内容正文:
主 题
零点与二分法
教学内容
1.有12个小球,质量均匀,只有1个球比其他球重.
问题:你用天平称几次可以找出这个球?要求次数越少越好.
提示:其办法是:
第一次,两端各放6个球,低的那一端一定有重球.
第二次,两端各放3个球,低的那一端一定有重球.
第三次,两端各放1个球,如果平衡,剩下的就是重球;否则,低的就是重球.
2.已知函数f(x)=x2-5.
问题1:f(x)在区间[2,3]内有零点吗?
提示:有,因为f(2)·f(3)<0.
问题2:如果取区间(2,3)的中点2.5,能否判断零点在区间(2.5,3)内还是在区间(2,2.5)内?
提示:能.由f(2)=-1<0,f(2.5)=1.25>0知零点在(2,2.5)内.
问题3:能不能进一步把零点所在的区间缩小?
提示:能.取(2,2.5)的中点2.25,
计算知f(2.25)=0.062 5>0,而f(2)=-1<0,知零点在(2,2.25)内.
问题4:在一定的精确度下,能否用上面的方法,找到零点的近似值?
提示:能.
(此部分60分钟左右;是本节课的重点.请做到讲练结合,尽量做到每一个知识点都附有相应的练习题;最多不超过3个知识点必须附有相关知识点练习)
一、知识精讲
1、函数的零点
(1)函数零点的定义:对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.
(2)几个等价关系:方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数y=f(x)有零点.
(3)函数零点的判定(零点存在性定理):如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.
2、二分法求方程的近似解
(1)二分法的定义:对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数f(x)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,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.
(2)给定精确度ε,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下:
①确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;
②求区间(a,b)的中点c;
③