“”是處理框,它的功能是賦值、計(jì)算,不是輸出、判斷和輸入,故選B.
2.(2016廣州高一檢測)如圖程序框圖的運(yùn)行結(jié)果是()
A.52B.32
C.-32D.-1
解析:選C因?yàn)閍=2,b=4,所以S=ab-ba=24-42=-32,故選C.
3.(2016廣州高一檢測)如圖是一個(gè)算法的程序框圖,已知a1=3,輸出的b=7,則a2等于()
A.9B.10
C.11D.12
解析:選C由題意知該算法是計(jì)算a1+a22的值.
∴3+a22=7,得a2=11,故選C.
4.(2016佛山高一檢測)閱讀如圖所示的程序框圖,若輸出的結(jié)果為6,則①處執(zhí)行框應(yīng)填的是()
A.x=1B.x=2
C.b=1D.b=2
解析:選B若b=6,則a=7,∴x3-1=7,∴x=2.
5.根據(jù)如圖所示的程序框圖所表示的算法,輸出的結(jié)果是________.
解析:該算法的第1步分別將1,2,3賦值給X,Y,Z,第2步使X取Y的值,即X取值變成2,第3步使Y取X的值,即Y的值也是2,第4步讓Z取Y的值,即Z取值也是2,從而第5步輸出時(shí),Z的值是2.
答案:2
6.計(jì)算圖甲中空白部分面積的一個(gè)程序框圖如圖乙,則①中應(yīng)填________.
圖甲圖乙
解析:圖甲空白部分的面積為a2-π16a2,故圖乙①中應(yīng)填S=a2-π16a2.
答案:S=a2-π16a2
7.在如圖所示的程序框圖中,當(dāng)輸入的x的值為0和4時(shí),輸出的值相等,根據(jù)該圖和各小題的條件回答問題.
(1)該程序框圖解決的是一個(gè)什么問題?
(2)當(dāng)輸入的x的值為3時(shí),求輸出的f(x)的值.
(3)要想使輸出的值最大,求輸入的x的值.
解:(1)該程序框圖解決的是求二次函數(shù)f(x)=-x2+mx的函數(shù)值的問題.
(2)當(dāng)輸入的x的值為0和4時(shí),輸出的值相等,即f(0)=f(4).
因?yàn)閒(0)=0,f(4)=-16+4m,
所以-16+4m=0,
所以m=4.
所以f(x)=-x2+4x.
則f(3)=-32+4×3=3,
所以當(dāng)輸入的x的值為3時(shí),輸出的f(x)的值為3.
(3)因?yàn)閒(x)=-x2+4x=-(x-2)2+4,
所以當(dāng)x=2時(shí),f(x)max=4,
所以要想使輸出的值最大,輸入的x的值應(yīng)為2.
8.如圖是為解決某個(gè)問題而繪制的程序框圖,仔細(xì)分析各框內(nèi)的內(nèi)容及圖框之間的關(guān)系,回答下面的問題:
(1)圖框①中x=2的含義是什么?
(2)圖框②中y1=ax+b的含義是什么?
(3)圖框④中y2=ax+b的含義是什么?
(4)該程序框圖解決的是怎樣的問題?
(5)當(dāng)最終輸出的結(jié)果是y1=3,y2=-2時(shí),求y=f(x)的解析式.
解:(1)圖框①中x=2表示把2賦值給變量x.
(2)圖框②中y1=ax+b的含義是:該圖框在執(zhí)行①的前提下,即當(dāng)x=2時(shí),計(jì)算ax+b的值,并把這個(gè)值賦給y1.
(3)圖框④中y2=ax+b的含義是:該圖框在執(zhí)行③的前提下,即當(dāng)x=-3時(shí),計(jì)算ax+b的值,并把這個(gè)值賦給y2.
(4)該程序框圖解決的是求函數(shù)y=ax+b的函數(shù)值的問題,其中輸入的是自變量x的值,輸出的是對應(yīng)x的函數(shù)值.
(5)y1=3,即2a+b=3.⑤
y2=-2,即-3a+b=-2.⑥
由⑤⑥,得a=1,b=1,
所以f(x)=x+1.
2017-2018學(xué)年高中數(shù)學(xué)人教A版必修三分層抽樣教學(xué)案
第3課時(shí)分層抽樣
[核心必知]
1.預(yù)習(xí)教材,問題導(dǎo)入
根據(jù)以下提綱,預(yù)習(xí)教材P60~P61,回答下列問題.
(1)教材探究中你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)怎樣抽取樣本?
提示:利用分層抽樣方法抽取樣本.
