内容正文:
4.5.2 用二分法求方程的近似解
【知识点梳理】
知识点一:二分法
1、二分法
对于区间上图象连续不断且的函数,通过不断把它的零点所在区间一分为二,使所得区间的两个端点逐渐逼近零点,进而得到近似值的方法.
2、用二分法求函数零点的一般步骤:
已知函数定义在区间D上,求它在D上的一个零点x0的近似值x,使它满足给定的精确度.
第一步:在D内取一个闭区间,使与异号,即,零点位于区间中.
第二步:取区间的中点,则此中点对应的坐标为
.
计算和,并判断:
①如果,则就是的零点,计算终止;
②如果,则零点位于区间中,令;
③如果,则零点位于区间中,令
第三步:取区间的中点,则此中点对应的坐标为
.
计算和,并判断:
①如果,则就是的零点,计算终止;
②如果,则零点位于区间中,令;
③如果,则零点位于区间中,令;
……
继续实施上述步骤,直到区间,函数的零点总位于区间上,当和按照给定的精确度所取的近似值相同时,这个相同的近似值就是函数的近似零点,计算终止.这时函数的近似零点满足给定的精确度.
知识点诠释:
(1)第一步中要使:①区间长度尽量小;②、的值比较容易计算且.
(2)根据函数的零点与相应方程的根的关系,求函数的零点和求相应方程的根式等价的.对于求方程的根,可以构造函数,函数的零点即为方程的根.
3、关于精确度
(1)“精确度”与“精确到”不是一回事,
这里的“精确度”是指区间的长度达到某个确定的数值,即;“精确到”是指某讴歌数的数位达到某个规定的数位.
(2)精确度表示当区间的长度小于时停止二分;此时除可用区间的端点代替近似值外,还可选用该区间内的任意一个数值作零点近似值.
【题型归纳目录】
题型一:用二分法求近似解的条件
题型二:用二分法求方程近似解的过程
题型三:用二分法求函数零点的过程
【典型例题】
题型一:用二分法求近似解的条件
例1.(2022·全国·高一课时练习)下列图像表示的函数中能用二分法求零点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】四个图像中,与x轴垂直的直线和图像只有一个交点,所以四个图像都表示函数的图像,
对于A,函数图像和x轴无交点,所以无零点,故错误;
对于B,D,函数图像和x轴有交点,函数均有零点,但它们均是不变号零点,因此都不能用二分法求零点;
对于C,函数图像是连续不断的,且函数图像与x轴有交点,并且其零点