内容正文:
4.5.2 用二分法求方程的近似解
1.解题思路 如图所示.维修工人首先从线路的中点C查起,
如果CB段正常,就选择CA的中点D测试;
如果DA段正常,就选择DC的中点E继续测试,……,
这样能合理且迅速查出故障所在地.
2.f(a)f(b)<0 f(c) f(c)=0 f(c)f(a)<0 f(c)f(b)<0
|a-b|<ε
3.(1)√ (2)√ (3)✕ (4)√ (5)✕
4.BC 易知函数f(x)=ln x+2x-6在其定义域上单调递增,结合所给函数值可知,
方程ln x+2x-6=0的近似解在(2.5,3),(2.5,2.75),(2.5,2.625),(2.5,2.562 5)内,又精确度为0.1,所以方程ln x+2x-6=0的近似解可取为2.52,2.55.故选BC.
5.C 根据函数零点存在定理及二分法概念可知,C选项中的图象对应函数的零点两侧函数值同号,
所以C选项中对应的函数不能用二分法求零点.故选C.
6.C 因为其中一个零点x0∈(0,0.5),×(0+0.5)=0.25,所以第二次需计算f(0.25)的值,
故选C.
7.BD 由题知第一次所取区间为[-2,4],区间中点值为=1,
则第二次所取区间可能是[-2,1]或[1,4].故选BD.
8.A f(x)=2x-=2x-=2x--2,易得f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以函数f(x)在(1,+∞)上至多有一个零点,
又依次确定了零点所在区间为[a,b],,,
所以即解得故选A.
9.答案 1.3
解题思路 由题表中的数据可得,函数f(x)=x3-x-1的一个零点在区间(1.312 5,1.343 75)内,
结合题设要求,可得方程x3-x-1=0的一个近似解为x=1.3.
解后反思 用二分法求函数零点的近似值的步骤往往比较烦琐,一般借助表格,利用表格可以清晰地表示逐步缩小零点所在区间的过程,有时也利用数轴来表示这一过程.
10.B 利用二分法思想检测,每次取中点,焊接点数减半,不妨设需要检测n次,则≤1,
即2n≥60,又因为25<60<26,所以n的最小值为6,即至少需要检测6次.
故选B.
11.解题思路 证明:∵f(1)>0,∴f(1)=3a+2b+c>0,
即3(a+b+c)-b-2c>0.
∵a+b+c=0,∴a=-b-c,-b-2c>0,∴-b-c>c,即a>c.
∵f(0)>0,∴f(0)=c>0,∴a>0.
取区间[0,1]的中点值,则 f=a+b+c=a+(-a)=-a<0.
又f(0)>0, f(1)>0,∴函数f(x)在区间和内各至少有一个零点.
∵f(x)为二次函数,∴函数f(x)最多有两个零点,
∴f(x)=0在[0,1]内有两个不等实根.
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4.5.2 用二分法求方程的近似解
A组 教材夯基础限时10分钟
1.(数学与生活)在一个风雨交加的夜里,从某水库闸房到防洪指挥部的电话线路发生了故障.这是一条10 km长的线路,在这条线路上有200多根电线杆.想一想:维修工人应怎样最合理地迅速查出故障所在地呢?
2.(填一填,记一记)
利用二分法求函数零点的近似值
给定精确度ε,用二分法求函数f(x)零点x0的近似值的步骤如下:
第一步:确定零点x0的初始区间[a,b],验证 .
第二步:求区间(a,b)的中点c.
第三步:计算 ,并进一步确定零点所在的区间:
若 ,则c就是函数的零点;
若 ,则令b=c(此时零点x0∈(a,c));
若 ,则令a=c(此时零点x0∈(c,b)).
第四步:判断是否达到精确度ε:若 ,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤二~四.
以上步骤可简化为“定区间,找中点,中值计算两边看;同号去,异号算,零点落在异号间;周而复始怎么办?精确度上来判断.”
3.(判对错)
(1)如果函数零点两侧函数值同号,则不适合用二分法求此零点的近似值.( )
(2)要用二分法,必须先确定零点所在区间.( )
(3)用二分法求方程的解时,得到的都是近似解. ( )
(4)达到精确度后,所得区间内任一数均可视为零点的近似值.( )
(5)所有函数的零点都可以用二分法来求.( )
4.(教材P146例2改编)(多选)某同学利用二分法求函数f(x)=ln x+2x-6的零点时,用计算器算得部分函数值如下所示:f(2)≈-1.307,f(2.5)≈-0.084,f(2.562 5)≈0.066,f(2.625)≈0.215,f(2.75)≈0.512,f(3)≈1.099,则函数f(x)=ln x+2x-6的零点的近似值(精确度0.1)可取为( )
A.2.49 B.2.52 C.2.55 D.2.58
B组 单一知识点限时20分钟
知识点1 二分法的概念
5.(2024湖北期末)下列函数图象与x轴均有交点,且已知其解析式,则不能用二分法求图中函数零点的是( )
知识点2 用二分法求方程的近似解
6.(2024江西吉安期末)用二分法研究函数f(x)=x2+3x-1的零点时,第一次经过计算发现f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈(0,0.5),则第二次还需计算函数值( )
A.f(1) B.f(-0.5)
C.f(0.25) D.f(0.125)
7.(2024辽宁朝阳期末)(多选)在用“二分法”求函数f(x)零点的近似值时,若第一次所取区间为[-2,4],则第二次所取区间可能是( )
A.[-2,-1] B.[-2,1]
C.[2,4] D.[1,4]
8.(2024上海虹口期末)若在用二分法寻找函数f(x)=2x-(x>1)零点的过程中,依次确定了零点所在区间为[a,b],,,则实数a和b分别等于( )
A., B.2,3
C.,2 D.,
9.(2024上海期末)若函数f(x)=x3-x-1在区间[1,1.5]内的一个零点的近似值用二分法逐次计算列表如下:
f(1)<0
f(1.5)>0
f(1.25)<0
f(1.375)>0
f(1.312 5)<0
f(1.343 75)>0
那么方程x3-x-1=0的一个近似解为x= .(精确到0.1)
知识点3 二分法思想的应用
10.()一块电路板的AB段之间有60个串联的焊接点,知道电路不通是焊口脱落造成的,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.4次 B.6次 C.8次 D.30次
11.()已知函数f(x)=3ax2+2bx+c,a+b+c=0, f(0)>0, f(1)>0,求证a>0,并利用二分法证明方程f(x)=0在区间[0,1]内有两个不等实根.
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