(2)什么情況下適用分層抽樣?
提示:當(dāng)總體中個(gè)體之間差異較大時(shí)可使用分層抽樣抽取樣本.
2.歸納總結(jié),核心必記
(1)分層抽樣
一般地,在抽樣時(shí),將總體分成互不交叉的層,然后按照一定的比例,從各層獨(dú)立地抽取一定數(shù)量的個(gè)體,將各層取出的個(gè)體合在一起作為樣本,這種抽樣的方法是一種分層抽樣.
當(dāng)總體是由差異明顯的幾部分組成時(shí),往往選用分層抽樣的方法.
(2)分層抽樣的步驟
①根據(jù)已經(jīng)掌握的信息,將總體分成互不相交的層;
②根據(jù)總體中的個(gè)體數(shù)N和樣本容量n計(jì)算抽樣比k=nN;
③確定第i層應(yīng)該抽取的個(gè)體數(shù)目ni≈Ni×k(Ni為第i層所包含的個(gè)體數(shù)),使得各ni之和為n;
④在各個(gè)層中,按步驟③中確定的數(shù)目在各層中隨機(jī)抽取個(gè)體,合在一起得到容量為n的樣本.
[問題思考]
(1)分層抽樣中的總體有什么特征?
提示:分層抽樣中的總體是由差異明顯的幾部分組成.
(2)有人說系統(tǒng)抽樣時(shí),將總體分成均等的幾部分,每部分抽取一個(gè),符合分層抽樣的概念,故系統(tǒng)抽樣是一種特殊的分層抽樣,對嗎?
提示:不對.因?yàn)榉謱映闃邮菑母鲗营?dú)立地抽取個(gè)體,而系統(tǒng)抽樣各段上抽取時(shí)是按事先定好的規(guī)則進(jìn)行的,各層分段有聯(lián)系,不是獨(dú)立的,故系統(tǒng)抽樣不同于分層抽樣.
[課前反思]
通過以上預(yù)習(xí),必須掌握的幾個(gè)知識點(diǎn):
(1)什么是分層抽樣?
;
(2)分層抽樣的步驟:.
背景:為了解學(xué)生視力情況,某校在開學(xué)初對400名學(xué)生進(jìn)行視力抽查.其中高一學(xué)生1200人,高二有1300人,高三有1500人.
[思考1]學(xué)校應(yīng)怎樣抽查這400名學(xué)生的視力?
提示:由于高一、高二、高三年級學(xué)生的視力情況差別較大,因而可利用分層抽樣的方法抽取學(xué)生進(jìn)行視力抽查.
[思考2]分層抽樣有什么特點(diǎn)?
名師指津:分層抽樣的特點(diǎn):
①適用于總體由差異明顯的幾部分組成的情況;
②更充分地反映了總體的情況;
③等可能抽樣,每個(gè)個(gè)體被抽到的可能性都相等.
?講一講
1.下列問題中,最適合用分層抽樣抽取樣本的是()
A.從10名同學(xué)中抽取3人參加座談會
B.紅星中學(xué)共有學(xué)生1600名,其中男生840名,防疫站對此校學(xué)生進(jìn)行身體健康調(diào)查,抽取一個(gè)容量為200的樣本
C.從1000名工人中,抽取100人調(diào)查上班途中所用時(shí)間
D.從生產(chǎn)流水線上,抽取樣本檢查產(chǎn)品質(zhì)量
[嘗試解答]A中總體所含個(gè)體無差異且個(gè)數(shù)較少,適合用簡單隨機(jī)抽樣;C和D中總體所含個(gè)體無差異且個(gè)數(shù)較多,適合用系統(tǒng)抽樣;B中總體所含個(gè)體差異明顯,適合用分層抽樣.
答案:B
分層抽樣的適用條件
當(dāng)已知總體由差異明顯的幾部分組成時(shí),為保證所抽取的樣本具有代表性,應(yīng)采用分層抽樣抽取樣本.
?練一練
1.某社區(qū)有500戶家庭,其中高收入家庭125戶,中等收入家庭280戶,低收入家庭95戶.為了調(diào)查社會購買力的某項(xiàng)指標(biāo),要從中抽取一個(gè)容量為100的樣本,記作①;某學(xué)校高一年級有18名女排運(yùn)動員,要從中選出4人調(diào)查訓(xùn)練情況,記作②.那么完成上述兩項(xiàng)調(diào)查應(yīng)分別采用的抽樣方法是()
A.①用簡單隨機(jī)抽樣法,②用系統(tǒng)抽樣法
B.①用分層抽樣法,②用簡單隨機(jī)抽樣法
C.①用系統(tǒng)抽樣法,②用分層抽樣法
D.①用分層抽樣法,②用系統(tǒng)抽樣法
解析:選B①因家庭收入不同其社會購買力也不同,宜用分層抽樣的方法.②因總體個(gè)數(shù)較少,宜用簡單隨機(jī)抽樣法.
