高二數(shù)學(xué)必修三全書教案

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以下是為大家整理的關(guān)于《高二數(shù)學(xué)必修三全書教案》,供大家學(xué)習(xí)參考!
    內(nèi)容
    第一章 算法初步
    1.1.1算法的概念
    一、教學(xué)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。
    (3)掌握正確的算法應(yīng)滿足的要求。
    (4)會寫出解線性方程(組)的算法。
    二、重點與難點:
    重點:算法的含義、解二元方程組和判斷一個數(shù)為質(zhì)數(shù)的算法設(shè)計。
    難點:把自然語言轉(zhuǎn)化為算法語言。
    三、教學(xué)過程:
    1、 創(chuàng)設(shè)情境:
    算法這個名詞,在中學(xué)教科書中并沒有出現(xiàn)過,我們在基礎(chǔ)教育階段還沒有接觸算法概念。但是我們卻從小學(xué)就開始接觸算法,熟悉許多問題的算法。如做四則運(yùn)算要先乘除后加減,求兩個數(shù)的大公因數(shù)的算法等。因此,算法其實是重要的數(shù)學(xué)對象。
    2、講授新課:
    例1:寫出解二元方程組的算法。
    解:第一步,②-①×2得5y=3;③
     第二步,解③得y=3/5;
     第三步,將y=3/5代入①,得x=1/5
    思考:對于一般的二元方程組來說,上述步驟應(yīng)該怎樣進(jìn)一步完善?
    以上思考實際上就是求一般的二元方程組的解。
    解:第一步,②×-①×,得,③
     第二步,解③得,
     第三步,將代入①,得,
    算法(algorithm)一詞源于算術(shù)(algorism),即算術(shù)方法,是指一個由已知推求未知的運(yùn)算過程。后來,人們把它推廣到一般,把進(jìn)行某一工作的方法和步驟稱為算法。
    廣義地說,算法就是做某一件事的步驟或程序。在數(shù)學(xué)中,主要研究計算機(jī)能實現(xiàn)的算法,即按照某種機(jī)械程序步驟一定可以得到結(jié)果的解決問題的程序。比如解方程的算法、函數(shù)求值的算法、作圖的算法,等等。
    例2:任意給定一個大于1的整數(shù)n,試設(shè)計一個算法判斷n是否為質(zhì)數(shù)。
    算法分析:根據(jù)質(zhì)數(shù)的定義,很容易設(shè)計出下面的步驟:
    第一步:判斷n是否等于2,若n=2,則n是質(zhì)數(shù);若n>2,則執(zhí)行第二步。
    第二步:依次從2至(n-1)檢驗是不是n的因數(shù),即整除n的數(shù),若有這樣的數(shù),則n不是質(zhì)數(shù);若沒有這樣的數(shù),則n是質(zhì)數(shù)。
    這是判斷一個大于1的整數(shù)n是否為質(zhì)數(shù)的基本算法。
    例3:用二分法設(shè)計一個求議程x2-2=0的近似根的算法。
    算法分析:回顧二分法解方程的過程,并假設(shè)所求近似根與準(zhǔn)確解的差的絕對值不超過0.005,則不難設(shè)計出以下步驟:
    第一步:令f(x)=x2-2。因為f(1)<0,f(2)>0,所以設(shè)x1=1,x2=2。
    第二步:令m=(x1+x2)/2,判斷f(m)是否為0,若則,則m為所長;若否,則繼續(xù)判斷f(x1)・f(m)大于0還是小于0。
    第三步:若f(x1)・f(m)>0,則令x1=m;否則,令x2=m。
    第四步:判斷|x1-x2|<0.005是否成立?若是,則x1、x2之間的任意取值均為滿足條件的近似根;若否,則返回第二步。
    3、課堂練習(xí):P6練習(xí):1,2
    4、課堂小結(jié):本節(jié)課主要講了算法的概念,算法就是解決問題的步驟,平時列論我們做什么事都離不開算法,算法的描述可以用自然語言,也可以用數(shù)學(xué)語言。而且算法還具有以下特性:(1)有窮性;(2)確定性;(3)順序性;(4)不惟一性;(5)普遍性。
    5、布置作業(yè):P21:A組1.
    1.1.2 程序框圖(2課時)
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)掌握程序框圖的概念;
    (2)會用通用的圖形符號表示算法,掌握算法的三個基本邏輯結(jié)構(gòu);
    (3)掌握畫程序框圖的基本規(guī)則,能正確畫出程序框圖。
    二、重點與難點:
    重點:程序框圖的基本概念、基本圖形符號和3種基本邏輯結(jié)構(gòu)。
    難點:能綜合運(yùn)用這些知識正確地畫出程序框圖。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    算法可以用自然語言來描述,但為了使算法的程序或步驟表達(dá)得更為直觀,我們更經(jīng)常地用圖形方式來表示它。
    2、講授新課:
    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,一個或幾個程序框的組合表示算法中的一個步驟;帶有方向箭頭的流程線連接起來,表示算法步驟的執(zhí)行順序。
    (1)起止框圖: 起止框是任何流程圖都不可缺少的,它表示一個算法的起始和結(jié)束,所以一個完整的流程圖的首末兩端必須是起止框。
    (2)輸入、輸出框: 表示一個算法輸入和輸出的信息,它可用在算法中的任何需要輸入、輸出的位置。
    (3)處理框: 它是采用來賦值、執(zhí)行計算語句、傳送運(yùn)算結(jié)果的圖形符號。
    (4)判斷框: 判斷框一般有兩個出口,用來判斷某一條件是否成立,成立時在出口處標(biāo)明"是"或"Y";不成立時標(biāo)明"否"或"N"。
    (5)流程線: 連接程序框。
    (6)連接點: 連接程序框圖的兩部分。
    注意:在學(xué)習(xí)這部分知識的時候,要掌握各個圖形的形狀、作用及使用規(guī)則,畫程序框圖的規(guī)則如下:
    (1)使用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號。
    (2)框圖一般按從上到下、從左到右的方向畫。
    (3)除判斷框外,大多數(shù)流程圖符號只有一個進(jìn)入點和一個退出點。判斷框具有超過一個退出點的惟一符號。
    (4)判斷框分兩大類,一類判斷框"是"與"否"兩分支的判斷,而且有且僅有兩個結(jié)果;另一類是多分支判斷,有幾種不同的結(jié)果。
    (5)在圖形符號內(nèi)描述的語言要非常簡練清楚。
    例1:畫出計算w=3x+4y的值的程序框圖,已知x=2,y=3。
    解:程序框圖如下:開始                   w=3x+4y輸出w
     結(jié)束
    算法動機(jī)本邏輯結(jié)構(gòu):用程序框圖表示算法時,算法的邏輯結(jié)構(gòu)展現(xiàn)得非常清楚。算法有三種基本邏輯結(jié)構(gòu)。
    (1)順序結(jié)構(gòu):很明顯,順序結(jié)構(gòu)是由若干個依次執(zhí)行的步驟組成的這是任何一個算法都離不開的基本結(jié)構(gòu)??捎孟聢D表示:    
     步驟n    
     步驟n+1    
    例2:教科書P9例3。
    (2)條件結(jié)構(gòu): 在一個算法中,經(jīng)常會遇到一些條件的判斷,算法的流程根據(jù)條件是否成立有不同的流向,條件結(jié)構(gòu)就是處理這種過程的結(jié)構(gòu)。常見的條件結(jié)構(gòu)有兩種P10圖1.1-8和圖1.1-9。
    例3:教科書P10例4。
    (3)循環(huán)結(jié)構(gòu):在一些算法中,經(jīng)常會出現(xiàn)從某處開始,按照一定的條件反復(fù)執(zhí)行某些步驟的情況,這就是循環(huán)結(jié)構(gòu),反復(fù)執(zhí)行的步驟稱為循環(huán)體。循環(huán)結(jié)構(gòu)一般可分為兩類:直到型循環(huán)P13圖1.1-12和當(dāng)型循環(huán)圖1.1-13,由此可知循環(huán)結(jié)構(gòu)中一定包含條件結(jié)構(gòu),用于確定何時終止執(zhí)行循環(huán)體。
