抽屉原理初步+追击问题+进位制.doc

抽屉原理初步+算法初步（进位制）+追击问题一、抽屉原理（1）抽屉原理包括两项内容，用较通俗的语言表述如下：1.把5个苹果放入4个抽屉，能找到有一个抽屉中至少有2个苹果；2.把9个苹果放入4个抽屉，能找到有一个抽屉中至少有3个苹果。这类问题，相当于问我们分割苹果的不同方式中，放苹果最多的那个抽屉最少放几个，那么最好的方式就是平均放。所以我们用苹果数抽屉数。有余数，商加一，无余数，即为商。例：有25个人，请问他们中至少有几人属相同？分析：此时把25个人看作25个苹果，12种属相看作12个抽屉，2512=2（人）1（人），2+1=3（人），所以至少有3个人属相相同。（2）已知抽屉求苹果例：若干个苹果放入4个抽屉，要求保证能找到一个抽屉中至少有3个苹果，问至少需要多少个苹果？分析：要保证一个抽屉中至少有3个苹果，那么其他抽屉中必须放满2个，所以苹果数=抽屉数（保证数-1）+1，即4（3-1）+1=9（个）。（3）已知苹果数求抽屉数例：有21个苹果放入若干个抽屉，要求保证能找到一个抽屉中至少有5个苹果，问至多需要多少个抽屉？分析：要保证一个抽屉中至少有5个苹果，那么其他抽屉中必须放满4个，从苹果数中拿出一个备用（用做平均后改4个为5个），则（苹果数-1）（保证数-1），所得商为抽屉数（无论是否有余数），即（21-1）（5-1）=5（个）抽屉。二、最不利原则（“气死你大法”）这里要注意理解两个词的含义，保证：确定，肯定，万无一失！最不利:最倒霉，最繁琐，最糟糕！最不利原则要求我们从最极端的角度去考虑事件。我们分两类去讨论：1.例：口袋里共有5个红球，4个黄球，3个绿球；问：（1）至少取几个球才能保证取到一个红球？（2）至少取几个球才能保证取到三种颜色的球各一个？分析：（1）要取到一个红球，从最倒霉的角度去思考，需要先取到4个黄球，3个绿球，再取一个红球，所以共计4+3+1=8（个）（2）要取到三种颜色的球各一个，从最倒霉的角度去思考，需先取到5个红球，4个黄球，再取一个绿球即可，所以共计5+4+1=10（个）（这里要注意下顺序，从最多数量的颜色开始取）2.例：有1根红筷子，5根绿筷子，7根黄筷子，8根蓝筷子；问：（1）至少取几根筷子才能保证取到颜色相同的一双筷子？（2）至少取几根筷子才能保证取到颜色相同的两双筷子？（3）至少取几根筷子才能保证取到颜色不同的两双筷子？分析：（1）要取到颜色相同的一双筷子，即是要取到两根颜色相同的筷子，从最倒霉的角度去思考，需要每种颜色各取一根，再任取1根即可。1+1+1+1+1=5（根）（2）要取颜色相同的两双筷子，即是要取颜色相同的4根筷子，从最倒霉的角度去思考，需要每种颜色各取3根，再任取1根，而红色只有1根，取完即可。1+3+3+3+1=11（根）（3）要取颜色不同的两双筷子，即是要取颜色不同的筷子各两根，则先把数量最多的颜色先取完，其他颜色各取一根，再任取一根即可。8+1+1+1+1=12（根）这类问题中要注意：筷子，袜子这些东西都是成双成对的，一双由两只组成。三、构造抽屉构造抽屉最关键的在于找到题目中的苹果和抽屉，并确定它们的数量。对于四年级孩子，我们只要求能解决一些简单的问题。例：幼儿园新购了熊猫、大象、长颈鹿3种玩具分给7个小朋友，每种玩具都有很多，每个小朋友可以选择两个玩具，可以相同也可以不同。请证明肯定有两个小朋友选的玩具是相同的。分析：三种玩具选两个，因为可以相同，所以共有六种不同的选择方式:（熊，熊）（象，象）（鹿，鹿）（熊，象）（熊，鹿）（象，鹿）；7个小朋友可看作7个苹果，6种选择方式看作6个抽屉，76=1（人）1（人）所以肯定至少有两个小朋友选的玩具是相同的！进位制（1）教学目标（a）知识与技能了解各种进位制与十进制之间转换的规律，会利用各种进位制与十进制之间的联系进行各种进位制之间的转换。（b）过程与方法学习各种进位制转换成十进制的计算方法，研究十进制转换为各种进位制的除k去余法，并理解其中的数学规律。（c）情态与价值领悟十进制，二进制的特点，了解计算机的电路与二进制的联系，进一步认识到计算机与数学的联系。（2）教学重难点重点：各进位制表示数的方法及各进位制之间的转换难点：除k去余法的理解以及各进位制之间转换的程序框图的设计（3）学法与教学用具学法：在学习各种进位制特点的同时探讨进位制表示数与十进制表示数的区别与联系，熟悉各种进位制表示数的方法，从而理解十进制转换为各种进位制的除k去余法。教学用具：电脑，计算器，图形计算器（4）教学设想（一）创设情景，揭示课题我们常见的数字都是十进制的,但是并不是生活中的每一种数字都是十进制的.