专题20 用二分法求方程的近似解5种常见考法归类(36题)-2024年考点通关新高一暑假数学素养提升讲义(人教A版2019必修第一册)
2024-06-28
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 4.5.2 用二分法求方程的近似解 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.60 MB |
| 发布时间 | 2024-06-28 |
| 更新时间 | 2024-06-28 |
| 作者 | 晨星高中数学启迪园 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46028821.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024年考点通关新高一暑假数学素养提升讲义(人教A版2019必修第一册)
专题20 用二分法求方程的近似解5种常见考法归类(36题)
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考点一 二分法概念的理解
考点二 求初始区间
考点三 确定零点(根)所在区间
考点四 用二分法求方程的近似解
考点五 二分法的过程
知识点1:区间中点
对于区间,其中点
知识点2:二分法
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 )
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
解题策略
1、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,
如计算,精确到0.01,即0.33
(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。
2、运用二分法求函数的零点应具备的条件
(1)函数图象在零点附近连续不断.
(2)在该零点左右函数值异号.
只有满足上述两个条件,才可用二分法求函数零点.
3、利用二分法求方程的近似解的步骤
(1)构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常取区间(n,n+1),n∈Z.
(2)利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间M.
(3)区间M内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间M的一个端点.
考点一 二分法概念的理解
1.(2024秋·高一课时练习)判断正误(正确的打正确,错误的打错误)
(1)所有函数的零点都可以用二分法来求.( )
(2)精确度就是近似值.( )
(3)用二分法求方程的近似解时,可以精确到小数点后的任一位.( )
(4)在一定精确度下,近似值是唯一的.( )
2.(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
3.【多选】(2024·全国·高一假期作业)若函数在区间上的图象不间断,则下列结论中错误的是( )
A.若,则在上不存在零点 B.若,则在上至少有一个零点 C.若在内有且只有一个零点,则 D.若在上存在零点,则可用二分法求此零点的近似值
4.(2024秋·高一课时练习)以下每个图象表示的函数都有零点,但不能用二分法求函数零点的是( )
A. B.
C. D.
5.(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.
6.(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)
7.(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.
8.【多选】(2024秋·高一课时练习)下列函数图象与轴均有交点,能用二分法求函数零点近似值的是( )
A. B.
C.D.
9.【多选】(2024·全国·高一假期作业)下列函数零点能用二分法求解的是( )
A. B.
C. D.
10.【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.
考点二 求初始区间
11.(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.
12.(2024·全国·高一专题练习)用二分法求函数的零点可以取的初始区间是( )
A. B.
C. D.
13.(2024秋·浙江·高一期末)用二分法求方程的近似解,以下区间可以作为初始区间的是( )
A. B. C. D.
14.(2024秋·高一单元测试)用“二分法”求方程在区间内的实根,取区间中点为,那么下一个有根的区间是( )
A. B. C. D.
15.(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.
考点三 确定零点(根)所在区间
16.(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.
17.(2024秋·吉林·高一吉林省实验校考期末)函数的图象是连续不断的曲线,在用二分法求方程在内近似解的过程中可得,,,则方程的解所在区间为( )
A. B.
C. D.不能确定
18.(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 .
19.(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.
考点四 用二分法求方程的近似解
20.(2024秋·甘肃·高三校考阶段练习)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 .
21.(2024·全国·高一假期作业)在用二分法求方程在上的近似解时,经计算,,,,即可得出方程的一个近似解为 (精确度为0.2).
22.(2024秋·高一课时练习)若用二分法求方程在初始区间内的近似解,则第三次取区间的中点 .
23.(2024·全国·高一随堂练习)判断方程在区间内是否有解;如果有,求出一个近似解.(精确度为0.1)
24.(2024秋·全国·高一随堂练习)若的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,数据如下表:
那么方程的一个近似根(精确到0.1)为( )
A.1.2 B.1.3 C.1.4 D.1.5
25.(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
26.(2024·全国·高一专题练习)若函数的一个正零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度0.1)为( )
A.1.2 B.1.4 C.1.3 D.1.5
27.(2024秋·高一课时练习)下表是连续函数在区间上一些点的函数值:
x
1
1.25
1.375
1.5
2
0.625
6
由此可判断,方程的一个近似解为 (误差不超过0.1).