[思考]怎樣確定分層抽樣中各層入樣的個(gè)體數(shù)?
名師指津:在實(shí)際操作時(shí),應(yīng)先計(jì)算出抽樣比=樣本容量總體容量,獲得各層入樣數(shù)的百分比,再按抽樣比確定每層需要抽取的個(gè)體數(shù):抽樣比×該層個(gè)體數(shù)目=樣本容量總體容量×該層個(gè)體數(shù)目.
?講一講
2.某單位最近組織了一次健身活動,活動分為登山組和游泳組,且每個(gè)職工只能參加其中一組.在參加活動的職工中,青年人占42.5%,中年人占47.5%,老年人占10%;登山組的職工占參加活動總?cè)藬?shù)的14,且該組中,青年人占50%,中年人占40%,老年人占10%.為了了解各組不同年齡層的職工對本次活動的滿意程度,現(xiàn)用分層抽樣的方法從參加活動的全體職工中抽取容量為200的樣本.試求:
(1)游泳組中,青年人、中年人、老年人分別所占的比例;
(2)游泳組中,青年人、中年人、老年人分別應(yīng)抽取的人數(shù).
[嘗試解答](1)設(shè)登山組人數(shù)為x,游泳組中青年人、中年人、老年人所占比例分別為a,b,c,則有x40%+3xb4x=47.5%,x10%+3xc4x=10%,
解得b=50%,c=10%,故a=100%-50%-10%=40%,
即游泳組中,青年人、中年人、老年人各占比例為40%,50%,10%.
(2)游泳組中,抽取的青年人人數(shù)為200×34×40%=60;
抽取的中年人人數(shù)為200×34×50%=75;
抽取的老年人人數(shù)為200×34×10%=15.
即游泳組中,青年人、中年人、老年人分別應(yīng)抽取的人數(shù)為60,75,15.
分層抽樣的步驟
?練一練
2.一個(gè)地區(qū)共有5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),人口3萬人,其人口比例為3∶2∶5∶2∶3,從3萬人中抽取一個(gè)300人的樣本,分析某種疾病的發(fā)病率,已知這種疾病與不同的地理位置及水土有關(guān),問應(yīng)采取什么樣的方法?并寫出具體過程.
解:因?yàn)榧膊∨c地理位置和水土均有關(guān)系,所以不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)的發(fā)病情況差異明顯,因而采用分層抽樣的方法.
具體過程如下:
(1)將3萬人分為5層,其中一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)為一層.
(2)按照樣本容量的比例求得各鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)抽取的人數(shù)分別為60人,40人,100人,40人,60人.
(3)按照各層抽取的人數(shù)隨機(jī)抽取各鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)抽取的樣本.
(4)將300人合到一起,即得到一個(gè)樣本.
?講一講
3.①教育局督學(xué)組到校檢查工作,臨時(shí)需在每班各抽調(diào)兩人參加座談;②某班數(shù)學(xué)期中考試有14人在120分以上,35人在90~119分,7人不及格,現(xiàn)從中抽出8人研討進(jìn)一步改進(jìn)教與學(xué);③某班春節(jié)聚會,要產(chǎn)生兩位“幸運(yùn)者”.就這三件事,合適的抽樣方法分別為()
A.分層抽樣,分層抽樣,簡單隨機(jī)抽樣
B.系統(tǒng)抽樣,系統(tǒng)抽樣,簡單隨機(jī)抽樣
C.分層抽樣,簡單隨機(jī)抽樣,簡單隨機(jī)抽樣
D.系統(tǒng)抽樣,分層抽樣,簡單隨機(jī)抽樣
[思路點(diǎn)撥]根據(jù)三種抽樣方法的特征、適用范圍判斷.
[嘗試解答]①每班各抽兩人需用系統(tǒng)抽樣.②由于學(xué)生分成了差異比較大的幾層,應(yīng)用分層抽樣.③由于總體與樣本容量較小,應(yīng)用簡單隨機(jī)抽樣.故選D.