比如时间和角度的单位用六十进位制,电子计算机用的是二进制.那么什么是进位制?不同的进位制之间又又什么联系呢?（二）研探新知进位制是一种记数方式，用有限的数字在不同的位置表示不同的数值。可使用数字符号的个数称为基数，基数为n，即可称n进位制，简称n进制。现在最常用的是十进制，通常使用10个阿拉伯数字0-9进行记数。对于任何一个数，我们可以用不同的进位制来表示。比如：十进数57，可以用二进制表示为111001，也可以用八进制表示为71、用十六进制表示为39，它们所代表的数值都是一样的。表示各种进位制数一般在数字右下脚加注来表示,如111001(2)表示二进制数,34(5)表示5进制数.电子计算机一般都使用二进制,下面我们来进行二进制与十进制之间的转化例1 把二进制数110011(2)化为十进制数.解:110011=1*25+1*24+0*23+1*24+0*22+1*21+1*20 =32+16+2+1 =51例2 把89化为二进制数.解:根据二进制数满二进一的原则,可以用2连续去除89或所得商,然后去余数.具体的计算方法如下:89=2*44+144=2*22+022=2*11+011=2*5+15=2*2+1所以:89=2*(2*(2*(2*(2*2+1)+1)+0)+0)+1 =1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+0*21+1*20 =1011001(2)这种算法叫做除2取余法,还可以用下面的除法算式表示:8944221152122222220余数1001101把上式中的各步所得的余数从下到上排列即可得到89=1011001(2)上述方法也可以推广为把十进制化为k进制数的算法,这种算法成为除k取余法.当数字较小时,也可直接利用各进位制表示数的特点,都是以幂的形式来表示各位数字,比如2*103表示千位数字是2,所以可以直接求出各位数字.即把89转换为二进制数时,直接观察得出89与64最接近故89=64*1+25同理:25=16*1+99=8*!+1即89=64*1+16*1+8*!+1=1*26+1*24+1*23+1*20位数6543210数字1011001即89=1011001(2)练习:(1)把73转换为二进制数(2)利用除k取余法把89转换为5进制数把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程可以利用计算机程序来实现,语句为:INPUT a,k,ni=1b=0WHILE i=nt=GET aib=b+t*k(i-1)i=i+1WENDPRINT bEND练习:(1)请根据上述程序画出程序框图.参考程序框图:(2)设计一个算法,实现把k进制数a(共有n位)转换为十进制数b的过程的程序中的GET函数的功能,输入一个正5位数,取出它的各位数字,并输出.小结:(1)进位制的概念及表示方法(2)十进制与二进制之间转换的方法及计算机程序（5）评价设计作业：P38 A（4）补充：设计程序框图把一个八进制数23456转换成十进制数.算法初步 复习课（1）教学目标（a）知识与技能1.明确算法的含义，熟悉算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的算法语句。2.能熟练运用辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的算法知识解决同类问题。（b）过程与方法在复习旧知识的过程中把知识系统化，通过模仿、操作、探索，经历设计程序框图表达解决问题的过程。在具体问题的解决过程中进一步理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环。（c）情态与价值算法内容反映了时代的特点，同时也是中国数学课程内容的新特色。中国古代数学以算法为主要特征，取得了举世公认的伟大成就。现代信息技术的发展使算法重新焕发了前所未有的生机和活力，算法进入中学数学课程，既反映了时代的要求，也是中国古代数学思想在一个新的层次上的复兴，也就成为了中国数学课程的一个新的特色。（2）教学重难点重点：算法的基本知识与算法对应的程序框图的设计难点：与算法对应的程序框图的设计及算法程序的编写（3）学法与教学用具学法：利用实例让学生体会基本的算法思想，提高逻辑思维能力，对比信息技术课程中的程序语言的学习和程序设计，了解数学算法与信息技术上的区别。通过案例的运用，引导学生体会算法的核心是一般意义上的解决问题策略的具体化。