28.(2024·全国·高一专题练习)下列是函数在区间上一些点的函数值. 由此可判断:方程的一个近似解为 (精确度0.1).
x
1
1.25
1.375
1.4065
1.438
0.165
x
1.5
1.625
1.75
1.875
2
0.625
1.982
2.645
4.35
6
29.(2024·全国·高一专题练习)已知函数在内有一个零点,且求得的部分函数值数据如下表所示:
0
1
0.5
0.75
0.625
0.5625
0.6875
0.65625
0.671875
-1
1
-0.375
0.1718
-0.1308
-0.2595
0.01245
-0.06113
-0.02483
要使零点的近似值精确到0.1,则对区间的最少等分次数和近似解分别为( )
A.6次0.7 B.6次0.6
C.5次0.7 D.5次0.6
30.【多选】(2024秋·辽宁沈阳·高三辽宁实验中学校考阶段练习)已知函数,其中,为某确定常数,运用二分法研究函数的零点时,若第一次经计算且,则( )
A.可以确定的一个零点,满足
B.第二次应计算,若,第三次应计算
C.第二次应计算,若,第三次应计算
D.第二次应计算,若,第三次应计算
31.(2024秋·全国·高一随堂练习)已知函数在区间上有唯一零点,如果用“二分法”求这个零点(精确度)的近似值,那么将区间等分的次数至少是 .此时规定只要零点的存在区间满足,则可用作为零点的近似值,由此求得 .
32.(2024秋·高一课时练习)一块电路板的线段之间有个串联的焊接点,知道电路不通的原因是焊口脱落造成的,要想用二分法的思想检测出哪处焊口脱落,至少需要检测( )
A.次 B.次
C.次 D.次
33.(2023·全国·高一假期作业)利用二分法,求方程的近似解.(精确度为0.1)
考点五 二分法的过程
34.(2023·全国·高一假期作业)用二分法求函数在内的唯一零点时,精度为0.001,则经过一次二分就结束计算的条件是( )
A. B.
C. D.
35.(2023·全国·高一假期作业)已知函数在内有一个零点,要使零点的近似值的精确度为0.001,若只从二等分区间的角度来考虑,则对区间至少需要二等分( )
A.8次 B.9次 C.10次 D.11次
36.(2023·全国·高一假期作业)已知函数在上有零点,用二分法求零点的近似值(精确度小于0.1)时,至少需要进行 次函数值的计算.
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专题20 用二分法求方程的近似解5种常见考法归类(36题)
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考点一 二分法概念的理解
考点二 求初始区间
考点三 确定零点(根)所在区间
考点四 用二分法求方程的近似解
考点五 二分法的过程
知识点1:区间中点
对于区间,其中点
知识点2:二分法
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 )
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
解题策略
1、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,
如计算,精确到0.01,即0.33
(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。
2、运用二分法求函数的零点应具备的条件
(1)函数图象在零点附近连续不断.
(2)在该零点左右函数值异号.
只有满足上述两个条件,才可用二分法求函数零点.
3、利用二分法求方程的近似解的步骤
(1)构造函数,利用图象确定方程的解所在的大致区间,通常取区间(n,n+1),n∈Z.
(2)利用二分法求出满足精确度的方程的解所在的区间M.
(3)区间M内的任一实数均是方程的近似解,通常取区间M的一个端点.
考点一 二分法概念的理解
1.(2024秋·高一课时练习)判断正误(正确的打正确,错误的打错误)
(1)所有函数的零点都可以用二分法来求.( )
(2)精确度就是近似值.( )
(3)用二分法求方程的近似解时,可以精确到小数点后的任一位.( )
(4)在一定精确度下,近似值是唯一的.( )
【答案】 错误 错误 正确 错误
【分析】根据二分法求近似解的条件、精确度的定义依次判断各个选项即可.
