内容正文:
课时达标训练(二十一) 用二分法求方程的近似解
一、填空题
1.已知函数f(x)的图象如图,其中零点的个数与可以用二分法求解的个数分别为________.
2.用二分法求方程x3-2x-5=0在区间[2,3]上的近似解,取区间中点x0=2.5,那么下一个有解区间为________.
3.为了求函数f(x)=2x+3x-7的一个零点,某同学利用计算器得到自变量x和函数f(x)的部分对应值,如下表所示:
x
1.25
1.312 5
1.375
1.437 5
1.5
1.562 5
f(x)
-0.871 6
-0.578 8
-0.281 3
0.210 1
0.328 43
0.641 15
则方程2x+3x=7的近似解(精确度0.1)可取________.
4.在用二分法求方程x3-2x-1=0的一个近似根时,现在已经将根锁定在区间(1,2)内,则下一步可以断定根所在的区间为________.
5.已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(0,0.1)上有惟一的零点,如果用“二分法”求这个零点(精确到0.01)的近似值,则应将区间(0,0.1)等分的次数至少为________次.
6.已知函数f(x)=()x-log2x,若实数x0是方程f(x)=0的解,且0<x1<x0,则f(x1)的值与0的大小关系恒有________.
二、解答题
7.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;
(2)若a=,用二分法求方程f(x)=0在区间(-1,1)上的根.
8.判断函数y=x3-x-1在区间[1,1.5]内有无零点,如果有,求出一个近似零点(精确到0.1).
9.求函数y=ln x与函数y=3-x的图象的交点的横坐标(精确到0.1).
答 案
1.解析:图象与x轴有4个交点,所以零点的个数为4;左、右函数值异号的有3个零点,所以可以用二分法求解的个数为3.
答案:4,3
2.解析:令f(x)=x3-2x-5,∵f(2)=-1<0,
f(3)=16>0,f(2.5)=5.625,根据二分法可知,下一个有解区间为(2,2.5).
答案:(2,2.5)
3.解析:由题表知f(1.375)·f(1.437 5)<0,且1.437 5-1.375=0.062 5<0.1,所以方程的一个近似解可取为1.4.
答案:1.4
4.解析:令f(x)=x3-2x-1,
则f(1.5)=(1.5)3-2×1.5-1=-0.625<0,
f(1)=13-2×1-1=-2<0,
f(2)=23-2×2-1=3>0,
∴f(1.5)·f(2)<0,∴区间为(1.5,2).
答案:(1.5,2)
5.解析:由<0.01,得2n>10,∴n的最小值为4.
答案:4
6.解析:∵f(1)f(2)=[()2-log22]<0,
)1-0]·[(
∴1<x0<2.
如图所示,当0<x1<x0时,函数y=()x1>log2x1,
)x的图象在y=log2x的上方,即必有(
∴f(x1)>0恒成立.
答案:f(x1)>0
7.解:(1)若a=0,则f(x)=-4,与题意不符,∴a≠0.
由题意得f(-1)·f(1)=8(a-1)(a-2)<0,
即或
∴1<a<2,故实数a的取值范围为(1,2).
(2)若a=,
x+x3-,则f(x)=
∴f(-1)=<0,
>0,f(1)=->0,f(0)=
∴函数零点在(0,1)上,又f()=0,
∴方程f(x)=0在区间(-1,1)上的根为.
8.解:因为f(1)=-1<0,f(1.5)=0.875>0,且函数y=x3-x-1的图象是连续的曲线,所以它在区间[1,1.5]内有零点,用二分法逐次计算,列表如下:
区间
中点值
中点函数近似值
(1,1.5)
1.25
-0.3
(1.25,1.5)
1.375
0.22
(1.25,1.375)
1.312 5
-0.05
(1.132 5,1.375)
1.343 75
0.08
(1.312 5,1.343 75)
1.328 125
0.01
因为1.312 5,1.328 125精确到0.1的近似值都为1.3,所以函数的一个近似零点为1.3.
9.解:求函数y=ln x与函数y=3-x的图象交点的横坐标,即求方程ln x=3-x的根.令f(x)=ln x+x-3,因为f(2)=ln 2-1<0,f(3)=ln 3>0,所以可取初始区间为(2,3),列表如下:
区间
中点的值
中点函数近似值
(2,3)
2.5
0.416 3>0
(2,2.5)
2.25
0.060 9>0
(2,2.25)
2.125
-0.121 2<0