内容正文:
4.5.2用二分法求方程的近似解
一、学习目标
1、用二分法求方程的近似解,了解用二分法求方程近似解具有一般性;
2、通过二分法体会“逐步逼近”的思想.
二、知识梳理
(复习导入)
零点存在定理:如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是一条连续不断的曲线,且有f(a)f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内至少有一个零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的解.
(新授探究)
探究1:我们已经知道,函数在区间内存在一个零点.进一步的问题是,如何求出这个零点呢?
对于区间上图象连续不断且的函数,通过不断地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.
注:判断一个函数能否用二分法的依据是:
其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点.因此,用二分法求函数的零点的近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用.
探究2: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.确定零点初始区间,验证.
2.求区间的中点.
3.计算,并进一步确定零点所在的区间:
(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);否则重复步骤.由函数零点与相应方程解的关系,我们可用二分法来求方程的近似解.
【概念辨析】“精确到”与“精确度”
(1)精确度:近似数的误差不超过某个数,就说它的精确度是多少,即设x为准确值,x′为x的一个近似值,若|x′-x|<ε,则x′是精确度为ε的x的一个近似值.用二分法求方程的近似解时,只要根的存在区间(a,b)满足|a-b|<ε,两端点或区间内的任意一个数均可作为方程的近似解.
(2)精确到:按四舍五入的原则得到准确值x的前几位近似值x′,x′的最后一位有效数字在某一数位,就说精确到某一数位.如:π=3.141 592 6…,若取3位有效数字,则x′≈3.14,精确到0.01(即百分位);若取5位有效数字,则x′≈3.141 6,精确到0.000 1(即万分位).
(典例剖析)例1用二分法求方程的一个正实数近似解(精确度0.1)
例2.下图4个函数的图象的零点不能用二分法求近似值的是( ).
A B C D
(课堂小结)
(1)二分法的概念;
(2)用二分法求函数零点近似值的步骤.
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