【详解】对于(1),不是所有函数零点都可以用二分法来求;例如的零点,在零点左右两侧函数值不变号,无法用二分法来求,(1)错误;
对于(2),精确度不是近似值,若零点在时,精确度为,,则可得零点的近似值为或,区间之间的任意一点也可以作为零点近似值,(2)错误;
对于(3),用二分法求方程的近似解时,只要满足精确度要求,区间之间的任意一点都可以作为近似解,可以精确到小数点后任意一位,(3)正确;
对于(4),在一定的精确度下,满足精确度的区间内的任意一点都可以作为零点近似值,(4)错误.
故答案为:错误;错误;正确;错误.
2.(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
【答案】A
【详解】由零点存在定理可知,二分法求函数零点的近似值适合于在零点两边的函数值异号,即适用于变号零点.
故选:A.
3.【多选】(2024·全国·高一假期作业)若函数在区间上的图象不间断,则下列结论中错误的是( )
A.若,则在上不存在零点 B.若,则在上至少有一个零点 C.若在内有且只有一个零点,则 D.若在上存在零点,则可用二分法求此零点的近似值
【答案】ACD
【分析】通过举例判断选项A,利用函数零点存在性定理判断选项B,利用数形结合的思想即可判断选项C、D.
【详解】A:令,,,
则,,,令,,
,则在上存在零点0,故A错误;
B:函数在区间上的图象不间断,若,
则在上至少有一个零点,由函数零点存在定理知正确,故B正确;
C:如图,在内有且只有一个零点,但,故C错误;
D:如图,在上存在零点,但不可用二分法求此零点的近似值,故D错误.
故选:ACD
4.(2024秋·高一课时练习)以下每个图象表示的函数都有零点,但不能用二分法求函数零点的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据零点的存在定理及二分法分析各选项的函数图象,即可得到答案.
【详解】根据二分法的思想,函数在区间上的图象连续不断,且,即函数的零点是变号零点,才能将区间一分为二,逐步得到零点的近似值.
对各选项的函数图象分析可知,A,B,D都符合条件,
而选项C不符合,因为图象经过零点时函数值的符号没有发生变化,因此不能用二分法求函数零点.
故选:C.
5.(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.
【答案】B
【详解】对于A,有唯一零点,且函数值在零点两侧异号,则可用二分法求零点;
对于B,有唯一零点,但函数值在零点两侧同号,则不可用二分法求零点;
对于C,有两个不同零点,且在每个零点左右两侧函数值异号,则可用二分法求零点;
对于D,有唯一零点,且函数值在零点两侧异号,则可用二分法求零点.
故选:B.
6.(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)
【答案】A
【详解】解:由指数函数与反比例函数的性质可知其没有函数零点,故C,D不能用“二分法”求其零点,故CD错误;
对于二次函数(a,b,c为常数,且),当时,不能用二分法,故B错误;
由于一次函数一定是单调函数,且存在函数零点,故可以用“二分法”求其零点,故A选项正确.
故选:A
7.(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.
【答案】A
【详解】根据题意,利用二分法求函数零点的条件是:
函数在零点的左右两侧的函数值符号相反,即穿过x轴,
据此分析选项:A选项中函数不能用二分法求零点,
故选:A.
8.【多选】(2024秋·高一课时练习)下列函数图象与轴均有交点,能用二分法求函数零点近似值的是( )
A. B.
C.D.
【答案】ABC
【分析】根据二分法的定义确定图象需满足的条件,依次判断各个选项即可.
【详解】根据二分法的定义,知函数在区间上的图象连续不断,且,
即函数的零点是变号零点,才能将区间一分为二,逐步得到零点的近似值.
对于ABC,三个函数图象均符合二分法求函数零点近似值的条件,ABC正确;
对于D,零点左右两侧的函数值不变号,不能用二分法求函数零点的近似值.
