内容正文:
第06讲 4.5.2用二分法求方程的近似解
课程标准
学习目标
①理解运用二分法逼近方程近似解的数
学思想。
②了解二分法只能用于求变号零点的方法。
③借助数学工具用二分法求方程的近似解。
④能解决与方程近似解有关的问题。
通过本节课的学习,要求会用二分法进行简单方程近似解的求解,并能根据题的要求,解决与二分法相关的参数问题的处理。
知识点01:区间中点
对于区间,其中点
知识点02:二分法
1、二分法的概念
对于在区间上图象连续不断且的函数,通过不断的把它的零点所在区间一分为二,使所得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(bisection )
【即学即练1】(2023·全国·高一假期作业)下列图象中,不能用二分法求函数零点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据零点存在定理,对于A,在零点的左右附近,函数值不改变符号,所以不能用二分法求函数零点.
故选:A.
2、用二分法求零点的近似值
给定精确度,用二分法求函数零点的近似值的一般步骤如下:
(1)确定零点的初始区间,验证;
(2)求区间的中点
(3)计算;
①若(此时),则就是函数的零点;
②若(此时),则令;
③若(此时),则令;
(4)判断是否达到精确度,若,则得到零点近似值(或),否则重复2--4
【即学即练2】(2023春·江苏南通·高一统考阶段练习)已知函数的表达式为,用二分法计算此函数在区间上零点的近似值,第一次计算、的值,第二次计算的值,第三次计算的值,则 .
【答案】/
【详解】因为,,
取的中点,则,
所以,函数的零点在区间内,
故为区间的中点值,因此,.
故答案为:.
题型01二分法概念的理解
【典例1】(2023·全国·高一假期作业)用二分法求函数零点的近似值适合于( )
A.变号零点 B.不变号零点
C.都适合 D.都不适合
【典例2】(2023·高一课时练习)下列函数图象与x轴都有公共点,其中不能用二分法求图中函数零点近似值的是( )
A. B.
C. D.
【典例3】(多选)(2023春·湖南长沙·高二长沙市长郡梅溪湖中学校考期中)下列函数中,能用二分法求函数零点的有( )
A. B.
C. D.
【变式1】(2023春·全国·高一校联考开学考试)下列函数中,不能用二分法求零点的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(2023·高一课时练习)下列函数一定能用“二分法”求其零点的是( )
A.(k,b为常数,且)
B.(a,b,c为常数,且)
C.
D.(,k为常数)
【变式3】(2023·上海·高一专题练习)下列函数图象均与轴有交点,其中能用二分法求函数零点的是
题型02确定零点(根)所在区间
【典例1】(2023·全国·高一假期作业)函数在区间上的零点必属于区间( )
A. B. C. D.
【典例2】(2023·全国·高一假期作业)函数的零点,对区间利用两次“二分法”,可确定所在的区间为 .
【典例3】(2023秋·山东济宁·高一校考期末)已知定义在上的偶函数满足,且当时,,若在内关于的方程恰有3个不同的实数根,则的取值范围是
A. B. C. D.
【变式1】(2023春·江苏宿迁·高一校考期中)用二分法求方程在内的近似解,已知判断,方程的根应落在区间( )
A. B. C. D.
【变式2】(2023·全国·高一假期作业)用二分法求函数的零点可以取的初始区间是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2023·全国·高一假期作业)用二分法求方程近似解时,所取的第一个区间可以是( )
A. B. C. D.
题型03用二分法求函数的零点的近似值
【典例1】(2023·全国·高一假期作业)某同学在用二分法研究函数的零点时,.得到如下函数值的参考数据:
x
1
1.25
1.375
1.40625
1.4375
1.5
0.0567
0.1460
0.3284
则下列说法正确的是( )
A.1.25是满足精确度为0.1的近似值 B.1.5是满足精确度为0.1的近似值
C.1.4375是满足精确度为0.05的近似值 D.1.375是满足精确度为0.05的近似值
【典例2】(多选)(2023秋·高一单元测试)某同学求函数的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:
则方程的近似解(精确度)可取为( )
A. B. C. D.
【典例3】(2023·高一课时练习)用二分法求函数的一个零点,其参考数据如下:
据此数据,可知的一个零点的近似值可取为 (误差不超过0.005)