答案:D
三種抽樣方法的適用范圍
三種抽樣方法均為不放回、逐個(gè)、等可能抽樣.當(dāng)總體中的個(gè)體較少時(shí),常用簡單隨機(jī)抽樣;當(dāng)總體中的個(gè)體較多,樣本容量較大時(shí),常用系統(tǒng)抽樣,但在第一段內(nèi)抽取個(gè)體時(shí),用簡單隨機(jī)抽樣;當(dāng)總體是由差異明顯的幾部分組成時(shí),采用分層抽樣,但在各層內(nèi)抽取個(gè)體時(shí),可用簡單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣.
?練一練
3.某學(xué)院A、B、C三個(gè)專業(yè)共有1200名學(xué)生,其中A專業(yè)有380名學(xué)生,B專業(yè)有420名學(xué)生,為調(diào)查這些學(xué)生勤工儉學(xué)的情況,要從中抽取一個(gè)容量為120的樣本,記為①;某中學(xué)高二年級有12名足球運(yùn)動員,要從中選出3人調(diào)查學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)情況,記作②;從某廠生產(chǎn)的802輛轎車中抽取8輛測試某項(xiàng)性能,記作③.則完成上述3項(xiàng)應(yīng)分別采用的抽樣方法是()
A.①用簡單隨機(jī)抽樣,②用系統(tǒng)抽樣,③用分層抽樣
B.①用分層抽樣,②用簡單隨機(jī)抽樣,③用系統(tǒng)抽樣
C.①用簡單隨機(jī)抽樣,②用分層抽樣,③用系統(tǒng)抽樣
D.①用分層抽樣,②用系統(tǒng)抽樣,③用簡單隨機(jī)抽樣
解析:選B對于①,總體由差異明顯的三部分組成,應(yīng)采用分層抽樣.對于②,總體中的個(gè)體數(shù)較少,而且所調(diào)查內(nèi)容對12名調(diào)查對象是平等的,應(yīng)用簡單隨機(jī)抽樣.對于③,總體中的個(gè)體數(shù)較多,應(yīng)用系統(tǒng)抽樣.故選B.
——————————————[課堂歸納感悟提升]———————————————
1.本節(jié)課的重點(diǎn)是記住分層抽樣的特點(diǎn)和步驟,難點(diǎn)是會用分層抽樣從總體中抽取樣本.
2.本節(jié)課要牢記分層抽樣中的兩個(gè)比例關(guān)系:
(1)樣本容量n總體的個(gè)數(shù)N=各層抽取的個(gè)體數(shù)該層的個(gè)體數(shù);
(2)總體中某兩層的個(gè)體數(shù)之比=樣本中這兩層抽取的個(gè)體數(shù)之比.
3.要掌握分層抽樣的兩類問題:
(1)根據(jù)分層抽樣的特征判斷分層抽樣,見講1.
(2)根據(jù)分層抽樣的步驟設(shè)計(jì)分層抽樣,特別是當(dāng)總體容量不能被樣本容量整除時(shí)注意剔除個(gè)體.
4.本節(jié)課的易錯點(diǎn)有:
(1)概念理解錯誤致錯,如講3;
(2)忽視每個(gè)個(gè)體被抽到的機(jī)會相等而致誤,如講2.
課下能力提升(十一)
[學(xué)業(yè)水平達(dá)標(biāo)練]
題組1分層抽樣的概念
1.某學(xué)校有男、女學(xué)生各500名,為了解男、女學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣與業(yè)余愛好方面是否存在顯著差異,擬從全體學(xué)生中抽取100名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,則宜采用的抽樣方法是()
A.抽簽法B.隨機(jī)數(shù)法
C.系統(tǒng)抽樣法D.分層抽樣法
解析:選D由于是調(diào)查男、女學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣與業(yè)余愛好方面是否存在差異,因此用分層抽樣方法.
2.下列問題中,最適合用分層抽樣方法抽樣的是()
A.某電影院有32排座位,每排有40個(gè)座位,座位號是1~40.有一次報(bào)告會坐滿了聽眾,報(bào)告會結(jié)束以后為聽取意見,要留下32名聽眾進(jìn)行座談
B.從10臺冰箱中抽出3臺進(jìn)行質(zhì)量檢查
C.某鄉(xiāng)農(nóng)田有山地8000畝,丘陵12000畝,平地24000畝,洼地4000畝,現(xiàn)抽取農(nóng)田480畝估計(jì)全鄉(xiāng)農(nóng)田平均產(chǎn)量
D.從50個(gè)零件中抽取5個(gè)做質(zhì)量檢驗(yàn)
解析:選CA的總體容量較大,宜采用系統(tǒng)抽樣方法;B的總體容量較小,用簡單隨機(jī)抽樣法比較方便;C總體容量較大,且各類田地的產(chǎn)量差別很大,宜采用分層抽樣方法;D與B類似.