面临一个问题时，在分析、思考后获得了解决它的基本思路（解题策略），将这种思路具体化、条理化，用适当的方式表达出来（画出程序框图，转化为程序语句）。教学用具：电脑，计算器，图形计算器（4）教学设想一.本章的知识结构二.知识梳理(1)四种基本的程序框(2)三种基本逻辑结构 顺序结构 条件结构 循环结构(3)基本算法语句（一）输入语句单个变量INPUT “提示内容”；变量多个变量INPUT “提示内容1，提示内容2，提示内容3，”；变量1，变量2，变量3，（二）输出语句PRINT “提示内容”；表达式（三）赋值语句变量=表达式（四）条件语句IF-THEN-ELSE格式IF 条件 THEN语句1ELSE语句2END IF满足条件？语句1语句2是否当计算机执行上述语句时，首先对IF后的条件进行判断，如果条件符合，就执行THEN后的语句1，否则执行ELSE后的语句2。其对应的程序框图为：（如上右图）IF-THEN格式IF 条件 THEN语句END IF满足条件？语句是否计算机执行这种形式的条件语句时，也是首先对IF后的条件进行判断，如果条件符合，就执行THEN后的语句，如果条件不符合，则直接结束该条件语句，转而执行其他语句。其对应的程序框图为：（如上右图）（五）循环语句满足条件？循环体是否（1）WHILE语句WHILE 条件循环体WEND其中循环体是由计算机反复执行的一组语句构成的。WHLIE后面的“条件”是用于控制计算机执行循环体或跳出循环体的。当计算机遇到WHILE语句时，先判断条件的真假，如果条件符合，就执行WHILE与WEND之间的循环体；然后再检查上述条件，如果条件仍符合，再次执行循环体，这个过程反复进行，直到某一次条件不符合为止。这时，计算机将不执行循环体，直接跳到WEND语句后，接着执行WEND之后的语句。因此，当型循环有时也称为“前测试型”循环。其对应的程序结构框图为：（如上右图）满足条件？循环体是否（2）UNTIL语句DO循环体LOOP UNTIL 条件其对应的程序结构框图为：（如上右图）(4)算法案例案例1 辗转相除法与更相减损术案例2 秦九韶算法案例3 排序法：直接插入排序法与冒泡排序法案例4 进位制三.典型例题例1 写一个算法程序,计算1+2+3+n的值(要求可以输入任意大于1的正自然数)解：INPUT “n=”;ni=1sum=0WHILE i=n sum=sum+ii=i+1WEND PRINT sumEND思考：在上述程序语句中我们使用了WHILE格式的循环语句，能不能使用UNTIL循环？例2 设计一个程序框图对数字3,1,6,9,8进行排序(利用冒泡排序法)思考：上述程序框图中哪些是顺序结构？哪些是条件结构？哪些是循环结构？例3 把十进制数53转化为二进制数.解：53125124023122021120 110101（2）例4 利用辗转相除法求3869与6497的最大公约数与最小公倍数。解：6497386912628386926281124126281241*214612411468731467320所以3869与6497的最大公约数为73最小公倍数为38696497/73344341思考：上述计算方法能否设计为程序框图？练习:P40 A(3) (4)（5）评价设计作业：P40 A（5）(6)追击问题练习题同向运动是指两个运动物体的运动方向相同，但是出发地点可以相同或不同，因此，又可分为同地同向和异地同向两种情况。同地同向：特点是出发地点相同，运动方向相同，由于速度有快慢，因此越走相隔越远。公式是：相隔路程速度差时间异地同向：特点是出发地点不同，运动方向相同。如果速度慢的在前，快的在后就能追及，称为追及问题。其公式是：追及时间追及路程速度差追及路程速度差追及时间速度差追及路程追及时间如果快的在前，慢的在后，二者越走越远，就不能追及。公式：路程相隔路程+速度差时间追击问题练习题1两辆汽车相距1500千米，甲车在乙车前面，甲车每分钟行610米，乙车每分钟660米，乙车追上甲车需几分钟？2老王和老张从甲地到乙地开会，老张骑自行车的速度是15千米/小时，先出发2小时后，老王后出发，老王用了3小时追上老张，求老王骑车速度。3上午10点，从一个港口开出一只货船，下午2点钟，又从这个港口开出一只客船，客船开出12小时追上货船，客船速度20千米/小时，求货船速度。4两地相距900千米，甲车行全程需15小时，乙车行全程需12小时，甲车先出发2小时后，乙去追甲，问乙车要走多少千米才能追上甲车？5甲、乙两船同时从两个码头出发，方向相同，乙船在前，每小时行24千米，甲船在后，每小时行28千米，4小时后甲船追上乙船，求两个码头相距离多少千米？