    例4:教科書P14例6。
    例5:教科書P16例7。
    程序框圖的畫法:在用自然語言表述一個算法后,可以畫出程序框圖,用順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)來表示這個算法,這樣表示的算法清楚、簡練,便于閱讀和交流。畫法步驟如下:
    第一步:以內(nèi)感自然語言表述算法步驟。
    第二步:確定每一個算法步驟所包含的邏輯結(jié)構(gòu),并用相應(yīng)的程序框圖表示,得到該步驟的程序框圖。
    第三步:將所有步驟的程序框圖用流程線連接起來,并加上終端框,得到表示整個算法的程序框圖。
    3、課堂練習(xí):設(shè)計一個計算1+2+...+20的值的算法,并畫出程序框圖。
    4、課堂小結(jié):本節(jié)課主要講述了程序框圖的基本知識,包括常用的圖形符號、算法的基本邏輯結(jié)構(gòu),算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)有三種,即順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。其中順序結(jié)構(gòu)是簡單的結(jié)構(gòu),也是基本的結(jié)構(gòu),循環(huán)結(jié)構(gòu)必然包含條件結(jié)構(gòu),所以這三種基本邏輯結(jié)構(gòu)是相互支撐的,它們共同構(gòu)成了算法的基本結(jié)構(gòu),無論怎樣復(fù)雜的邏輯結(jié)構(gòu),都可以通過這三種結(jié)構(gòu)來表達(dá)。
    5布置作業(yè):P21習(xí)題1.1A組1。
    1.2基本算法語句
    1.2.1輸入、輸出語句和賦值語句
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)正確理解輸入語句、輸出語句、賦值語句的結(jié)構(gòu)。
    (2)會寫一些簡單的程序。
    (3)掌握賦值語句中的"="的作用。
    二、重點與難點:
    重點:正確理解輸入語句、輸出語句、賦值語句的作用。
    難點:準(zhǔn)確寫出輸入語句、輸出語句、賦值語句。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    在現(xiàn)代社會里,計算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘I詈凸ぷ鞑豢扇鄙俚墓ぞ?,如上網(wǎng),看電影,玩游戲,打字排版,畫卡通畫,處理數(shù)據(jù)等等。那么,計算機(jī)是怎樣工作的呢?
    2、講授新課:
    計算機(jī)完成任何一項任務(wù)都需要算法,但是,我們用自然語言或程序框圖描述的算法,計算機(jī)是無法識別的。因此還需要將算法用計算機(jī)能夠理解的程序設(shè)計語言(programming language)翻譯成計算機(jī)程序。程序設(shè)計語言有很多種。為了實現(xiàn)算法中的三種基本的邏輯結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu),各種程序設(shè)計語言中都包含下列基本的算法語句,并且形式是類似的?!   ∵@就是這一節(jié)所要研究的主要內(nèi)容--基本算法語句。今天,我們先一起來學(xué)習(xí)輸入、輸出語句和賦值語句。(板出課題)
    輸入語句,輸出語句和賦值語句分別與程序框中的輸入,輸出和處理框相對應(yīng)的,用來輸入,輸出信息和給變量賦值。
    例1:P22例1。
    在上例的程序中就有輸入,輸出和賦值語句。那么他們的格式是怎樣的呢?
    在該程序中的第1行中的INPUT語句就是輸入語句,輸入語句的一般格式:
    其中,"提示內(nèi)容"一般是提示用戶輸入什么樣的信息。如每次運(yùn)行上述程序時,依次輸入-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,計算機(jī)每次都把新輸入的值賦給變量"x",并按"x"新獲得的值執(zhí)行下面的語句。
    INPUT語句不但可以給單個變量賦值,還可以給多個變量賦值,其格式為:    在該程序中,第3行和第4行中的PRINT語句是輸出語句。它的一般格式是:    同輸入語句一樣,表達(dá)式前也可以有"提示內(nèi)容"。
    注意:
    "提示內(nèi)容"與變量之間必須用分號";"隔開。
    各"提示內(nèi)容"之間以及各變量之間必須用逗號","隔開。但后的變量的后面不要。
    輸出語句輸出的是常量,變量的值和系統(tǒng)信息或者數(shù)值計算的結(jié)果。
    例2:P24例2。
    除了輸入、輸出語句外,在該程序中第2行的賦值語句也可以給變量提供初值。它的一般格式是:    賦值語句中的"="叫做賦值號。
    賦值語句的作用:先計算出賦值號右邊表達(dá)式的值,然后把這個值賦給賦值號左邊的變量,使該變量的值等于表達(dá)式的值。
    注意:賦值號左邊只能是變量名字,而不能是表達(dá)式。如:2=X是錯誤的。
    賦值號左右不能對換。如"A=B""B=A"的含義運(yùn)行結(jié)果是不同的。
    不能利用賦值語句進(jìn)行代數(shù)式的演算。(如化簡、因式分解、解方程等)
    賦值號"="與數(shù)學(xué)中的等號意義不同。
    例3:P25例3。
    例4:P25例4。
    3、課堂練習(xí):P26 練習(xí)1、2、3、4
    4、課堂小結(jié):本節(jié)課介紹了輸入語句、輸出語句和賦值語句的結(jié)構(gòu)特點及聯(lián)系。掌握并應(yīng)用輸入語句,輸出語句,賦值語句編寫一些簡單的程序解決數(shù)學(xué)問題,特別是掌握賦值語句中"="的作用及應(yīng)用。
    編程一般的步驟:先寫出算法,再進(jìn)行編程。我們要養(yǎng)成良好的習(xí)慣,也有助于數(shù)學(xué)邏輯思維的形成。
    5、布置作業(yè):P35習(xí)題1.2,A組:2。
    1.2.2-1.2.3條件語句和循環(huán)語句(2課時)
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)正確理解條件語句和循環(huán)語句的概念,并掌握其結(jié)構(gòu)的區(qū)別與聯(lián)系。
    (2)會應(yīng)用條件語句和循環(huán)語句編寫程序。
    二、重點與難點:
    重點:條件語句和循環(huán)語句的步驟、結(jié)構(gòu)及功能。
    難點:會編寫程序中的條件語句和循環(huán)語句。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    思考:怎樣求自然數(shù)1+2+3+......+99+100的和。
    顯然大家都能準(zhǔn)確地口算出它的答案:5050。大家想一下能不能將這項計算工作交給計算機(jī)來完成呢?這就要用到編程,那用我們前面所學(xué)的輸入、輸出語句和賦值語句能不能解決這個問題呢 ?很顯然這是不能的。因此,還需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)基本算法語句中的另外兩種:條件語句和循環(huán)語句(板出課題)。
    2、講授新課:
    條件語句:
    算法中的條件結(jié)構(gòu)是由條件語句來表達(dá)的,是處理條件分支邏輯結(jié)構(gòu)的算法語句。它的一般格式是:(IF-THEN-ELSE格式)                當(dāng)計算機(jī)執(zhí)行上述語句時,首先對IF后的條件進(jìn)行判斷,如果IF條件符合,就執(zhí)行THEN后的語句1,否則執(zhí)行ELSE后的語句2。
    在某些情況下,也可以只使用IF-THEN語句:(即IF-THEN格式)    計算機(jī)執(zhí)行這種形式的條件語句時,也是首先對IF后的條件進(jìn)行判斷,如果IF條件符合,就執(zhí)行THEN后的語句,否則執(zhí)行END IF之后的語句。