3.某單位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,為了調(diào)查他們的身體狀況,從他們中抽取容量為36的樣本,最適合抽取樣本的方法是()
A.簡單隨機(jī)抽樣
B.系統(tǒng)抽樣
C.分層抽樣
D.先從老年人中剔除1人,再用分層抽樣
解析:選D總體總?cè)藬?shù)為28+54+81=163.樣本容量為36,由于總體由差異明顯的三部分組成,考慮用分層抽樣.若按36∶163取樣,無法得到整數(shù)解.故考慮先剔除1人,抽取比變?yōu)?6∶162=2∶9,則中年人取54×29=12(人),青年人取81×29=18(人),從老年人中剔除1人,老年人取27×29=6(人),組成容量為36的樣本,故選D.
4.某班有40名男生,20名女生,已知男女身高有明顯不同,現(xiàn)欲調(diào)查平均身高,準(zhǔn)備抽取130,采用分層抽樣方法,抽取男生1名,女生1名,你認(rèn)為這種做法是否妥當(dāng)?如果讓你來調(diào)查,你準(zhǔn)備怎樣做?
解:這種做法不妥當(dāng).原因:取樣比例數(shù)130過小,很難準(zhǔn)確反映總體情況,況且男、女身高差異較大,抽取人數(shù)相同,也不合理.
考慮到本題的情況,可以采用分層抽樣,可抽取15.
男生抽取40×15=8(名),女生抽取20×15=4(名),各自用抽簽法或隨機(jī)數(shù)法抽取組成樣本.
題組2分層抽樣設(shè)計(jì)
5.某企業(yè)共有職工150人,其中高級職稱15人,中級職稱45人,初級職稱90人.現(xiàn)采用分層抽樣抽取容量為30的樣本,則抽取的各職稱的人數(shù)分別為()
A.5,10,15B.3,9,18
C.3,10,17D.5,9,16
解析:選B高級、中級、初級職稱的人數(shù)所占的比例分別為15150=10%,45150=30%,90150=60%,則所抽取的高級、中級、初級職稱的人數(shù)分別為10%×30=3,30%×30=9,60%×30=18.
6.某公司生產(chǎn)三種型號的轎車,產(chǎn)量分別是1200輛,6000輛和2000輛,為檢驗(yàn)該公司的產(chǎn)品質(zhì)量,現(xiàn)用分層抽樣的方法抽取46輛進(jìn)行檢驗(yàn),這三種型號的轎車依次應(yīng)抽取________輛、________輛、________輛.
解析:三種型號的轎車共9200輛,抽取樣本為46輛,則按469200=1200的比例抽樣,所以依次應(yīng)抽取1200×1200=6(輛),6000×1200=30(輛),2000×1200=10(輛).
答案:63010
7.某市化工廠三個(gè)車間共有工人1000名,各車間男、女工人數(shù)如下表:
第一車間第二車間第三車間
女工173100y
男工177xz
已知在全廠工人中隨機(jī)抽取1名,抽到第二車間男工的可能性是0.15.
(1)求x的值;
(2)現(xiàn)用分層抽樣的方法在全廠抽取50名工人,問應(yīng)在第三車間抽取多少名?
解:(1)由x1000=0.15,得x=150.
(2)∵第一車間的工人數(shù)是173+177=350,第二車間的工人數(shù)是100+150=250,
∴第三車間的工人數(shù)是1000-350-250=400.
設(shè)應(yīng)從第三車間抽取m名工人,則由m400=501000,得m=20.
∴應(yīng)在第三車間抽取20名工人.
8.某單位有技師18人,技術(shù)員12人,工程師6人,需要從這些人中抽取一個(gè)容量為n的樣本,如果采用系統(tǒng)抽樣和分層抽樣方法抽取,都不用剔除個(gè)體;如果樣本容量增加1,則在采用系統(tǒng)抽樣時(shí),需要在總體中剔除1個(gè)個(gè)體,求樣本容量n.
解:因?yàn)椴捎孟到y(tǒng)抽樣和分層抽樣時(shí)不用剔除個(gè)體,所以n是36的約數(shù),且36n是6的約數(shù),即n又是6的倍數(shù),n=6,12,18或36,又n+1是35的約數(shù),故n只能是4,6,34,綜合得n=6,即樣本容量為6.
題組3抽樣方法的綜合應(yīng)用
9.為了考察某校的教學(xué)水平,抽查了該學(xué)校高三年級部分學(xué)生的本年度考試成績.為了全面地反映實(shí)際情況,采取以下三種考察方式(已知該校高三年級共有14個(gè)教學(xué)班,并且每個(gè)班內(nèi)的學(xué)生都已經(jīng)按隨機(jī)方式編好了學(xué)號,假定該校每班人數(shù)都相同).
