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,第三章函数的应用,3.1函数与方程 3.1.2用二分法求方程的近似解,1会用二分法求方程的近似解(重点) 2明确精确度与近似值的区别(易混点) 3应用二分法解题时,会判断函数零点所在的区间(难点),学习目标,1二分法的定义 对于在区间a,b上_且_的函数yf(x),通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间_,使区间的两个端点逐步逼近_,进而得到零点近似值的方法叫做二分法,连续不断,f(a)f(b)0,一分为二,零点,以下每个图象表示的函数都有零点,但不能用二分法求函数零点的是(),解析:根据二分法的思想,函数f(x)在区间a,b上的图象连续不断,且f(a)f(b)0,即函数的零点是变号零点,才能将区间a,b一分为二,逐步得到零点的近似值,对各图象分析可知,A,B,D都符合条件,而选项C不符合,因为图象经过零点时函数值不变号,因此不能用二分法求函数零点 答案:C,2二分法的步骤 给定精确度,用二分法求f(x)零点近似值的步骤如下: (1)确定区间a,b,验证_,给定精确度. (2)求区间(a,b)的中点c. (3)计算f(c): 若f(c)0,则_; 若f(a)f(c)0,则令bc(此时零点x0_); 若f(c)f(b)0,则令ac(此时零点x0_) (4)判断a,b是否达到精确度:即若_,则得到零点近似值a(或b);否则重复(2)(4),f(a)f(b)0,c就是函数的零点,(a,c),(c,b),|ab|,判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内打“”,错误的打“” 1所有函数的零点都可以用二分法来求() 2函数f(x)|x|可以用二分法求其零点() 3二分法只可用来求方程的近似解() 答案:1.2.3.,下列函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的是(),二分法的概念,解析:利用二分法求函数零点必须满足零点两侧函数值异号在B中,不满足f(a)f(b)0,不能用二分法求零点,由于A、C、D中零点两侧函数值异号,故可采用二分法求零点故选B. 答案:B,二分法的适用条件 判断一个函数能否用二分法求其零点的依据是,其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点因此,用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用,1已知函数f(x)的图象如图,其中零点的个数与可以用二分法求解的个数分别为() A4,4B3,4 C5,4D4,3,解析:由图象知函数f(x)与x轴有4个交点,因此零点个数为4,从左往右数第4个交点两侧不满足f(a)f(b)0,因此不能用二分法求零点,而其余3个均可使用二分法求零点 答案:D,求函数f(x)x25的负零点(精确度0.1) 思路点拨:先确定f(2)与f(3)的符号,再按照二分法求函数零点近似值的步骤求解 解:由于f(2)10, 故取区间(3,2)作为计算的初始区间,,用二分法求函数的近似零点,用二分法逐次计算,列表如下: 由于|2.25(2.187 5)|0.062 50.1, 所以函数的一个近似负零点可取2.25.,【互动探究】 只将本例中的“负”改为“正”呢? 解:由于f(2)10,故取区间2,3作为计算的初始区间,用二分法逐次计算,列表如下:,根据上表计算知,区间2.187 5,2.25的长度是0.062 5 0.1,所以这个区间的两个端点值就可作为其近似值所以其近似值可以为2.187 5.,1利用二分法求函数近似零点应关注三点: (1)要选好计算的初始区间,这个区间既要包含函数的零点,又要使其长度尽量小 (2)用列表法往往能比较清晰地表达函数零点所在的区间 (3)根据给定的精确度,及时检验所得区间长度是否达到要求,以决定是停止计算还是继续计算,求方程2x33x30的一个正实数解,精确到0.1. 思路点拨:要求方程2x33x30的正实根,可转化为用二分法求函数f(x)2x33x3的正的零点,故首先要选定初始区间a,b,满足f(a)f(b)0,然后逐步逼近 解:令f(x)2x33x3,易知函数f(x)2x33x3在R上为单调递增函数经计算,f(0)30,f(1)20,所以该函数在(0,1)内存在零点,且为该函数的唯一正数零点,用二分法求方程的近似解,取(0,1)的中点0.5,经计算,f(0.5)0,f(1)0,所以该函数在(0.5,1)内存在零点如此继续下去,得到函数零点所在的区间,如下表:,至此,可看出函数的零点落在区间长度小于0.1的区间(0.687 5,0.75)内因为该区间内的每一个值精确到0.1都等于0.7,因此0.7就是函数f(x)2x33x3精确到0.1的近似零点,也就是方程2x33x30的近似解,用二分法求方程的近似解应明确两点 (1)根据函数的零点与相应方程的解的关系,求函数的零点与求相应方程的解是等价的求方程f(x)0的近似解,即按照用二分法求函数零点近似值的步骤求解 (2)对于求形如f(x)g(x)的方程的近似解,可以通过移项转化成求形如F(x)f(x)g(x)0的方程的近似解,然后按照用二分法求函数零点近似值的步骤求解,2求方程lg x3x的近似解(精确度0.1),设f(x)lg xx3,利用计算器计算得: f(2)0 x1(2,3); f(2.5)0 x1(2.5,3); f(2.5)0 x1(2.5,2.75); f(2.5)0 x1(2.5,2.625); f(2.562 5)0 x1(2.562 5,2.625) 因为|2.6252.562 5|0.062 50.1,所以此方程的近似解可取为2.625.,1判定一个函数能否用二分法求其零点的依据是,其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点因此,用二分法求函数的零点近似值仅对函数的变号零点适合,对函数的不变号零点不适用,2利用二分法求方程近似解的步骤: (1)构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常限制在区间(n,n1),nZ; (2)利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间M; (3)区间M内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间M的一个端点,谢谢观看!,
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