    條件語句的作用:在程序執(zhí)行過程中,根據(jù)判斷是否滿足約定的條件而決定是否需要轉(zhuǎn)換到何處去。需要計算機(jī)按條件進(jìn)行分析、比較、判斷,并按判斷后的不同情況進(jìn)行不同的處理。
    例1:P27例5。
    例2:P28例6。
    例3:P29例7。
    循環(huán)語句:
    循環(huán)語句與程序框圖中的循環(huán)結(jié)構(gòu)相對應(yīng),一般程序設(shè)計語言中都有直到型(UNTIL)和當(dāng)型(WHILE)兩種循環(huán)結(jié)構(gòu),分別對應(yīng)程序框圖中的直到型和當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)。
    直到型循環(huán)結(jié)構(gòu)對應(yīng)的UNTIL語句的一般格式是:                從UNTIL型循環(huán)結(jié)構(gòu)分析,計算機(jī)執(zhí)行該語句時,先執(zhí)行循環(huán)體,然后進(jìn)行條件的判斷,如果條件不滿足,繼續(xù)返回執(zhí)行循環(huán)體,然后再進(jìn)行條件的判斷,這個過程反復(fù)進(jìn)行,直到某條件滿足時,不再執(zhí)行循環(huán)體,跳到LOOP UNTIL語句后執(zhí)行其他語句,是先執(zhí)行循環(huán)體后進(jìn)行條件判斷的循環(huán)語句。
    當(dāng)型循環(huán)結(jié)構(gòu)對應(yīng)的WHILE語句的一般格式是:                
    其中循環(huán)體是由計算機(jī)反復(fù)執(zhí)行的一組語句構(gòu)成的。WHLIE后面的"條件"是用于控制計算機(jī)執(zhí)行循環(huán)體或跳出循環(huán)體的。
    當(dāng)計算機(jī)遇到WHILE語句時,先判斷條件的真假,如果條件符合,就執(zhí)行WHILE與WEND之間的循環(huán)體;然后再檢查上述條件,如果條件仍符合,再次執(zhí)行循環(huán)體,這個過程反復(fù)進(jìn)行,直到某條件不符合為止。這時,計算機(jī)將不執(zhí)行循環(huán)體,直接跳到WEND語句后,接著執(zhí)行WEND之后的語句。因此,當(dāng)型循環(huán)有時也稱為"前測試型"循環(huán)。
    思考:WHILE型語句與UNTIL型語句之間有什么區(qū)別呢?
    區(qū)別:在WHILE語句中,是當(dāng)條件滿足時執(zhí)行循環(huán)體,而在UNTIL語句中,是當(dāng)條
    件不滿足時執(zhí)行循環(huán)體。
    例4:P32例8。
    3、課堂練習(xí):P30練習(xí):1.2.3.4、P34練習(xí):1.2。
    4、課堂小結(jié):本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了條件語句和循環(huán)語句的結(jié)構(gòu)、特點、作用以及用法,并懂得利用它解決一些簡單問題。條件語句使程序執(zhí)行產(chǎn)生的分支,根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的路線,使復(fù)雜問題簡單化。有些復(fù)雜問題可用兩層甚至多層循環(huán)解決。注意內(nèi)外層的銜接,可以從循環(huán)體內(nèi)轉(zhuǎn)到循環(huán)體外,但不允許從循環(huán)體外轉(zhuǎn)入循環(huán)體內(nèi)。
    條件語句一般用在需要對條件進(jìn)行判斷的算法設(shè)計中,如判斷一個數(shù)的正負(fù),確定兩個數(shù)的大小等問題,還有求分段函數(shù)的函數(shù)值等,往往要用條件語句,有時甚至要用到條件語句的嵌套。
    循環(huán)語句主要用來實現(xiàn)算法中的循環(huán)結(jié)構(gòu),在處理一些需要反復(fù)執(zhí)行的運(yùn)算任務(wù)。如累加求和,累乘求積等問題中常用到。
    5、布置作業(yè):P35:A組:1、3。
    1.3算法案例
     輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)(2課時)
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)理解輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)原理,并能根據(jù)這些原理進(jìn)行算法分析。
    (2)基本能根據(jù)算法語句與程序框圖的知識設(shè)計完整的程序框圖并寫出算法程序。
    二、重點與難點:
    重點:理解輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)求大公約數(shù)的方法。
    難點:把輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)的方法轉(zhuǎn)換成程序框圖與程序語言。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    思考:在初中,我們已經(jīng)學(xué)過求大公約數(shù)的知識,你能求出18與27的公約數(shù)嗎?
    在前面我們求大公約數(shù)都是用的求公約數(shù)的方法,這只能是對比較小的兩個數(shù)比較方便,如果是求兩個比較大的數(shù)的公約數(shù)呢?比如求8251與6105的大公約數(shù)?這就是我們這一堂課所要探討的內(nèi)容。
    2、講授新課:
    輾轉(zhuǎn)相除法:
    例1: 求兩個正數(shù)8251和6105的大公約數(shù)。
    (分析:8251與6105兩數(shù)都比較大,而且沒有明顯的公約數(shù),如能把它們都變小一點,根據(jù)已有的知識即可求出大公約數(shù))
    解:8251=6105×1+2146
    顯然8251的大公約數(shù)也必是2146的約數(shù),同樣6105與2146的公約數(shù)也必是8251的約數(shù),所以8251與6105的大公約數(shù)也是6105與2146的大公約數(shù)。
    6105=2146×2+1813
    2146=1813×1+333
    1813=333×5+148
    333=148×2+37
    148=37×4+0
    則37為8251與6105的大公約數(shù)。
    以上我們求大公約數(shù)的方法就是輾轉(zhuǎn)相除法。這種算法是由歐幾里德在公元前300年左右首先提出的,也叫歐幾里德算法。由除法的性質(zhì)可以知道,對于任意兩個正整數(shù),上述除法步驟總可以在有限步之后完成,從而總可以用輾轉(zhuǎn)相除法求出兩個正整數(shù)的大公約數(shù)。
    輾轉(zhuǎn)相除法算法及其程序框圖及程序如下:
    第一步:給定兩個正整數(shù)m,n。
    第二步:計算m除以n所得的余數(shù)r。
    第三步:m=n,n=r。
    第四步:若r=0,則m,n的大公約數(shù)等于m;否則,返回第二步。
       
       INPUT m,nDOr=mMODnm=nn=rLOOP UNTIL r=0PRINT mEND
    更相減損術(shù):
    我國早期也有解決求大公約數(shù)問題的算法,就是更相減損術(shù)。在中國古代數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》中就有更相減損術(shù)的步驟:
    可半者半之,不可半者,副置分母、子之?dāng)?shù),以少減多,更相減損,求其等也,以等數(shù)約之。
    翻譯出來為:
    第一步:任意給出兩個正整數(shù);判斷它們是否都是偶數(shù)。若是,用2約簡;若不是,執(zhí)行第二步。
    第二步:以較大的數(shù)減去較小的數(shù),接著把較小的數(shù)與所得的差比較,并以大數(shù)減小數(shù)。繼續(xù)這個操作,直到所得的數(shù)相等為止,則這個數(shù)(等數(shù))就是所求的大公約數(shù)。
    下面我們用一個例子來說明這個算法。
    例2:用更相減損術(shù)求98與63的大公約數(shù).