①從全年級14個(gè)班中任意抽取一個(gè)班,再從該班中任意抽取14人,考察他們的學(xué)習(xí)成績;
②每個(gè)班都抽取1人,共計(jì)14人,考察這14個(gè)學(xué)生的成績;
③把該校高三年級的學(xué)生按成績分成優(yōu)秀,良好,普通三個(gè)級別,從中抽取100名學(xué)生進(jìn)行考查(已知若按成績分,該校高三學(xué)生中優(yōu)秀學(xué)生有105名,良好學(xué)生有420名,普通學(xué)生有175名).
根據(jù)上面的敘述,試回答下列問題:
(1)上面三種抽取方式中,其總體、個(gè)體、樣本分別指什么?每一種抽取方式抽取的樣本中,其樣本容量分別是多少?
(2)上面三種抽取方式各自采用何種抽取樣本的方法?
(3)試分別寫出上面三種抽取方法各自抽取樣本的步驟.
解:(1)這三種抽取方式中,其總體都是指該校高三全體學(xué)生本年度的考試成績,個(gè)體都是指高三年級每個(gè)學(xué)生本年度的考試成績.其中第一種抽取方式中樣本為所抽取的14名學(xué)生本年度的考試成績,樣本容量為14;第二種抽取方式中樣本為所抽取的14名學(xué)生本年度的考試成績,樣本容量為14;第三種抽取方式中樣本為所抽取的100名學(xué)生本年度的考試成績,樣本容量為100.
(2)上面三種抽取方式中,第一種方式采用的方法是簡單隨機(jī)抽樣法;第二種方式采用的方法是系統(tǒng)抽樣法和簡單隨機(jī)抽樣法;第三種方式采用的方法是分層抽樣法和簡單隨機(jī)抽樣法.
(3)第一種方式抽樣的步驟如下:
第一步:在這14個(gè)班中用抽簽法任意抽取一個(gè)班;
第二步:從這個(gè)班中按學(xué)號用隨機(jī)數(shù)表法或抽簽法抽取14名學(xué)生,考察其考試成績.
第二種方式抽樣的步驟如下:
第一步:在第一個(gè)班中,用簡單隨機(jī)抽樣法任意抽取某一學(xué)生,記其學(xué)號為x;
第二步:在其余的13個(gè)班中,選取學(xué)號為x+50k(1≤k≤12,k∈Z)的學(xué)生,共計(jì)14人.
第三種方式抽樣的步驟如下:
第一步:分層,因?yàn)槿舭闯煽兎?,其中?yōu)秀生共105人,良好生共420人,普通生共175人,所以在抽取樣本中,應(yīng)該把全體學(xué)生分成三個(gè)層次;
第二步:確定各個(gè)層次抽取的人數(shù),因?yàn)闃颖救萘颗c總體數(shù)的比為100∶700=1∶7,所以在每個(gè)層抽取的個(gè)體數(shù)依次為1057,4207,1757,即15,60,25;
第三步:按層分別抽取,在優(yōu)秀生中用簡單隨機(jī)抽樣法抽取15人,在良好生中用簡單隨機(jī)抽樣法抽取60人,在普通生中用簡單隨機(jī)抽樣法抽取25人.
第四步:將所抽取的個(gè)體組合在一起構(gòu)成樣本.
[能力提升綜合練]
1.(2014湖南高考)對一個(gè)容量為N的總體抽取容量為n的樣本,當(dāng)選取簡單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣三種不同方法抽取樣本時(shí),總體中每個(gè)個(gè)體被抽中的概率分別為p1、p2、p3,則()
A.p1=p2p3
B.p2=p3p1
C.p1=p3p2
D.p1=p2=p3
解析:選D根據(jù)抽樣方法的概念可知,簡單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣三種抽樣方法,每個(gè)個(gè)體被抽到的概率都是nN,故p1=p2=p3,故選D.
2.(2015北京高考)某校老年、中年和青年教師的人數(shù)如表所示,采用分層抽樣的方法調(diào)查教師的身體狀況,在抽取的樣本中,青年教師有320人,則該樣本的老年教師人數(shù)為()
類別人數(shù)
老年教師900
中年教師1800
青年教師1600
合計(jì)4300
A.90B.100C.180D.300
解析:選C設(shè)該樣本中的老年教師人數(shù)為x,由題意及分層抽樣的特點(diǎn)得x900=3201600,故x=180.
