1、3.1.2 用二分法求方程的近 似解 第三章 3.1 函数与方程 1.理解二分法的原理及其适用条件; 2.掌握二分法的实施步骤; 3.体会二分法中蕴含的逐步逼近与程序化思想. 问题导学 题型探究 达标检测 学习目标 问题导学 新知探究 点点落实 知识点一 二分法的原理 思考 上节课,我们已经知道f(x)ln x2x6的零点在区间(2,3)内, 如何缩小零点所在区间(2,3)的范围? 答案 答案 取区间(2,3)的中点2.5. 计算f(2.5)的值,用计算器算得f(2.5)0.084.因为f(2.5) f(3)0,所 以零点在区间(2.5,3)内. 二分法的概念: 对于在区间a,b上连续不断且
2、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 ,进而得到零点近似值的方法叫做二分法. 由函数的零点与相应方程根的关系,可用二分法来求 . 答案 f(a) f(b)0 一分为二 逐步逼近零点 方程的近似解 知识点二 用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤 给定精确度,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤: (1)确定区间a,b,验证 ,给定精确度; (2)求区间(a,b)的中点 ; (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)判断是否达到精确度
3、:即若|ab|,则得到零点近似值a(或b);否 则重复(2)(4). 答案 f(a) f(b)0 c c就是函数的零点 (a,c) (c,b) 知识点三 精确度与运算次数 思考1 “精确到0.1”与“精确度为0.1”一样吗? 答案 答案 不一样.比如得数是1.25或1.34,精确到0.1都是通过四舍五入后 保留一位小数得1.3.而“精确度为0.1”指零点近似值所在区间(a,b)满 足|ab|0.1,比如零点近似值所在区间(1.25,1.34).若精确度为0.1,则 近似值可以是1.25,也可以是1.34. 返回 答案 思考2 如果给定零点所在的初始区间a,b与精确度,如何估算二 分次数? 答案
4、 二分一次区间长度为|ab| 2 ,二分二次区间长度为|ab| 22 ,二分 n 次区间长度为:令|ab| 2n |ab| ,nlg 2lg|ab| ,n lg|ab| lg 2 , 从而估算出至少要使用多少次二分法. 题型探究 重点难点 个个击破 类型一 二分法求零点近似值 例1 借助计算器或计算机用二分法求方程2x3x7的近似解.(精确 度0.1) 解析答案 反思与感悟 解析答案 跟踪训练1 用二分法求函数f(x)x3x1在区间1,1.5内的一个零 点.(精确度0.01) 类型二 二分法的应用 例 2 求32的近似值(精确度为 0.01). 解析答案 反思与感悟 解析答案 跟踪训练2 求方
5、程2x33x30的一个近似解,精确度为0.01. 返回 1 2 3 达标检测 4 5 答案 1.下列函数中,只能用二分法求其零点的是( ) A.yx7 B.y5x1 C.ylog3x D.y(1 2) xx D 1 2 3 4 5 2.观察下列函数的图象,判断能用二分法求其零点的是( ) 答案 A 1 2 3 4 5 3.方程2x1x5的根所在的区间( ) A.(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4) 答案 C 1 2 3 4 5 4.定义在 R 上的函数 f(x)的图象是连续不断的曲线,已知函数 f(x)在区间 (a,b)上有一个零点 x0,且 f(a)f(b)0,用二分法
6、求 x0时,当 f(ab 2 )0 时,则函数 f(x)的零点是( ) A.(a,b)外的点 B.xab 2 C.区间(a,ab 2 )或(ab 2 ,b)内的任意一个实数 D.xa 或 b 答案 B 1 2 3 4 5 5.用二分法求函数 yf(x)在区间(2,4)上的唯一零点的近似值时,验证 f(2) f(4)0,取区间(2,4)的中点 x124 2 3,计算得 f(2) f(x1)0,则此 时零点 x0所在的区间是( ) A.(2,4) B.(2,3) C.(3,4) D.无法确定 答案 B 规律与方法 1.二分就是平均分成两部分.二分法就是通过不断地将所选区间一分为二, 使区间的两个端点逐步逼近零点,直至找到零点附近足够小的区间,根 据所要求的精确度,用此区间的某个数值近似地表示真正的零点. 2.二分法求方程近似解的适用范围:在包含方程解的一个区间上,函数 图象是连续的,且两端点函数值异号. 返回 3.求函数零点的近似值时,所要求的精确度不同,得到的结果也不相同. 4.二分法的实施步骤可以概括为一段口诀: 定区间,找中点,中值计算两边看. 同号去,异号算,零点落在异号间. 周而复始怎么办?精确度上来判断.