    解:由于63不是偶數(shù),把98和63以大數(shù)減小數(shù),并輾轉(zhuǎn)相減,即:98-63=35
    63-35=28
    35-28=7
    28-7=21
    21-7=14
    14-7=7
    所以,98與63的大公約數(shù)是7。
    注意:輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)的區(qū)別:
    (1)都是求大公約數(shù)的方法,計算上輾轉(zhuǎn)相除法以除法為主,更相減損術(shù)以減法為主,計算次數(shù)上輾轉(zhuǎn)相除法計算次數(shù)相對較少,特別當(dāng)兩個數(shù)字大小區(qū)別較大時計算次數(shù)的區(qū)別較明顯。
    (2)從結(jié)果體現(xiàn)形式來看,輾轉(zhuǎn)相除法體現(xiàn)結(jié)果是以相除余數(shù)為0則得到,而更相減損術(shù)則以減數(shù)與差相等而得到
    3、課堂練習(xí):1、利用輾轉(zhuǎn)相除法求兩數(shù)4081與20723的大公約數(shù)(答案:53)
    2、用更相減損術(shù)求兩個正數(shù)84與72的大公約數(shù)。(答案:12)
    4、課堂小結(jié):輾轉(zhuǎn)相除法與更相減損術(shù)求大公約數(shù)的計算方法及其算法程序。
    5布置作業(yè):P50,習(xí)題1.3-A組1。
    秦九韶算法與進(jìn)位制(2課時)
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)了解秦九韶算法的計算過程,并理解利用秦九韶算法可以減少計算次數(shù)提高計算效率的實質(zhì)。
    (2)了解各種進(jìn)位制與十進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換的規(guī)律,會利用各種進(jìn)位制與十進(jìn)制之間的聯(lián)系進(jìn)行各種進(jìn)位制之間的轉(zhuǎn)換。
    二、重點與難點:
    重點:秦九韶算法的特點,各進(jìn)位制表示數(shù)的方法及各進(jìn)位制之間的轉(zhuǎn)換。
    難點:秦九韶算法的先進(jìn)性理解,進(jìn)位制的應(yīng)用。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    我們已經(jīng)學(xué)過了多項式的計算,下面我們計算一下多項式
    當(dāng)時的值,并統(tǒng)計所做的計算的種類及計算次數(shù)。根據(jù)我們的計算統(tǒng)計可以得出我們共需要10次乘法運(yùn)算,5次加法運(yùn)算。有沒有更簡便一點的方法呢?
    如果把多項式變形為:再統(tǒng)計一下計算當(dāng)時的值時需要的計算次數(shù),可以得出僅需4次乘法和5次加法運(yùn)算即可得出結(jié)果。顯然少了6次乘法運(yùn)算。這就是我國南宋時期的數(shù)學(xué)家秦九韶(約1202-1261)在他的著作《數(shù)書九章》中提出的算法。
    2、講授新課:
    秦九韶計算多項式的方法:
    在多項式求值的時候,首先計算內(nèi)層括號內(nèi)多項式的值,然后再由內(nèi)向外逐層計算多項式的值。這樣求n次多項式f(x)的值就轉(zhuǎn)化為求n個多項式的值,此方法即為秦九韶算法。
    例1:已知一個5次多項式為
    用秦九韶算法求這個多項式當(dāng)時的值。
    解:見P40例2。
    例2:利用秦九韶算法計算5次多項式當(dāng)時的值的程序框圖。
    解:其算法如下:
    第一步:輸入多項式次數(shù)n、高次項的系數(shù)an和x的值。
    第二步:將v的初始值轉(zhuǎn)化為an,將i的初始值轉(zhuǎn)化為n-1。
    第三步:輸入i次項的系數(shù)ai。
    第四步:v=vx+ai,i=i-1。
    第五步:判斷i是否大于或等于0,若是,則返回第三步;否則,輸出多項式的值v。
    其程序框圖如下:
    其程序如下:
    INPUT "n=";n
    INPUT"an=";a
    INPUT"x=";xv=ai=n-1WHILE i>=0PRINT "i=";i
    INPUT"ai=";a
                v=v*x+a
                i=i-1WENDPRINT vEND進(jìn)位制:
    進(jìn)位制是人們?yōu)榱擞嫈?shù)和運(yùn)算方便而約定的計數(shù)系統(tǒng),約定滿2進(jìn)1就是二進(jìn)制,滿10進(jìn)1就是十進(jìn)制,等等。也就是說,"滿幾進(jìn)一"就是幾進(jìn)制,幾進(jìn)制的基數(shù)就是幾。在日常生活中熟悉常用的是十進(jìn)制。
    十進(jìn)制使用0-9十個數(shù)字,計數(shù)時,幾個數(shù)字排成一行,從右起,第一位是個位,表示多少個一,第二位是十位,表示多少個十。依次是百位,萬位........。例如十進(jìn)制書的3721中的3表示3個千,7表示7個百,2表示2個十,1表示1個一。即:
        
    類似地,其他進(jìn)位制也可以按照位置原則計數(shù)。
    一般地,若k是一個大于1的整數(shù),那么以k為基數(shù)的k進(jìn)制數(shù)可以表示為一串?dāng)?shù)字連寫在一起的形式。其他進(jìn)位制的數(shù)也可以表示成不同位上數(shù)字與基數(shù)的冪的乘積之和的形式。
    例3:把二進(jìn)制數(shù)110011(2)化為十進(jìn)制數(shù).
    解:110011=1*25+1*24+0*23+1*24+0*22+1*21+1*20=32+16+2+1=51
    例4:P44例4。
    例5:P45例5例6。
    3、課堂練習(xí):P47練習(xí):1.2.3
    4、課堂小結(jié):秦九韶算法計算多項式的值及程序設(shè)計,位制之間的轉(zhuǎn)換。
    5布置作業(yè):P50,習(xí)題1.3-A組2、3。
    第二章 統(tǒng)計
    2.1隨機(jī)抽樣
         2.1.1 簡單隨機(jī)抽樣
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)正確理解隨機(jī)抽樣的概念,掌握抽簽法、隨機(jī)數(shù)表法的一般步驟;
    二、重點與難點:
    重點:正確理解簡單隨機(jī)抽樣的概念,掌握抽簽法及隨機(jī)數(shù)法的步驟。
    難點:靈活應(yīng)用相關(guān)知識從總體中抽取樣本。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    思考: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)的一批小包裝餅干進(jìn)行衛(wèi)生達(dá)標(biāo)檢驗,你準(zhǔn)備怎樣做?