3.(2014重慶高考)某中學(xué)有高中生3500人,初中生1500人.為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,用分層抽樣的方法從該校學(xué)生中抽取一個(gè)容量為n的樣本,已知從高中生中抽取70人,則n為()
A.100B.150C.200D.250
解析:選A樣本抽取比例為703500=150,該???cè)藬?shù)為1500+3500=5000,則n5000=150,故n=100,選A.
4.(2016無錫質(zhì)檢)某學(xué)校高一、高二、高三年級的學(xué)生人數(shù)之比為3∶3∶4,現(xiàn)用分層抽樣的方法從該校高中三個(gè)年級的學(xué)生中抽取容量為50的樣本,則應(yīng)從高二年級抽取________名學(xué)生.
解析:設(shè)應(yīng)從高二年級抽取x名學(xué)生,則x∶50=3∶10.解得x=15.
答案:15
5.(2014湖北高考)甲、乙兩套設(shè)備生產(chǎn)的同類型產(chǎn)品共4800件,采用分層抽樣的方法從中抽取一個(gè)容量為80的樣本進(jìn)行質(zhì)量檢測.若樣本中有50件產(chǎn)品由甲設(shè)備生產(chǎn),則乙設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品總數(shù)為________件.
解析:分層抽樣中各層的抽樣比相同.樣本中甲設(shè)備生產(chǎn)的有50件,則乙設(shè)備生產(chǎn)的有30件.在4800件產(chǎn)品中,甲、乙設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品總數(shù)比為5∶3,所以乙設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品的總數(shù)為1800件.
答案:1800
6.為了對某課題進(jìn)行討論研究,用分層抽樣的方法從三所高校A,B,C的相關(guān)人員中,抽取若干人組成研究小組,有關(guān)數(shù)據(jù)見下表(單位:人)
高校相關(guān)人數(shù)抽取人數(shù)
Ax1
B36y
C543
(1)求x,y;
(2)若從高校B相關(guān)的人中選2人進(jìn)行專題發(fā)言,應(yīng)采用什么抽樣方法,請寫出合理的抽樣過程.
解:(1)分層抽樣是按各層相關(guān)人數(shù)和抽取人數(shù)的比例進(jìn)行的,所以有:354=1xx=18,354=y(tǒng)36y=2,故x=18,y=2.
(2)總體容量和樣本容量較小,所以應(yīng)采用抽簽法,過程如下:
第一步將36人隨機(jī)分段,號碼為1,2,3,…,36;
第二步將號碼分別寫在相同的紙片上,揉成團(tuán),制成號簽;
第三步將號簽放入一個(gè)不透明的容器中,充分?jǐn)噭?,依次抽?個(gè)號碼,并記錄上面的分段;
第四步把與號碼相對應(yīng)的人抽出,即可得到所要的樣本.
高中數(shù)學(xué)必修三1.1.1算法的概念導(dǎo)學(xué)案
第一章算法初步
1.1.1算法的概念
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解算法的含義,體會算法的思想;
2.能夠用自然語言敘述算法,知道正確的算法應(yīng)滿足的要求;
3.會寫出數(shù)值性計(jì)算的算法問題和解線性方程(組)的算法;
【新知自學(xué)】
問題1.你知道在家里燒開水的基本過程嗎?
問題2.兩個(gè)大人和兩個(gè)小孩一起渡河,渡口只有一條小船,每次最多能渡1個(gè)大人或兩個(gè)小孩,他們四人都會劃船,但都不會游泳。試問他們怎樣渡過河去?
請寫出一個(gè)渡河方案。
問題3.猜物品的價(jià)格游戲:
現(xiàn)在一商品,價(jià)格在0~8000元之間,解決這一問題有什么策略?
新知梳理:
1.算法的概念:
數(shù)學(xué)中的算法通常是指
;
現(xiàn)代算法通常是指
.
2.算法與計(jì)算機(jī)
計(jì)算機(jī)解決任何問題都要依賴于,只有將解決問題的過程分解為若干個(gè),即算法,并用計(jì)算機(jī)能夠接受的“語言”準(zhǔn)確地描述出來,計(jì)算機(jī)才能解決問題.
3.算法的特點(diǎn):
(1)確定性;(2)有限性;(3)普遍性;(4)不唯一性.
對點(diǎn)練習(xí):1.下列關(guān)于算法的描述正確的是()
A.算法與求解一個(gè)問題的方法相同
B.算法只能解決一個(gè)問題,不能重復(fù)使用
C.算法過程要一步一步執(zhí)行,每步執(zhí)行的操作必須確切
D.有的算法執(zhí)行完以后,可能沒有結(jié)果.
