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《二分法求函数零点教(学)案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、用二分法求方程的近似解1、二分法的概念对于在区间[a,b]上连续不断且·<0的函数, 通过不断把函数的零点所在的区间一分为二, 使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点的近似值的方法叫二分法。2、用二分法求函数的零点的近似值的步骤:(1)确定区间[a,b],验证:·<0,确定精确度(2)求区间(a,b)的中点(3)计算若=0,则就是函数的零点若·<0,则令b=(此时零点x0∈(a,))若·<0,则令a=(此时零点x0∈(,b))(4)判断是否达到精确度即若
2、a–b
3、<, 则得到零点的近似值为a(或b),否则重复(
4、2)~(4)3、用二分法求函数零点的条件:若函数零点左右两侧函数值符号相反,则此零点为函数的变号零点,从图象来看,若图象穿过零点,则此零点为变号零点。否则为不变号零点。二分法只能求函数的变号零点。例题讲解:例1: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()解:应选B,利用二分法求函数零点必须满足零点两侧函数值异号。例2、利用二分法求方程的一个近似解(精确到0.1)。解:设,则求方程的一个近似解,即求函数的一个近似零点。∵,,∴取区间作为计算的初始区间。用二分法逐次计算,列表如下:端点(中点)坐
5、标计算中点的函数值取区间∵区间的左右端点精确到0.1所取的近似值都是2.6,∴函数满足题设的一个近似零点是2.6故方程满足题设的一个近似解是2.6例3、二次函数的部分对应值如下表:-3-2-10123460-4-6-6-406则使函数值大于0的自变量的取值集合是___________。解:由上表提供数值大于0的自变量的取值集合是评析:开口方向是解题关键信息,零点是-2,3,且开口向上,例4、已知函数的一个零点为1(1)求函数的其他零点;(2)求函数值大于0时自变量的取值范围。解:(1)由题意,设,∴解得令,即,解得
6、1,-2,3∴函数的其他零点是-2,3(2)函数的三个零点将轴分成4个区间:,,,作出函数的示意图,观察图象得函数值大于0时自变量的取值范围是:例5、求函数f(x)=x2-5的负零点(精确度0.1).【解析】 由于f(-2)=-1<0,f(-3)=4>0,故取区间(-3,-2)作为计算的初始区间,用二分法逐次计算,列表如图:区间中点中点函数值(或近似值)(-3,-2)-2.51.25(-2.5,-2)-2.250.0625(-2.25,-2)-2.125-0.4844(-2.25,-2.125)-2.1875-0.
7、2148(-2.25,-2.1875)-2.21875-0.0771由于
8、-2.25-(-2.1875)
9、=0.0625<0.1,所以函数的一个近似负零点可取-2.25.达标练习:1.下列函数零点不宜用二分法的是( )A.f(x)=x3-8 B.f(x)=lnx+3【答案】 CC.f(x)=x2+2x+2D.f(x)=-x2+4x+12.用二分法求方程f(x)=0在(1,2)内近似解的过程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根在区间( )A.(1.25,1.5)B.(1,1.25)C
10、.(1.5,2)D.不能确定【解析】 由题意知f(1.25)·f(1.5)<0,∴方程的根在区间(1.25,1.5)内,故选A.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,参考数据如下:f(1)=-2,f(1.5)=0.625,f(1.25)=-0.984f(1.375)=-0.260,f(1.4375)=0.16,f(1.40625)=-0.0542,那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确度0.1)为________.【解析】 根据题意知函数的零点在1.40625至
11、1.4375之间,因为此时
12、1.4375-1.40625
13、=0.03125<0.1,故方程的一个近似根可以是1.4375.答案不唯一,可以是[1.4375,1.40625]之间的任意一个数.【答案】 1.43754、方程x=lnx的根的个数是( )A.0B.1C.2D.3【解析】 方法一:令f(x)=lnx-x,则f(1)=-<0,f(e)=1->0,∴f(x)在(1,e)内有零点.又f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,∴f(x)在定义域内仅有1个零点.方法二:作出y=x与y=lnx的图象观察可知只有一个交点
14、.故选B.5、方程2x-1+x=5的解所在的区间是( )A.(0,1)B.(1,2)C.(2,3)D.(3,4)【解析】 令f(x)=2x-1+x-5,则f(2)=2+2-5=-1<0,f(3)=22+3-5=2>0,从而方程在区间(2,3)内有解.故选C.6、利用计算器,算出自变量和函数值的对应值如下表:x0.20.61.01.41.82.22.63.0