第5章 1.2 利用二分法求方程的近似解 课后达标检测-【优学精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教用课件(北师大版)
2026-10-12
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦“二分法求函数零点”核心知识点,从函数图像与零点存在定理切入,通过实例分析(如判断零点是否可用二分法、确定零点所在区间)衔接函数性质,构建从概念理解到实际应用的学习支架。
其亮点在于融合图像直观、数据表格与逻辑推理,培养数学眼光(几何直观)、数学思维(推理能力)和数学语言(数据观念)。例如通过函数图像判断零点符号特征,利用函数值数据确定近似解,分层题目设计助力学生逐步掌握,教师可借助详细解析提升教学效率。
内容正文:
课后达标检测
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C
A 基础达标
1.用二分法求如图所示的函数f(x)的零点时,不可能求出的零点是( )
A.x1 B.x2
C.x3 D.x4
解析:由题图知函数f(x)的图象连续,由二分法的思想可知,零点x1,x2,x4左右两侧的函数值符号相反,故x1,x2,x4可以用二分法求解,但x3左右两侧的函数值符号相同,故不可以用二分法求该零点.
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2.用二分法研究函数f(x)=x5+8x3-1的零点时,第一次经过计算得f(0)<0,f(0.5)>0,则其中一个零点所在区间和第二次应计算的函数值分别为( )
A.(0,0.5),f(0.125) B.(0,0.5),f(0.375)
C.(0.5,1),f(0.75) D.(0,0.5),f(0.25)
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C
4.给出下列数据
x 1.5 1.532 1.563 1.6 1.663
2x的近似值 2.828 4 2.891 9 2.954 7 3.031 4 3.166 7
则方程2x=x+1.4的近似解可以为( )
A.1.55 B.1.53
C.1.57 D.1.52
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解析:令f(x)=2x-x-1.4,由已知表格中的数据可得,
f(1.5)≈2.828 4-1.5-1.4=-0.071 6<0,
f(1.532)≈2.891 9-1.532-1.4=-0.040 1<0,
f(1.563)≈2.954 7-1.563-1.4=-0.008 3<0,
f(1.6)≈3.031 4-1.6-1.4=0.031 4>0,
f(1.663)≈3.166 7-1.663-1.4=0.103 7>0,
因为f(1.563)·f(1.6)<0,所以函数f(x)在(1.563,1.6)内有零点,
所以方程2x=x+1.4的近似解在(1.563,1.6)内,只有C选项满足.故选C.
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AC
5.(多选)下列关于函数y=f(x),x∈[a,b]的说法中正确的有( )
A.若x0∈[a,b],且满足f(x0)=0,则x0是函数f(x)的一个零点
B.若x0是函数f(x)在区间[a,b]上的零点,则可用二分法求x0的近似值
C.二分法是一种程序化的计算过程,可以通过编程,在计算机上完成
D.用二分法求方程的根时,得到的都是近似值
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解析:对于A,若x0∈[a,b]且满足f(x0)=0,则x0是f(x)的一个零点,A正确;
对于B,对于二次函数y=x2,在区间[-1,1]上存在零点,但不可以用二分法求零点的近似值,B错误;
对于C,通过二分法的定义,反复求区间中点,是一种程序化的计算过程,可在计算机上完成,C正确;
对于D,用二分法求方程的根时,得到的根也可能是精确值,D错误.
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解析:因为函数g(x)在区间(0,+∞)上的图象是一条连续不断的曲线,且易知g(x)单调递增,g(3)·g(4)<0,所以g(x)的零点位于区间(3,4)内,而选项A中函数的零点为x=2,
选项C中函数的零点为x=1,
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7.用“二分法”求方程x3+x-3=0在区间(0,2)内的实根,首先取区间中点x=1进行判断,那么下一个取的点是x=________.
解析:设函数f(x)=x3+x-3,易得函数为增函数,因为f(0)=-3,f(1)=-1<0,f(2)=7>0,所以下一个有根区间是(1,2),那么下一个取的点是x=1.5.
