内容正文:
4.4.2 计算函数零点的二分法
选题明细表
知识点、方法
题号
二分法概念的理解
1,2,5,6
二分法步骤
4,8
二分法的应用
3,7,9,10
基础巩固
1.关于用“二分法”求方程的近似解,下列说法正确的是( D )
A.“二分法”求方程的近似解一定可将y=f(x)在[a,b]内的所有零点得到
B.“二分法”求方程的近似解有可能得不到y=f(x)在[a,b]内的零点
C.应用“二分法”求方程的近似解,y=f(x)在[a,b]内有可能无零点
D.“二分法”求方程的近似解可能得到f(x)=0在[a,b]内的精确解
解析:二分法求零点,则一定有且能求出,故B,C不正确;零点左侧与右侧的函数值符号相同的零点不能用二分法得到,故A不正确.故
选D.
2.(2022·江西南昌高一月考)用二分法求如图所示函数f(x)的零点时,不可能求出的零点是( C )
A.x1 B.x2 C.x3 D.x4
解析:观察图象可知点x3的附近两旁的函数值都为负值,因此零点x3不能用二分法求解.故选C.
3.(多选题)某同学求函数f(x)=ln x+2x-6的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:
f(2)≈-1.307
f(3)≈1.099
f(2.5)≈-0.084
f(2.75)≈0.512
f(2.625)≈0.215
f(2.562 5)≈0.066
则方程ln x+2x-6=0的近似解(精确度0.1)可取为( AB )
A.2.52 B.2.56 C.2.66 D.2.75
解析:由题表数据知f(2.5)≈-0.084,f(2.625)≈0.215,可知方程
ln x+2x-6=0的近似根在(2.5,2.625)内,因此选项A中2.52符合,选项B中2.56也符合.故选AB.
4.某同学在借助题设给出的数据求方程lg x=2-x的近似解(精确度0.1)时,设f(x)=lg x+x-2,得出f(1)<0,且f(2)>0,他用“二分法”取到了4个x的值,计算其函数值的正负,并得出判断:方程的近似解为x≈1.8,那么他所取的4个值中的第二个值为 .
解析:由区间(1,2)的中点为=1.5知用“二分法”取的第一个值是1.5,由于方程的近似解为x≈1.8,故零点所在区间为(1.5,2),故取的第二个值为=1.75.
答案:1.75
能力提升
5.(多选题)下列函数中,能用二分法求函数零点的有( ACD )
A.f(x)=3x-2 B.f(x)=x2-2x+1
C.f(x)=log4x D.f(x)=ex-3
解析:f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,f(1)=0,当x<1时,f(x)>0;当x>1时,
f(x)>0,在零点两侧函数值同号,不能用二分法求零点,其余选项中在函数的零点两侧函数值异号.故选ACD.
6.已知f(x)=x2+6x+c有零点,但不能用二分法求出,则c的值是( A )
A.9 B.8 C.7 D.6
解析:f(x)=x2+6x+c有零点,但不能用二分法求出,则x2+6x+c=0有两个相等的实数根,则Δ=36-4c=0,解得c=9.故选A.
7.若函数f(x)=log3x+x-3的一个零点附近的函数值用二分法逐次计算的参考数据如表:
f(2)≈-0.369 1
f(2.5)≈0.334 0
f(2.25)≈-0.011 9
f(2.375)≈0.162 4
f(2.312 5)≈0.075 6
f(2.281 25)≈0.031 9
那么方程log3x+x-3=0的一个近似根(精确度 0.1)为( C )
A.2.1 B.2.2 C.2.3 D.2.4
解析:函数f(x)=log3x+x-3为增函数,由参考数据可得f(2.25)·
f(2.375)<0,且|2.375-2.25|÷2=0.062 5<0.1,
所以当精确度为0.1时,可以将2.3作为函数 f(x)=log3x+x-3零点的近似值,即方程log3x+x-3=0根的近似值.故选C.
8.利用计算器,列出自变量和函数值的对应值如表:
x
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
y=2x
0.329 9
0.378 9
0.435 3
0.5
0.574 3
y=x2
2.56
1.96
1.44
1
0.64
x
-0.6
-0.4
-0.2
0
…
y=2x
0.659 8
0.757 9
0.870 6
1
…
y=x2
0.36
0.16
0.04
0
…
若方程2x=x2有一个根位于区间(a,a+0.4)(a在表格中第一行里的数据中取值),则a的