故选:ABC.
9.【多选】(2024·全国·高一假期作业)下列函数零点能用二分法求解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用二分法的概念,在零点两侧函数值异号进行逐一判定.
【详解】对于A选项,在上单调递增,且与轴有唯一交点,交点两侧的函数值异号,则可用二分法求解;
对于B选项,在单调递增,且与轴有唯一交点,交点两侧的函数值异号,则可用二分法求解;
对于C选项,恒成立,所以不能用二分法求解;
对于D选项,,在单调递增,单调递减,所以,
则零点处的两侧函数值异号,可用二分法求解,
故选:ABD.
10.【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.
【答案】ABD
【详解】选项A:由,可得在上存在零点;
选项B:由,可得在上存在零点;
选项C:,则其零点为,
但不存在实数满足,因而不能用二分法求此函数零点;
选项D:由,可得在上存在零点.
故选:ABD
考点二 求初始区间
11.(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.
【答案】A
【详解】因为,,且单调递增,
即当时,,
所以零点在内,
故选:A
12.(2024·全国·高一专题练习)用二分法求函数的零点可以取的初始区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由函数单调性判断各区间端点函数值正负情况,结合零点存在性定理即可得答案.
【详解】由,且在定义域上递增,
所以区间、、对应函数都为正,只有区间中函数值有正有负.
故选:A
13.(2024秋·浙江·高一期末)用二分法求方程的近似解,以下区间可以作为初始区间的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用零点存在定理计算求解.
【详解】设,显然函数图象是连续的,
则有,,,,,
所以,,,,
故区间可以作为初始区间,故A,C,D错误.
故选:B.
14.(2024秋·高一单元测试)用“二分法”求方程在区间内的实根,取区间中点为,那么下一个有根的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,其中,及,即可求解.
【详解】由题意,设,
其中,
又由,则,
可得方程根在区间.
故选:A.
15.(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.
【答案】B
【详解】令,
因为函数在上都是增函数,
所以函数在上是增函数,
,
所以函数在区间上有唯一零点,
所以用二分法求方程近似解时,所取的第一个区间可以是.
故选:B.
考点三 确定零点(根)所在区间
16.(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.
【答案】D
【详解】解法一:二分法
由已知可求得,,,,,.
对于A项,因为,所以A项错误;
对于B项,因为,所以B项错误;
对于C项,因为,所以C项错误;
对于D项,因为,所以D项正确.
解法二:因为,所以,即函数在区间上的零点为2,故D正确.
故选:D.
17.(2024秋·吉林·高一吉林省实验校考期末)函数的图象是连续不断的曲线,在用二分法求方程在内近似解的过程中可得,,,则方程的解所在区间为( )
A. B.
C. D.不能确定
【答案】B
【详解】解:因为是连续函数,且,,,
所以,,所以在上存在零点,
即方程的解所在区间为.
故选:B
18.(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 .
【答案】/
【详解】解: ,,而,
∴ 函数的零点在区间.
又,,
∴ 函数的零点在.
故答案为:.
19.(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.
【答案】B
【详解】令,
因为与在上单调递增,
所以在上单调递增,
因为,,
,
所以在上有唯一零点,即,故,
所以方程的根落在区间上,
故选:B.
考点四 用二分法求方程的近似解
20.(2024秋·甘肃·高三校考阶段练习)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】/
【分析】根据二分法的定义可得出结论.
【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:.
21.(2024·全国·高一假期作业)在用二分法求方程在上的近似解时,经计算,,,,即可得出方程的一个近似解为 (精确度为0.2).
【答案】0.6875
【分析】根据二分法的计算过程即可求解.
【详解】因为,,
所以可作为方程的近似解.
故答案为:0.6875.
22.(2024秋·高一课时练习)若用二分法求方程在初始区间内的近似解,则第三次取区间的中点 .
【答案】/0.625
【分析】根据零点存在定理及二分法求解即可.