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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(1.587 5)≈0.133 f(1.575 0)≈0.067
f(1.562 5)≈0.003 f(1.556 25)≈-0.029 f(1.550 0)≈-0.060
根据上述数据,可得f(x)=3x-x-4的一个零点的近似值为________________.(精确度为0.01)
解析:由参考数据知,f(1.562 5)≈0.003>0,f(1.556 25)≈-0.029<0,即f(1.562 5)·f(1.556 25)<0,且|1.562 5-1.556 25|=0.006 25<0.01,所以f(x)=3x-x-4的一个零点的近似值可取为1.56.
1.56(答案不唯一)
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9.若函数f(x)=(a+2)x2+2ax+1有零点,但不能用二分法求其零点,则实数a的值为________.
解析:由题意可知函数f(x)图象在x轴上方或下方(包括x轴),且与x轴有交点,当a+2=0,即a=-2时,f(x)=-4x+1,能用二分法求零点,不符合题意;当a+2≠0,即a≠-2时,此时f(x)=(a+2)x2+2ax+1为二次函数,而f(x)有零点,但不能用二分法求其零点,可知函数f(x)的图象与x轴有1个交点,即(a+2)x2+2ax+1=0有两个相等的实根,所以Δ=4a2-4(a+2)=0,解得a=2或a=-1.
2或-1
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10.(13分)已知函数f(x)=ax3+2ax+3a-4在区间(-1,1)上有一个零点.
(1)求实数a的取值范围;(6分)
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D
B 能力提升
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B
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13.(多选)(2026·广东月考)用二分法求方程2x+3x=7的近似解时,设函数f(x)=2x+3x-7,通过计算列出了它的对应值表:
x 1.25 1.375 1.406 25 1.421 875 1.437 5 1.5
f(x) -0.87 -0.28 h -0.06 0.02 0.33
分析表中数据,则下列说法正确的是( )
A.h>0
B.方程2x+3x-7=0有实数解
C.若精确度为0.1,则近似解可取为1.375
D.若精确度为0.02,则近似解可取为1.437 5
BCD
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解析:因为y=2x与y=3x-7都是R上的增函数,所以f(x)=2x+3x-7是R上的增函数,所以f(x)在R上至多有一个零点,由题表中的数据可知f(1.421 875)<0,f(1.437 5)>0, 所以f(x)在R上有唯一零点,方程2x+3x-7=0有实数解,B正确;
零点所在的区间为(1.421 875,1.437 5),所以h<0,A错误;
f(1.375)≈-0.28<0,f(1.437 5)≈0.02>0,|1.437 5-1.375|=0.062 5<0.1,即若精确度为0.1,则近似解可取为1.375,C正确;
f(1.421 875)≈-0.06<0,f(1.437 5)≈0.02>0,|1.437 5-1.421 875|=0.015 625<0.02,则近似解可取为1.437 5,D正确.故选BCD.
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取值区间 中点值 中点函数近似值 区间长度
(0,1) 0.5 -0.008 1 1
(0.5,1) 0.75 0.280 5 0.5
(0.5,0.75) 0.625 0.147 5 0.25
(0.5,0.625) 0.562 5 0.073 0 0.125
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C 素养拓展
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因为-1<x1<x2,且a>1,所以ax1<ax2,所以ax1-ax2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在(-1,+∞)上单调递增.
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(2)若a=3,求方程f(x)=0的正根.(精确度为0.01)(8分)
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由于|0.273 437 5-0.281 25|=0.007 812 5<0.01,所以原方程的根的近似值可以为0.273 437 5.即f(x)=0的正根约为0.273 437 5(答案不唯一).
区间 中点 中点函数值
(0,1) 0.5 0.732
(0,0.5) 0.25 -0.084
(0.25,0.5) 0.375 0.328
(0.25,0.375) 0.312 5 0.124
(0.25,0.312 5) 0.281 25 0.021
(0.25,0.281 25) 0.265 625 -0.032
(0.265 625,0.281 25) 0.273 437 5 -0.005 43
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解:证明:设-1<x1<x2,
所以f(x1)-f(x2)=ax1-ax2+-=ax1-ax2+,
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相关资源
示范课
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