    顯然,你只能從中抽取一定數(shù)量的餅干作為檢驗的樣本。(為什么?)那么,應(yīng)當(dāng)怎樣獲取樣本呢?
    2、講授新課:
    簡單隨機(jī)抽樣的概念:
    一般地,設(shè)一個總體含有N個個體,從中逐個不放回地抽取n個個體作為樣本(n≤N),如果每次抽取時總體內(nèi)的各個個體被抽到的機(jī)會都相等,就把這種抽樣方法叫做簡單隨機(jī)抽樣(simple random sampling),這樣抽取的樣本,叫做簡單隨機(jī)樣本。
    注意:簡單隨機(jī)抽樣必須具備下列特點:
    (1)簡單隨機(jī)抽樣要求被抽取的樣本的總體個數(shù)N是有限的。
    (2)簡單隨機(jī)樣本數(shù)n小于等于樣本總體的個數(shù)N。
    (3)簡單隨機(jī)樣本是從總體中逐個抽取的。
    (4)簡單隨機(jī)抽樣是一種不放回的抽樣。
    (5)簡單隨機(jī)抽樣的每個個體入樣的可能性均為n/N。
    思考:下列抽樣的方式是否屬于簡單隨機(jī)抽樣?為什么?
    (1)從無限多個個體中抽取50個個體作為樣本。
    (2)箱子里共有100個零件,從中選出10個零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗,在抽樣操作中,從中任意取出一個零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗后,再把它放回箱子。
    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。
    一般地,抽簽法就是把總體中的N個個體編號,把號碼寫在號簽上,將號簽放在一個容器中,攪拌均勻后,每次從中抽取一個號簽,連續(xù)抽取n次,就得到一個容量為n的樣本。
    抽簽法的一般步驟:
    (1)將總體的個體編號。
    (2)連續(xù)抽簽獲取樣本號碼。
    利用隨機(jī)數(shù)表、隨機(jī)數(shù)骰子或計算機(jī)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行抽樣,叫隨機(jī)數(shù)表法,這里僅介紹隨機(jī)數(shù)表法。
    隨機(jī)數(shù)表法的步驟:
    (1)將總體的個體編號。
    (2)在隨機(jī)數(shù)表中選擇開始數(shù)字。
    (3)讀數(shù)獲取樣本號碼。
    思考:抽簽法和隨機(jī)數(shù)法各有什么優(yōu)點和缺點,當(dāng)總體中的個體數(shù)很多時,用抽簽法方便嗎?
    例1:某車間工人加工一種軸100件,為了了解這種軸的直徑,要從中抽取10件軸在同一條件下測量,如何采用簡單隨機(jī)抽樣的方法抽取樣本?
    [分析] 簡單隨機(jī)抽樣一般采用兩種方法:抽簽法和隨機(jī)數(shù)表法。
    解法1:(抽簽法)將100件軸編號為1,2,...,100,并做好大小、形狀相同的號簽,分別寫上這100個數(shù),將這些號簽放在一起,進(jìn)行均勻攪拌,接著連續(xù)抽取10個號簽,然后測量這個10個號簽對應(yīng)的軸的直徑。
    解法2:(隨機(jī)數(shù)表法)將100件軸編號為00,01,...99,在隨機(jī)數(shù)表中選定一個起始位置,如取第21行第1個數(shù)開始,選取10個為68,34,30,13,70,55,74,77,40,44,這10件即為所要抽取的樣本。
    3、課堂練習(xí):P59練習(xí)。
    4、課堂小結(jié):
    1、簡單隨機(jī)抽樣是一種簡單、基本的抽樣方法,簡單隨機(jī)抽樣有兩種選取個體的方法:放回和不放回,我們在抽樣調(diào)查中用的是不放回抽樣,常用的簡單隨機(jī)抽樣方法有抽簽法和隨機(jī)數(shù)法。
    2、抽簽法的優(yōu)點是簡單易行,缺點是當(dāng)總體的容量非常大時,費時、費力,又不方便,如果標(biāo)號的簽攪拌得不均勻,會導(dǎo)致抽樣不公平,隨機(jī)數(shù)表法的優(yōu)點與抽簽法相同,缺點上當(dāng)總體容量較大時,仍然不是很方便,但是比抽簽法公平,因此這兩種方法只適合總體容量較少的抽樣類型。
    3、簡單隨機(jī)抽樣每個個體入樣的可能性都相等,均為n/N,但是這里一定要將每個個體入樣的可能性、第n次每個個體入樣的可能性、特定的個體在第n次被抽到的可能性這三種情況區(qū)分開業(yè),避免在解題中出現(xiàn)錯誤。
    5、布置作業(yè):
    (1)為了了解全校240名學(xué)生的身高情況,從中抽取40名學(xué)生進(jìn)行測量,下列說法正確的是
    A.總體是240 B、個體是每一個學(xué)生
    C、樣本是40名學(xué)生 D、樣本容量是40
    (2)為了正確所加工一批零件的長度,抽測了其中200個零件的長度,在這個問題中,200個零件的長度是 ( )
    A、總體 B、個體是每一個學(xué)生
    C、總體的一個樣本 D、樣本容量
    (3)一個總體中共有200個個體,用簡單隨機(jī)抽樣的方法從中抽取一個容量為20的樣本,則某一特定個體被抽到的可能性是 。
    (4)從3名男生、2名女生中隨機(jī)抽取2人,檢查數(shù)學(xué)成績,則抽到的均為女生的可能性是 。
    2.1.2 系統(tǒng)抽樣
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)正確理解系統(tǒng)抽樣的概念;
    (2)掌握系統(tǒng)抽樣的一般步驟;
    (3)正確理解系統(tǒng)抽樣與簡單隨機(jī)抽樣的關(guān)系;
    二、重點與難點:
    重點:正確理解系統(tǒng)抽樣的概念。
    難點:能夠靈活應(yīng)用系統(tǒng)抽樣的方法解決統(tǒng)計問題。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    某學(xué)校為了了解高一年級學(xué)生對教師教學(xué)的意見,打算從高一年級500名學(xué)生中抽取50名進(jìn)行調(diào)查,除了用簡單隨機(jī)抽樣獲取樣本外,你能否設(shè)計其他抽取樣本的方法?
    2、講授新課:
    系統(tǒng)抽樣:
    一般地,要從容量為N的總體中抽取容量為n的樣本,可將總體分成均衡的若干部分,然后按照預(yù)先制定的規(guī)則,從每一部分抽取一個個體,得到所需要的樣本,這種抽樣的方法叫做系統(tǒng)抽樣。其步驟為:
    (1)采用隨機(jī)抽樣的方法將總體中的N個個編號。
    (2)將整體按編號進(jìn)行分段,確定分段間隔k(k∈N,L≤k).
    (3)在第一段用簡單隨機(jī)抽樣確定起始個體的編號L(L∈N,L≤k)。
    (4)按照一定的規(guī)則抽取樣本,通常是將起始編號L加上間隔k得到第2個個體編號L+K,再加上K得到第3個個體編號L+2K,這樣繼續(xù)下去,直到獲取整個樣本。
    系統(tǒng)抽樣有以下特證:
    (1)當(dāng)總體容量N較大時,采用系統(tǒng)抽樣。
    (2)將總體分成均衡的若干部分指的是將總體分段,分段的間隔要求相等,因此,系統(tǒng)抽樣又稱等距抽樣,這時間隔一般為k=[].
