本题导读

本题考查算法与程序框图,以及循环结构。

📌【题干】

Question

(2012年湖南卷(理)) 如果执行如图 3 所示的程序框图,输入 ,则输出的数 .

🔍【思路分析】

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  1. 因为已知初始输入为 ,所以根据框图初始化赋值:令 ,循环控制变量 。
  2. 因为进入判定框的条件是 ,所以此时 为“是”,执行循环体。
  3. 因为循环体的更新指令为 ,然后 ,所以严格依此代数序列顺次完成循环,直至 递减到负数产生“否”分支,跳出循环输出 。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

根据程序框图的逻辑流向,我们将每一次循环的变量状态演轨追踪记录如下:

初始状态: 输入: 。 执行赋值: , 。

第一轮循环:

  • 判定:当前 ,满足条件 ,执行“是”分支。

  • 变量 更新:

  • 变量 更新:

第二轮循环:

  • 判定:当前 ,满足条件 ,执行“是”分支。

  • 变量 更新:

  • 变量 更新:

第三轮循环:

  • 判定:当前 ,满足条件 ,执行“是”分支。

  • 变量 更新:

  • 变量 更新:

跳出循环:

  • 判定:当前 ,不满足条件 ,执行“否”分支。
  • 框图流向指向“输出 ”。 此时变量 的值为 。

故输出的数 。

故答案为:-4

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:当型循环结构框图的算法流程、控制变量 递减的位置与条件判定时机、负数乘法运算的符号变换。
  2. 核心方法:循环变量步进追踪表。处理任何程序框图大题,最稳妥的做法是在草稿纸上列出表格,记录 和 的变化顺序,从而避免因大脑记忆负荷过重而算错轮数。
  3. 避坑指南:
  • 因为在计算过程中输入 ,所以每一次乘法都会使 的正负号交替反转。必须注意第一步 ,不要因漏看符号而导致连锁计算笔误。
  • 因为循环体中先更新 再更新 ,所以在最后一轮( )计算中,代入算式中的 必须是 ,计算完毕后 才递减为 从而跳出循环。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题源于人教A版高中数学老教材必修3《算法初步》中关于秦九韶算法及多项式求值程序框图的常规复习填空题。
  2. 结论推广:
  • 秦九韶算法多项式迭代通用回归模型:若仔细审视该程序框图的代数逻辑,其执行的本质是高阶多项式求值的秦九韶算法(Horner’s Method)。该程序在 从 降到 0 结束时,实际输出的数值 刚性对应着如下的一元特征多项式在 处的精确函数值:
  • 因为本题中初始 ,且每次增加的常数项为 ,即 、 、 。故该框图等价于求多项式 在 处的代数式值:
  • 结果完全一致。熟记这一“秦九韶算法框图模型”,未来在考场上面对阶数极高的程序框图时,均能直接转化为多项式代入化简,实现高精度的快速校验。

🔗【关联脉络】

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