内容正文:
课时分层作业(四十二) 用二分法求方程的近似解
一、选择题
1.用二分法求函数f(x)=x3+5的零点可以取的初始区间是( )
A.[-2,1] B.[-1,0]
C.[0,1] D.[1,2]
A [∵f(-2)=-3<0,f(1)=6>0,f(-2)·f(1)<0,∴可以取区间[-2,1]作为计算的初始区间,用二分法逐次计算.]
2.下列函数中,有零点但不能用二分法求零点近似值的是( )
①y=3x2-2x+5;②y=③y=+1,x∈(-∞,0);④y=x2+4x+8.
A.①③ B.②
C.④ D.②④
C [由y=x2+4x+8知此函数的判别式Δ=0,故无法用二分法求零点近似值.]
3.用二分法求方程x3-2x-1=0的一个近似解时,若已确定一根在区间(1,2)内,则下一步可断定该根所在的区间为( )
A.(1.4,2) B.(1,1.2)
C.(1,1.5) D.(1.5,2)
D [由已知令f(x)=x3-2x-1,所以f(1)=-2,f(2)=3,由二分法知计算f(1.5)=-0.625<0,
故由f(1.5)<0,f(2)>0,
得方程的根位于区间(1.5,2)内.
故选D.]
4.用二分法求函数f(x)=2x+3x-7在区间[0,4]上的零点近似值,取区间中点2,则下一个存在零点的区间为( )
A.(0,1) B.(0,2)
C.(2,3) D.(2,4)
B [因为f(0)=20+0-7=-6<0,
f(4)=24+12-7>0,
f(2)=22+6-7>0,所以f(0)·f(2)<0,所以零点在区间(0,2)内.]
5.(多选题)已知函数f(x)在区间(0,a)上有唯一的零点(a>0),在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在的区间为,,,则下列说法中错误的是( )
A.函数f(x)在区间内一定有零点
B.函数f(x)在区间或内一定有零点
C.函数f(x)在内无零点
D.函数f(x)在区间或内有零点,或零点是
ABC [由已知及二分法求函数零点的原理,可知,
f(0)·f <0,又的中点为,
∴下一步可能f(0)·f <0,
或f ·f <0或f =0,故D正确.]
二、填空题
6.函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法求出,则a,b的关系是________.
a2=4b [∵函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法,∴函数f(x)=x2+ax+b图象与x轴有且仅有一个交点,∴Δ=a2-4b=0,∴a2=4b.]
7.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,其参考数据如下:
f(1)=-2
f(1.5)=0.625
f(1.25)=-0.984
f(1.375)=-0.260
f(1.437 5)=0.162
f(1.406 25)=-0.054
那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似解(精确到0.1)是________.
1.4 [由表格知,方程x3+x2-2x-2=0的近似解x1∈(1.406 25,1.437 5),因为1.406 25与1.437 5精确到0.1的近似值都为1.4,所以原方程的近似解为x0≈1.4.]
8.用二分法求函数f(x)=3x-x-4的一个零点,其参考数据如下:f(1.600 0)≈0.200,f(1.575 0)≈0.067,f(1.562 5)≈0.003,f(1.556 25)≈-0.029,f(1.550 0)≈-0.060,据此可得方程f(x)=0的一个近似解(精确到0.01)为________.
1.56 [由题意知,f(1.562 5)≈0.003>0,f(1.556 25)≈-0.029<0,所以函数f(x)=3x-x-4的一个零点所在的区间为(1.556 25,1.562 5),因为1.556 25与1.562 5精确到0.01的近似值都为1.56,所以函数f(x)=3x-x-4的一个零点的近似值(精确到0.01)为1.56,即方程f(x)=0的一个近似解(精确到0.01)为1.56.]
三、解答题
9.利用计算器,求方程3x+=0的近似解(精确到0.1).
[解] 原方程可化为3x-+1=0,即3x=-1.
在同一坐标系中,分别画出函数g(x)=3x与h(x)=-1的简图,如图所示:
∵g(x)与h(x)的图象交点的横坐标位于区间(-1,0)且只有一个交点,∴原方程只有一解,记为x0.
令f(x)=3x+=3x-+1,则x0是函数f(x)的零点,∵f(0)=1-1+1=1>0,f(-0.5)=-2+1=<0,∴x0∈(-0.5,0).
取-0.5和0的平均数-0.25,因为f(-0.25)≈0.426 5>0,所以x