    (3)預(yù)先制定的規(guī)則指的是:在第1段內(nèi)采用簡單隨機(jī)抽樣確定一個起始編號,在此編號的基礎(chǔ)上加上分段間隔的整倍數(shù)即為抽樣編號。
    從系統(tǒng)抽樣的步驟可以看出,系統(tǒng)抽樣是把一個問題劃分成若干部分分塊解決,從而把復(fù)雜問題簡單化,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想。思考: ?。?)你能舉幾個系統(tǒng)抽樣的例子嗎?
    (2)下列抽樣中不是系統(tǒng)抽樣的是 ( c )
    A、從標(biāo)有1~15號的15號的15個小球中任選3個作為樣本,按從小號到
    大號排序,隨機(jī)確定起點i,以后為i+5, i+10(超過15則從1再數(shù)起)號入樣
    B工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品,用傳關(guān)帶將產(chǎn)品送入包裝車間前,檢驗人員從傳送帶上每隔五分
    鐘抽一件產(chǎn)品檢驗
    C、搞某一市場調(diào)查,規(guī)定在商場門口隨機(jī)抽一個人進(jìn)行詢問,直到調(diào)查到事先規(guī)定
    的調(diào)查人數(shù)為止
    D、電*調(diào)查觀眾的某一指標(biāo),通知每排(每排人數(shù)相等)座位號為14的觀眾留
    下來座談
    例1、某校高中三年級的295名學(xué)生已經(jīng)編號為1,2,......,295,為了了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,要按1:5的比例抽取一個樣本,用系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽取,并寫出過程。
    [分析]按1:5分段,每段5人,共分59段,每段抽取一人,關(guān)鍵是確定第1段的編號。
    解:按照1:5的比例,應(yīng)該抽取的樣本容量為295÷5=59,我們把259名同學(xué)分成59組,每組5人,第一組是編號為1~5的5名學(xué)生,第2組是編號為6~10的5名學(xué)生,依次下去,59組是編號為291~295的5名學(xué)生。采用簡單隨機(jī)抽樣的方法,從第一組5名學(xué)生中抽出一名學(xué)生,不妨設(shè)編號為k(1≤k≤5),那么抽取的學(xué)生編號為k+5L(L=0,1,2,......,58),得到59個個體作為樣本,如當(dāng)k=3時的樣本編號為3,8,13,......,288,293。
    3、課堂練習(xí):P61 練習(xí)1. 2. 3
    4、課堂小結(jié):
    在抽樣過程中,當(dāng)總體中個體較多時,可采用系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣,系統(tǒng)抽樣的步驟為:
    (1)采用隨機(jī)的方法將總體中個體編號;
    (2)將整體編號進(jìn)行分段,確定分段間隔k(k∈N);
    (3)在第一段內(nèi)采用簡單隨機(jī)抽樣的方法確定起始個體編號L;
    (4)按照事先預(yù)定的規(guī)則抽取樣本。
    在確定分段間隔k時應(yīng)注意:分段間隔k為整數(shù),當(dāng)不是整數(shù)時,應(yīng)采用等可能剔除的方剔除部分個體,以獲得整數(shù)間隔k。
    5、布置作業(yè):
    (1)從2005個編號中抽取20個號碼入樣,采用系統(tǒng)抽樣的方法,則抽樣的間隔為 ( )
     A.99 B、99,5
     C.100 D、100,5
    (2)從學(xué)號為0~50的高一某班50名學(xué)生中隨機(jī)選取5名同學(xué)參加數(shù)學(xué)測試,采用系統(tǒng)抽樣的方法,則所選5名學(xué)生的學(xué)號可能是 ( )
     A.1,2,3,4,5 B、5,16,27,38,49
     C.2, 4, 6, 8, 10 D、4,13,22,31,40
    (3)采用系統(tǒng)抽樣從個體數(shù)為83的總體中抽取一個樣本容量為10的樣本,那么每個
    個體人樣的可能性為 ( )
     A.8 B.8,3
     C.8.5 D.9
    (4)某小禮堂有25排座位,每排20個座位,心理學(xué)講座,禮堂中坐滿了學(xué)生,會后為了了解有關(guān)情況,留下座位號是15的所有25名學(xué)生進(jìn)行測試,這里運(yùn)用的是 抽樣方法。
    (5)某單位的在崗工作為624人,為了調(diào)查工作上班時,從家到單位的路上平均所用
    的時間,決定抽取10%的工作調(diào)查這一情況,如何采用系統(tǒng)抽樣的方法完成這一抽樣?
    2.1.3 分層抽樣
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)正確理解分層抽樣的概念。
    (2)掌握分層抽樣的一般步驟。
    (3)區(qū)分簡單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣和分層抽樣,并選擇適當(dāng)正確的方法進(jìn)行抽樣。
    二、重點與難點:
    重點:正確理解分層抽樣的定義,靈活應(yīng)用分層抽樣抽取樣本。
    難點:并恰當(dāng)?shù)倪x擇三種抽樣方法解決現(xiàn)實生活中的抽樣問題。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    假設(shè)某地區(qū)有高中生2400人,初中生10900人,小學(xué)生11000人,此地教育部門為了了解本地區(qū)中小學(xué)的近視情況及其形成原因,要從本地區(qū)的小學(xué)生中抽取1%的學(xué)生進(jìn)行調(diào)查,你認(rèn)為應(yīng)當(dāng)怎樣抽取樣本?
    2、講授新課:
    分層抽樣:
    一般地,在抽樣時,將總體分成互不交叉的層,然后按照一定的比例,從各層獨立地抽取一定數(shù)量的個體,將各層取出的個體合在一起作為樣本,這種抽樣的方法叫分層抽樣。其步驟為:
    (1)分層:按某種特征將總體分成若干部分。
    (2)按比例確定每層抽取個體的個數(shù)。
    (3)各層分別按簡單隨機(jī)抽樣的方法抽取。
    (4)綜合每層抽樣,組成樣本。
    分層抽樣又稱類型抽樣,應(yīng)用分層抽樣應(yīng)遵循以下要求:
    (1)分層:將相似的個體歸人一類,即為一層,分層要求每層的各個個體互不交叉,即遵循不重復(fù)、不遺漏的原則。
    (2)分層抽樣為保證每個個體等可能入樣,需遵循在各層中進(jìn)行簡單隨機(jī)抽樣,每層樣本數(shù)量與每層個體數(shù)量的比與這層個體數(shù)量與總體容量的比相等。
    (3)各層抽樣按簡單隨機(jī)抽樣進(jìn)行。
    例1:分層抽樣又稱類型抽樣,即將相似的個體歸入一類(層),然后每層抽取若干個體構(gòu)成樣本,所以分層抽樣為保證每個個體等可能入樣,必須進(jìn)行 ( c )
    A、每層等可能抽樣 B、每層不等可能抽樣 C、所有層按同一抽樣比等可能抽樣
    例2:如果采用分層抽樣,從個體數(shù)為N的總體中抽取一個容量為n樣本,那么每個個體被抽到的可能性為 ( c )