2.下列可以看成算法的是()
A.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),課前預(yù)習(xí),課上認(rèn)真聽講并記好筆記,課下先復(fù)習(xí)再作業(yè),之后做適當(dāng)?shù)木毩?xí)題
B.今天餐廳的飯真好吃
C.這道數(shù)學(xué)題難做
D.方程無實(shí)數(shù)根
3.下列各式的值不能用算法求解的是()
A.
B.
C.
D.
【合作探究】
典例精析
例題1.給出求1+2+3+4+5的一個(gè)算法.
變式練習(xí):1.給出求1+2+3+…+100的一個(gè)算法.
例題2.寫出解方程的一個(gè)算法.
變式練習(xí):2.寫出解方程組的一個(gè)算法.
例題3.設(shè)計(jì)一個(gè)問題2的算法.
變式練習(xí):3.一位商人有9枚銀元,其中有1枚略輕的是假銀元,你能用天平(無砝碼)將假銀元找出來嗎?試寫出一個(gè)算法.
【課堂小結(jié)】
【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】
1.下列關(guān)于算法的敘述中,不正確的是()
A.計(jì)算機(jī)解決任何問題都需要算法
B.只有將要解決的問題分解為若干步驟,并且用計(jì)算機(jī)能夠識別的語言描述出來,計(jì)算機(jī)才能解決問題
C.算法執(zhí)行后可以不產(chǎn)生確定的結(jié)果
D.解決同一個(gè)問題的算法并不唯一,而且每一個(gè)算法都要一步一步執(zhí)行,每一步都要產(chǎn)生確切的結(jié)果
2.下列敘述能稱為算法的個(gè)數(shù)為()
①植樹需要運(yùn)苗、挖坑、栽苗、澆水這些步驟.
②順序進(jìn)行下列運(yùn)算:,,,.
③從棗莊乘火車到徐州,從徐州乘飛機(jī)到廣州.
④求所有能被3整除的正數(shù),即3,6,9,12,….
3.求的值的一個(gè)算法是:
第一步:求得到結(jié)果3;
第二步:將第一步所得結(jié)果3乘5,得到結(jié)果15;
第三步:;
第四步:再將105乘9得到945;
第五步:再將945乘11,得到10395,即為最后結(jié)果.
【課時(shí)作業(yè)】
1.下列關(guān)于算法的說法,正確的個(gè)數(shù)是()
①求解某一問題的算法是唯一的;②算法必須在有限步驟操作之后停止;③算法的每一步操作必須是明確的,不能有歧義或模糊.
A.1B.2C.3D.0
2.關(guān)于方程的求根問題,下列說法正確的是()
A.只能設(shè)計(jì)一種算法
B.可以設(shè)計(jì)兩種算法
C.不能設(shè)計(jì)算法
D.不能根據(jù)解題過程設(shè)計(jì)算法
3.早上從起床到出門需要洗臉?biāo)⒀溃?分鐘)、刷水壺(2分鐘)、燒水(8分鐘)、泡面(3分鐘)、吃飯(10分鐘)、聽廣播(8分鐘)幾個(gè)步驟.從下列選項(xiàng)中選出最好的一種算法.
A.第一步洗臉?biāo)⒀?、第二步刷水壺、第三步燒水、第四步泡面、第五步吃飯、第六步聽廣播
B.第一步刷水壺、第二步燒水同時(shí)洗臉?biāo)⒀?、第三步泡面、第四步吃飯、第五步聽廣播
C.第一步刷水壺、第二步燒水同時(shí)洗臉?biāo)⒀馈⒌谌脚菝?、第四步吃飯同時(shí)聽廣播
D.第一步吃飯同時(shí)聽廣播、第二步泡面、第三步燒水同時(shí)洗臉?biāo)⒀馈⒌谒牟剿⑺畨?br>
4.給出下列算法:
第一步,輸入的值.
第二步,當(dāng)時(shí),計(jì)算;否則執(zhí)行下一步.
第三步,計(jì)算.
第四步,輸出.
當(dāng)輸入時(shí),輸出=.
5.求二次函數(shù)的最值的一個(gè)算法如下,請將其補(bǔ)充完整:
第一步,計(jì)算.
第二步,.
第三步,.
6.一般一元二次方程組
(其中)的求解步驟(參照課本填空)
第一步,
第二步,
第三步,
第四步,
第五步,.
7.寫出判斷整數(shù)是否為質(zhì)數(shù)的算法.
8.已知直角坐標(biāo)系中的兩點(diǎn),,寫出求直線的方程的一個(gè)算法.
9.寫出求中最小值的算法.