6甲、乙两城之间的铁路长240千米，快车从甲城、慢车从乙城同时相向开出，3小时相遇，如果两车分别从两城向同一方向开出，慢车在前、快车在后，15小时快车就可以追上慢车，求快车与慢车每小时各行多少千米？7、两人骑自行车沿着900米长的环形跑道行驶，他们从同一地点反向而行，那么经过18分钟后就相遇一次，若他们同向而行，那经过180分钟后快车追上慢车一次，求两人骑自行车的速度？8.小红以每小时5千米的速度从家里步行去学校，2小时后，哥哥骑自行车从家里出发去送小红的学习用具，已知哥哥每小时行13千米，几小时可以追上小红？9.父子俩早晨从家跑步去公园晨练，儿子每小时9千米，父亲每小时15千米，儿子出发半小时后父亲才出发，结果二人同时到达公园，问从家到公园有多少千米？10.小倩和小芳从A地到B地，小倩骑自行车的速度是每小时15千米，出发1.6小时后，小芳才出发，小芳用了2.5小时追上小倩，问小芳骑车的速度是多少？11.一位交警骑摩托车追前面违章汽车，汽车每小时行40千米，摩托车每小时行60千米，交警出发2.5小时后追上了汽车，汽车比摩托车早出发几小时？12.甲、乙两人骑自行车同时同地背向出发，甲每小时行24千米，乙每小时行16千米，1.5小时后，甲因有急事掉头追乙，几小时能追上？13.明明和丽丽骑自行车同时从村里出发去上学，明明每小时行15千米，丽丽每小时行10千米，出发半小时后，明明因事又返回村里，并在村里耽误半小时，然后动身追丽丽，几小时能追上？14.甲、乙两车同时，同地出发送一批货物给某工地，甲车每小时行72千米，乙车每小时行60千米，途中甲车因故障修车用了1.8小时，结果甲车比乙车迟到1小时到工地，从出发地到该工地的路程是多少千米？15.一队货车满载救灾物资从某城驶向432千米处的灾区，他们以每小时54千米的速度行驶一段后，因公路被洪水冲坏，被迫停留1.5小时，为了能按时将物资送到灾区，车队必须把以后的速度提高到每小时81千米，问车队在距出发地多远处停车的16.A、B两城相距60千米，甲、乙两人都骑自行车从A城同时出发，甲比乙每小时慢4千米，乙到B城立即返回，与距B城12千米处与甲相遇，求甲的速度17.甲、乙两辆汽车的速度分别为每小时68千米和45千米，它们同时出发从A到B地，出发5小时后，甲遇到迎面开来的小轿车，一小时后乙车也遇到这辆小轿车，求这辆小轿车的速度18.甲、乙和丙星期天到郊区参加劳动，甲和乙同时从学校出发，甲每分钟走85米，乙每分钟走76米，丙3分钟后才从学校出发，17分钟后，甲和丙同时到达，丙是几分钟后追上乙的？19.一列普通客车以每小时80千米的速度在上午6：00从A城开往B城，一列快车以每小时104千米的速度在上午8：48也从A城开往B城，为了安全，列车间的距离不应少与8千米，问普通列车最晚应在什么时候停车让快车通过？20.甲、乙、丙三人速度分别为每分钟60米、80米、100米，甲、乙两人在B地同时同向出发，丙从A地同时同向出发去追赶甲、乙，丙追上甲后又用了10分钟才追上乙，求AB两地的路程21.上午7：40，小东骑车从家里出发，8分钟后，爸爸骑摩托车送文具盒给小东，在离家4千米的地方追上了他，然后爸爸立即返回家中，到家后发现小东的作业本没带，又立即回头去送作业本给小东，在离家8千米的地方追上小东，请问这时是几时几分？22 在一条笔直的公路上，王辉和李明骑车从相距900米的AB两地同时出发，王辉每分钟行2000米，李明每分钟行250米，经过多少分钟两人还相距2700米？（分析各种情况）23.一队自行车运动员以每小时24千米的速度骑车从甲地到乙地,两小时后一辆摩托车以每小时56千米的速度也从甲地到乙地,在甲地到乙地距离的二分之一处追上了自行车运动员.问:甲乙两地相距多少千米?24.甲、乙两人环绕周长是400米的跑道跑步,如果两人从同一地点出发背向而行,那么经过2分钟相遇;如果两人从同一地点出发同向而行,那么经过20分钟两人相遇,已知甲的速度比乙快,求甲、乙两人跑步的速度各是多少?25甲、乙两城之间的铁路长240千米，快车从甲城、慢车从乙城同时相向开出，3小时相遇，如果两车分别从两城向同一方向开出，慢车在前、快车在后，15小时快车就可以追上慢车，求快车与慢车每小时各行多少千米？ 26当甲在60米赛跑中冲过终点线时，比乙领先10米、比丙领先20米，如果乙和丙按原来的速度继续冲向终点，那么当乙到达终点时将比丙领先多少米.27.一只兔子奔跑时,每一步都跑0.5米；一只狗奔跑时,每一步都跑1.5米.狗跑一步时,兔子能跑三步.如果让狗和兔子在100米跑道上赛跑,那么获胜的一定是谁？.28.骑车人以每分钟300米的速度,从1