    A. B. C. D.
    例3:某高中共有900人,其中高一年級300人,高二年級200人,高三年級400人,現(xiàn)采用分層抽樣抽取容量為45的樣本,那么高一、高二、高三各年級抽取的人數(shù)分別為
    A.15,5,25 B.15,15,15 C.10,5,30 D15,10,20
    [分析]因為300:200:400=3:2:4,于是將45分成3:2:4的三部分。設(shè)三部分各抽取的個體數(shù)分別為3x,2x,4x,由3x+2x+4x=45,得x=5,故高一、高二、高三各年級抽取的人數(shù)分別為15,10,20,故選D。
    3、課堂練習(xí):P64 練習(xí)1. 2. 3
    4、課堂小結(jié):
    分層抽樣是當(dāng)總體由差異明顯的幾部分組成時采用的抽樣方法,進(jìn)行分層抽樣時應(yīng)注意以下幾點:
    (1)、分層抽樣中分多少層、如何分層要視具體情況而定,總的原則是,層內(nèi)樣本的差異要小,面層之間的樣本差異要大,且互不重疊。
    (2)為了保證每個個體等可能入樣,所有層應(yīng)采用同一抽樣比等可能抽樣。
    (3)在每層抽樣時,應(yīng)采用簡單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣。
    分層抽樣的優(yōu)點是:使樣本具有較強(qiáng)的代表性,并且抽樣過程中可綜合選用各種抽樣方法,因此分層抽樣是一種實用、操作性強(qiáng)、應(yīng)用比較廣泛的抽樣方法。
    簡單隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層抽樣的比較:    類 別共同點
    各自特點聯(lián) 系適 用范 圍簡 單隨 機(jī)抽 樣
    (1)抽樣過程中每個個體被抽到的可能性相等
    (2)每次抽出個體后不再將它放回,即不放回抽樣
    從總體中逐個抽取
    總體個數(shù)較少
    將總體均分成幾部 分,按預(yù)先制定的規(guī)則在各部分抽取
    在起始部分
    樣時采用簡
    隨機(jī)抽樣
    總體個數(shù)較多系 統(tǒng)抽 樣
    將總體分成幾層,
    分層進(jìn)行抽取
    分層抽樣時采用簡單隨機(jī)抽樣或系統(tǒng)抽樣
    總體由差異明顯的幾部分組成分 層抽 樣
    5、布置作業(yè):
    (1)某單位有老年人28人,中年人54人,青年人81人,為了調(diào)查他們的身體情況,需從他們中抽取一個容量為36的樣本,則適合的抽取方法是 ( )
    A.簡單隨機(jī)抽樣
    B.系統(tǒng)抽樣
    C.分層抽樣
    D.先從老人中剔除1人,然后再分層抽樣
    (2)某校有500名學(xué)生,其中O型血的有200人,A型血的人有125人,B型血的有125人,AB型血的有50人,為了研究血型與色弱的關(guān)系,要從中抽取一個20人的樣本,按分層抽樣,O型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人,A型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人,B型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人,AB型血應(yīng)抽取的人數(shù)為 人。
    (3)某中學(xué)高一年級有學(xué)生600人,高二年級有學(xué)生450人,高三年級有學(xué)生750人,每個學(xué)生被抽到的可能性均為0.2,若該校取一個容量為n的樣本,則n=
    (4)對某單位1000名職工進(jìn)行某項專門調(diào)查,調(diào)查的項目與職工任職年限有關(guān),人事部門提供了如下資料:
    任職年限5年以下5年至10年
    10年以上人數(shù)300500200
    試?yán)蒙鲜鲑Y料設(shè)計一個抽樣比為1/10的抽樣方法。
    2.2.1用樣本的頻率分布估計總體分布(2課時)
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)通過實例體會分布的意義和作用。
    (2)在表示樣本數(shù)據(jù)的過程中,學(xué)會列頻率分布表,畫頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖。
    (3)通過實例體會頻率分布直方圖、頻率折線圖、莖葉圖的各自特征,從而恰當(dāng)?shù)剡x擇上述方法分析樣本的分布,準(zhǔn)確地做出總體估計。
    二、重點與難點:
    重點:會列頻率分布表,畫頻率分布直方圖、頻率折線圖和莖葉圖。
    難點:能通過樣本的頻率分布估計總體的分布。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    我國是世界上嚴(yán)重缺水的國家之一,城市缺水問題較為突出,某市政府為了節(jié)約生活用水,計劃在本市試行居民生活用水定額管理,即確定一個居民月用水量標(biāo)準(zhǔn)a,用水量不超過a的部分按平價收費,超出a的部分按議價收費。如果希望大部分居民的日常生活不受影響,那么標(biāo)準(zhǔn)a定為多少比較合理呢 ?你認(rèn)為,為了了較為合理地確定出這個標(biāo)準(zhǔn),需要做哪些工作?(讓學(xué)生討論)
    2、講授新課:
    為了制定一個較為合理的標(biāo)準(zhǔn)a,必須先了解全市居民日常用水量的分布情況,比如月均用水量在哪個范圍的居民多,他們占全市居民的百分比情況等。因此采用抽樣調(diào)查的方式,通過分析樣本數(shù)據(jù)來估計全市居民用水量的分布情況。(如課本P68)
    分析數(shù)據(jù)的一種基本方法是用圖將它們畫出來,或者用緊湊的表格改變數(shù)據(jù)的排列方式,作圖可以達(dá)到兩個目的,一是從數(shù)據(jù)中提取信息,二是利用圖形傳遞信息。表格則是通過改變數(shù)據(jù)的構(gòu)成形式,為我們提供解釋數(shù)據(jù)的新方式。
    下面我們學(xué)習(xí)的頻率分布表和頻率分布圖,則是從各個小組數(shù)據(jù)在樣本容量中所占比例大小的角度,來表示數(shù)據(jù)分布的規(guī)律??梢宰屛覀兏宄目吹秸麄€樣本數(shù)據(jù)的頻率分布情況。
    頻率分布的概念:
    頻率分布是指一個樣本數(shù)據(jù)在各個小范圍內(nèi)所占比例的大小。一般用頻率分布直方圖反映樣本的頻率分布。其一般步驟為:
    (1) 計算一組數(shù)據(jù)中大值與小值的差,即求極差
    (2) 決定組距與組數(shù)
    (3) 將數(shù)據(jù)分組
    (4) 列頻率分布表
    (5) 畫頻率分布直方圖
    以課本P68制定居民用水標(biāo)準(zhǔn)問題為例,經(jīng)過以上幾個步驟畫出頻率分布直方圖。(讓學(xué)生自己動手作圖)
    頻率分布直方圖的特征:
    (1)從頻率分布直方圖可以清楚的看出數(shù)據(jù)分布的總體趨勢。
    (2)從頻率分布直方圖得不出原始的數(shù)據(jù)內(nèi)容,把數(shù)據(jù)表示成直方圖后,原有的具體數(shù)據(jù)信息就被抹掉了。
    思考:如果當(dāng)?shù)卣M?5%以上的居民每月的用水量不超出標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)頻率分布表2-2和頻率分布直方圖2.2-1,(見課本P69)你能對制定月用水量標(biāo)準(zhǔn)提出建議嗎?(讓學(xué)生仔細(xì)觀察表和圖)
    頻率分布折線圖的定義:
    連接頻率分布直方圖中各小長方形上端的中點,就得到頻率分布折線圖。
    總體密度曲線的定義:
    在樣本頻率分布直方圖中,相應(yīng)的頻率折線圖會越來越接近于一條光滑曲線,統(tǒng)計中稱這條光滑曲線為總體密度曲線。它能夠精確地反映了總體在各個范圍內(nèi)取值的百分比,它能給我們提供更加精細(xì)的信息。思考: ?。?)對于任何一個總體,它的密度曲線是不是一定存在?為什么?
