【文档说明】北师大版(2019)高中数学必修第一册:5.1.2《利用二分法求方程的近似解》学案.docx,共(5)页,133.877 KB,由baby熊上传
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利用二分法求方程的近似解【学习目标】1.通过具体函数图像,借助计算器用二分法求相应方程的近似解,培养数学运算素养。2.通过学习利用二分法求方程近似解的过程和方法,提升直观想像、逻辑推理素养。【学习重难点】1.根据具体函数的图像,借助计算器用二分法求相应方程的
近似解。(重点)2.学习利用二分法求方程近似解的过程和方法。(难点)【学习过程】一、初试身手1.下列函数图像与x轴均有交点,其中能用二分法求零点的是()2.在用二分法求函数f(x)的一个零点时,经计算,f(0.64)<0,f(0.72)>0,f(0.68)<0,若精确度为0
.1,则函数f(x)的零点近似值可为()A.0.64B.0.65C.0.70D.0.733.在下面给出的四个函数中,需要用二分法求其零点的是________。①y=x+π;②y=3x-1;③y=lnx;④y=12x-x。4.用“二分法”求2x+lo
g2x-4=0在区间(1,3)内的根。如果取区间的中点为x0=2,那么下一个有根的区间是________。【答案】1.C[C中函数的零点是变号零点,故选C.]2.C[∵f(0.72)>0,f(0.68)<0,∴f(x)在(0.68,0.72)内至少有一个零点,又|0.7
2-0.68|<0.1,故其零点的近似值可为0.70.]3.④[①②③可直接解出来,不需要用二分法去求,而④无法直接解出来,故应填④。]4.(1,2)[令f(x)=2x+log2x-4,则f(1)=-
2<0,f(2)=1>0,由零点存在性定理知,f(x)在区间(1,2)内至少存在一个零点。所以,下一个有根的区间是(1,2)。]二、合作探究二分法概念的理解【例1】下列图像与x轴均有交点,其中不能用二分法求函数零点的是()AB
CD[思路探究]零点附近连续→零点左右函数值异号A[按定义,f(x)在[a,b]上是连续的,且f(a)·f(b)<0,才能不断地把函数零点所在的区间一分为二,进而利用二分法求出函数的零点。故结合各图像可得选项B、C、D满足条件,而选项A不满足,在
A中,图像经过零点x0时,函数值不变号,因此不能用二分法求解。故选A.]利用二分法求方程的近似解【例2】求方程lgx=12x-1的近似解(精度为0.1)。[解]如图所示,由函数y=lgx与y=
12x-1的图像可知,方程lgx=12x-1有唯一实数解,且在区间[0,1]内。设f(x)=lgx-12x+1,f(1)=12>0,用计算器计算,列表如下:取值区间中点值中点函数近似值区间长度(0,1)0.-0.008115(0.5,1)0.750.28
050.5(0.5,0.75)0.6250.14750.25(0.5,0.625)0.56250.07300.125由于区间(0.5,0.625)的长度为0.125<0.2,此时该区间中点0.5625与真正零点的误差不超过0.1,所以函数f(x)的零点近似值为0.5625,即
方程lgx=12x-1的近似解为x≈0.5625.【学习小结】(1)二分法的概念对于图像在区间[a,b]上连续不断且满足f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),每次取区间的中点,将区间一分为二,再经比较,按需要留下其中一个小区间的方法称为二分法。(2)用二分法求方程的近似解的
过程【精炼反馈】1.思考辨析(1)任何函数的零点都可以用二分法求得。()(2)用二分法求出的方程的根都是近似解。()(3)当方程的有解区间[a,b]的区间长度b-a≤ε(精度)时,区间(a,b)内任意一个数都是满足精度ε的近似解。()2.
用二分法求函数f(x)=3x-7的零点时,初始区间可选为()A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)3.若函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:f(1)=-2f(1.5)=0.625f(1.25)=-0.9
84f(1.375)=-0.260f(1.4375)=0.162f(1.40625)=-0.054那么函数零点的一个近似解(精度为0.1)为()A.1.25B.1.375C.1.40625D.1.54.用二分法求2x+x=4在区间[1,2]内的近似解(
精度为0.2)。参考数据:x1.1251.251.3751.51.6251.751.8752x2.182.382.592.833.083.363.67【答案】1.[答案](1)×(2)×(3)√2.C[f(-1)=3-1-7=13-7=-203<0,f(0)=30-7=
1-7=1-7=-6<0,f(1)=31-7=-4<0,f(2)=32-7=9-7=2>0,故函数f(x)的零点在区间(1,2)上,故初始区间可选为(1,2)。]3.C[根据题意知函数的零点在1.40625至1.4
375之间,又|1.4375-1.40625|=0.03125<0.1,故方程的一个近似解为1.40625,故选C.]4.[解]令f(x)=2x+x-4,则f(1)=2+1-4<0,f(2)=22+2-4>0.区间区间中点值xn
f(xn)的值及符号(1,2)x1=1.5f(x1)=0.33>0(1,1.5)x2=1.25f(x2)=-0.37<0(1.25,1.5)x3=1.375f(x3)=-0.031<0∵|1.375-1.5|=0.125<0.2,∴2x+x=4在
[1,2]内的近似解可取为1.375.