【详解】设,
则,,
∴第一次取区间的中点,
,∴,∴的零点所在的区间为,
∴第二次取区间的中点,
,∴,∴的零点所在的区间为,
∴第三次取区间的中点.
故答案为:.
23.(2024·全国·高一随堂练习)判断方程在区间内是否有解;如果有,求出一个近似解.(精确度为0.1)
【答案】1.3
【分析】求函数在区间内的一个零点,利用二分法可得答案.
【详解】设,
利用二分法,列表计算如下:
x
1
1.5
1.25
1.375
1.3125
1.34375
0.875
0.0826
由表中数据可得,
因为题中要求精确度为0.1,而左右端点的近似值都为1.3.
所以近似解为1.3.
24.(2024秋·全国·高一随堂练习)若的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,数据如下表:
那么方程的一个近似根(精确到0.1)为( )
A.1.2 B.1.3 C.1.4 D.1.5
【答案】C
【分析】根据二分法,结合表中数据,由于,方程的一个近似根所在区间为内,进而得到结果.
【详解】根据二分法,结合表中数据,
由于
所以方程的一个近似根所在区间为
所以符合条件的解为1.4
故选:C.
25.(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
【答案】D
【详解】因为,
且,故AC错误;
因为,,且,故D正确;
因为,且故C错误;
故选:D
26.(2024·全国·高一专题练习)若函数的一个正零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度0.1)为( )
A.1.2 B.1.4 C.1.3 D.1.5
【答案】B
【分析】根据二分法求零点的步骤以及精确度可求得结果.
【详解】因为,所以,所以函数在内有零点,
因为,所以不满足精确度;
因为,所以,所以函数在内有零点,
因为,所以不满足精确度;
因为,所以,所以函数在内有零点,
因为,所以不满足精确度;
因为,所以,所以函数在内有零点,
因为,所以满足精确度;
所以方程的一个近似根(精确度)是区间内的任意一个值(包括端点值),根据四个选项可知选B .
故选:B
27.(2024秋·高一课时练习)下表是连续函数在区间上一些点的函数值:
x
1
1.25
1.375
1.5
2
0.625
6
由此可判断,方程的一个近似解为 (误差不超过0.1).
【答案】
【分析】根据零点存在性定理求解即可.
【详解】由表可得,,故方程的一个近似解为.
故答案为:
28.(2024·全国·高一专题练习)下列是函数在区间上一些点的函数值. 由此可判断:方程的一个近似解为 (精确度0.1).
x
1
1.25
1.375
1.4065
1.438
0.165
x
1.5
1.625
1.75
1.875
2
0.625
1.982
2.645
4.35
6
【答案】1.438(答案不唯一)
【分析】根据零点存在定理及二分法求解即可.
【详解】由题设有,于是,
所以,函数在区间内有零点,此时,
取区间的中点,又,
因为,所以,此时,
再取的中点,又,
因为,所以,此时,
再取的中点,又,
因为,所以,此时,
再取的中点,又,
因为,所以,此时,
再取的中点,又,
因为,所以,
所以,当精确度为0.1时,方程的一个近似解为1.438.
故答案为:1.438.(答案不唯一)
29.(2024·全国·高一专题练习)已知函数在内有一个零点,且求得的部分函数值数据如下表所示:
0
1
0.5
0.75
0.625
0.5625
0.6875
0.65625
0.671875
-1
1
-0.375
0.1718
-0.1308
-0.2595
0.01245
-0.06113
-0.02483
要使零点的近似值精确到0.1,则对区间的最少等分次数和近似解分别为( )
A.6次0.7 B.6次0.6
C.5次0.7 D.5次0.6
【答案】C
【分析】根据题意,结合二分法代入计算,即可得到结果.
【详解】由题意可知,对区间内,需要求解
的值,然后达到零点的近似值精确到,所以零点的近似解为,
共计算次.