    (2)對于任何一個總體,它的密度曲線是否可以被非常準(zhǔn)確地畫出來?為什么?
    實際上,盡管有些總體密度曲線是客觀存在的,但一般很難想函數(shù)圖象那樣準(zhǔn)確地畫出來,我們只能用樣本的頻率分布對它進(jìn)行估計,一般來說,樣本容量越大,這種估計就越精確.
    莖葉圖的概念:
    當(dāng)數(shù)據(jù)是兩位有效數(shù)字時,用中間的數(shù)字表示十位數(shù),即第一個有效數(shù)字,兩邊的數(shù)字表示個位數(shù),即第二個有效數(shù)字,它的中間部分像植物的莖,兩邊部分像植物莖上長出來的葉子,因此通常把這樣的圖叫做莖葉圖。(見課本P72例子)
    莖葉圖的特征:
    (1)用莖葉圖表示數(shù)據(jù)有兩個優(yōu)點:一是從統(tǒng)計圖上沒有原始數(shù)據(jù)信息的損失,所有數(shù)據(jù)信息都可以從莖葉圖中得到;二是莖葉圖中的數(shù)據(jù)可以隨時記錄,隨時添加,方便記錄與表示。
    (2)莖葉圖只便于表示兩位有效數(shù)字的數(shù)據(jù),而且莖葉圖只方便記錄兩組的數(shù)據(jù),兩個以上的數(shù)據(jù)雖然能夠記錄,但是沒有表示兩個記錄那么直觀,清晰。
    注意:當(dāng)樣本數(shù)據(jù)較多時,莖葉圖就顯得不大方便,因為每個數(shù)據(jù)在圖中都要占據(jù)一個空間,如果數(shù)據(jù)很多,枝葉就會很多。
    例1:下表給出了某校500名12歲男孩中用隨機(jī)抽樣得出的120人的身高(單位cm)?!   ?1)列出樣本頻率分布表
    (2)一畫出頻率分布直方圖;
    (3)估計身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的百分比.。
    解:根據(jù)樣本頻率分布表、頻率分布直方圖的一般步驟解題。
    (1)樣本頻率分布表如下:                    
    (2)頻率分布直方圖如下:                                    (3)由樣本頻率分布表可知身高小于134cm 的男孩出現(xiàn)的頻率為0.04+0.07+0.08=0.19,所以我們估計身高小于134cm的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的19%.
    例2:為了了解高一學(xué)生的體能情況,某校抽取部分學(xué)生進(jìn)行一分鐘跳繩次數(shù)次測試,將所得數(shù)據(jù)整理后,畫出頻率分布直方圖(如圖),圖中從左到右各小長方形面積之比為2:4:17:15:9:3,第二小組頻數(shù)為12.
    (1)第二小組的頻率是多少?樣本容量是多少?
    (2)若次數(shù)在110以上(含110次)為達(dá)標(biāo),試估計該學(xué)校全體高一學(xué)生的達(dá)標(biāo)率是多少?
    (3)在這次測試中,學(xué)生跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在哪個小組內(nèi)?請說明理由。
    解:在頻率分布直方圖中,各小長方形的面積等于相應(yīng)各組的頻率,小長方形的高與頻數(shù)成正比,各組頻數(shù)之和等于樣本容量,頻率之和等于1。
    (1)由于頻率分布直方圖以面積的形式反映了數(shù)據(jù)落在各小組內(nèi)的頻率大小,
    因此第二小組的頻率為:
     又因為頻率=
    所以
    (2)由圖可估計該學(xué)校高一學(xué)生的達(dá)標(biāo)率約為 ?。?)由已知可得各小組的頻數(shù)依次為6,12,51,45,27,9,所以前三組的頻數(shù)之和為69,前四組的頻數(shù)之和為114,所以跳繩次數(shù)的中位數(shù)落在第四小組內(nèi)。                            
    3、課堂練習(xí):P73 練習(xí) 1. 2. 3
    4、課堂小結(jié):
    (1)總體分布指的是總體取值的頻率分布規(guī)律,由于總體分布不易知道,因此我們往往用樣本的頻率分布去估計總體的分布。
    (2)總體的分布分兩種情況:當(dāng)總體中的個體取值很少時,用莖葉圖估計總體的分布;當(dāng)總體中的個體取值較多時,將樣本數(shù)據(jù)恰當(dāng)分組,用各組的頻率分布描述總體的分布,方法是用頻率分布表或頻率分布直方圖。
    5、布置作業(yè):P84 習(xí)題2.2-A組 1. 2.
    2.2.2用樣本的數(shù)字特征估計總體的數(shù)字特征(2課時)
    一、教學(xué)目標(biāo):
    (1)正確理解樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的意義和作用,學(xué)會計算數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差。
    (2)能根據(jù)實際問題的需要合理地選取樣本,從樣本數(shù)據(jù)中提取基本的數(shù)字特征(如平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差),并做出合理的解釋。
    (3)會用樣本的基本數(shù)字特征估計總體的基本數(shù)字特征。
    (4)形成對數(shù)據(jù)處理過程進(jìn)行初步評價的意識。
    二、重點與難點:
    重點:用樣本平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差估計總體的平均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差。
    難點:能應(yīng)用相關(guān)知識解決簡單的實際問題。
    三、教學(xué)過程:
    1、創(chuàng)設(shè)情景:
    思考:(1)怎樣將各個樣本數(shù)據(jù)匯總為一個數(shù)值,并使它成為樣本數(shù)據(jù)的"中心點"?
    (2)能否用一個數(shù)值來描寫樣本數(shù)據(jù)的離散程度?(讓學(xué)生回憶初中所學(xué)的一些統(tǒng)計
    知識,思考后展開討論)
    2、講授新課:
    初中我們曾經(jīng)學(xué)過眾數(shù),中位數(shù),平均數(shù)等各種數(shù)字特征,應(yīng)當(dāng)說,這些數(shù)字都能夠為我們提供關(guān)于樣本數(shù)據(jù)的特征信息。那么如何從頻率分布直方圖中估計中位數(shù)呢?
    因為在樣本數(shù)據(jù)中,有50%的個體小于或等于中位數(shù),也有50%的個體大于或等于中位數(shù)。因此,在頻率分布直方圖中,矩形的面積大小正好表示頻率的大小,即中位數(shù)左邊和右邊的直方圖的面積應(yīng)該相等。由此可以估計出中位數(shù)的值為2.02。(圖略見課本75頁圖2.2-6)
    思考:2.02這個中位數(shù)的估計值,與樣本的中位數(shù)值2.0不一樣,你能解釋其中的原因嗎?(樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖把原始的一些數(shù)據(jù)給遺失了)(課本75頁圖2.2-6)顯示,大部分居民的月均用水量在中部(2.02t左右),但是也有少數(shù)居民的月均用水量特別高,顯然,對這部分居民的用水量作出限制是非常合理的。
    標(biāo)準(zhǔn)差:
    平均數(shù)為我們提供了樣本數(shù)據(jù)的重要信息,可是,有時平均數(shù)也會使我們作出對總體的片面判斷。某地區(qū)的統(tǒng)計顯示,該