故选:C
30.【多选】(2024秋·辽宁沈阳·高三辽宁实验中学校考阶段练习)已知函数,其中,为某确定常数,运用二分法研究函数的零点时,若第一次经计算且,则( )
A.可以确定的一个零点,满足
B.第二次应计算,若,第三次应计算
C.第二次应计算,若,第三次应计算
D.第二次应计算,若,第三次应计算
【答案】AB
【分析】二分法是基于零点存在定理的一种求根的近似值(有可能求出精确值)的方法,二分法的每一步都要满足零点存在定理的条件,结合二分法的理论即可得解.
【详解】对于A选项:由题意第一次经计算且,因此由零点存在定理可知存在满足,
故A选项符合题意.
对于B选项:第二次应计算,若,又,所以有,满足零点存在定理,
所以第三次应计算,故B选项符合题意.
对于C选项:第二次应计算,若,又,所以有,满足零点存在定理,
所以第三次应计算,故C选项不符题意.
对于D选项:第二次应计算,而不是计算,故D选项不符题意.
故选:AB.
31.(2024秋·全国·高一随堂练习)已知函数在区间上有唯一零点,如果用“二分法”求这个零点(精确度)的近似值,那么将区间等分的次数至少是 .此时规定只要零点的存在区间满足,则可用作为零点的近似值,由此求得 .
【答案】 5
【分析】根据二分法的计算过程可知,则;进而依次计算第一、二、三、四、五次的区间,由即可求解.
【详解】开区间的长度等于1,每经过一次操作,区间长度变为原来的一半,
经过次操作后,区间长度变为,故有,即,
因为,所以.
故计算5次就可满足要求,所以将区间等分的次数至少是5次.
因为,所以第一次得到的区间为;
因为,所以第二次得到的区间为;
因为,所以第三次得到的区间为;
因为,所以第四次得到的区间为;
因为,所以第五次得到的区间为,
因为,
所以函数零点为.
故答案为:5;.
32.(2024秋·高一课时练习)一块电路板的线段之间有个串联的焊接点,知道电路不通的原因是焊口脱落造成的,要想用二分法的思想检测出哪处焊口脱落,至少需要检测( )
A.次 B.次
C.次 D.次
【答案】B
【分析】利用二分法可得出结果.
【详解】利用二分法检测,每次取中点,焊接点数减半,不妨设需要次检测,则,
即,因为,故的最小值为,即至少需要检测次.
故选:B.
33.(2023·全国·高一假期作业)利用二分法,求方程的近似解.(精确度为0.1)
【答案】,.
【详解】解:设,
作出函数f(x)的草图如图所示:
通过观察函数的草图得,
,,
所以方程有一根在内,设为,
因为,
所以.
又因为,
所以.
由,则,由,
则,
由于,
所以方程的一个近似解为,
用同样的方法,可求得方程的另一个近似解为.
考点五 二分法的过程
34.(2023·全国·高一假期作业)用二分法求函数在内的唯一零点时,精度为0.001,则经过一次二分就结束计算的条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据二分法的步骤知,经过一次计算,区间长度变为,
当时,结束计算,故,
故选:B.
35.(2023·全国·高一假期作业)已知函数在内有一个零点,要使零点的近似值的精确度为0.001,若只从二等分区间的角度来考虑,则对区间至少需要二等分( )
A.8次 B.9次 C.10次 D.11次
【答案】D
【详解】设对区间至少二等分n次,此时区间长度为2,
则第n次二等分后区间长为,
依题意得,所以
,,
所以.
故选:D
36.(2023·全国·高一假期作业)已知函数在上有零点,用二分法求零点的近似值(精确度小于0.1)时,至少需要进行 次函数值的计算.
【答案】3
【详解】至少需要进行3次函数值的计算,理由如下:
取区间的中点,
且,
所以.
取区间的中点,
且,
所以.
取区间的中点,
且,
所以.
因为,
所以区间的中点即为零点的近似值,即,
所以至少需进行3次函数值的计算.
故答案为:3
$$
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