用二分法求方程的近似解48347.pptx
1.理解二分法求方程近似解理解二分法求方程近似解的原理的原理.2.能根据具体的函数，借助能根据具体的函数，借助于学习工具，用二分法求出于学习工具，用二分法求出方程的近似解方程的近似解.3.知道二分法是求方程近似知道二分法是求方程近似解的一种常用方法，体会解的一种常用方法，体会“逐步逼近逐步逼近”的思想的思想.1.利用二分法求方利用二分法求方程的近似解程的近似解(重重点点)2.判断函数零点所判断函数零点所在的区间在的区间(难点难点)3.精确度精确度与近似与近似值值(易混点易混点)第1页/共37页1函数yx2bxc(x 0，)是单调增函数，则b的取值范围为_.2函数y(x1)(x22x3)的零点为_.3方程log2xx22的实数解的个数为_.b01,1,31第2页/共37页1二分法的定义二分法的定义对于在区间a，b上_且_的函数yf(x)，通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间_，使区间的两个端点逐步逼近_进而得到零点的近似值的方法，叫做二分法由函数的零点与相应方程根的关系，可以用二分法求方程的近似解连续不断f(a)f(b)0一分为二零点第3页/共37页2二分法的步骤二分法的步骤给定精确度，用二分法求f(x)零点近似值的步骤如下：(1)确定区间a，b，验证_，给定精确度；(2)求区间(a，b)的中点c；(3)计算f(c)；若f(c)0，则_；若f(a)f(c)0，则令bc(此时零点x0 _；若f(c)f(b)0，则令ac(此时零点x0 _(4)判断是否达到精确度：即若_，则得到零点近似值a(或b)；否则重复(2)(4)f(a)f(b)0c就是函数的零点(a，b)(c，b)|ab|第4页/共37页解析：解析：由由题意知意知选C.答案：答案：C第5页/共37页f(1)2f(1.5)0.625f(1.25)0.984f(1.375)0.260f(1.437 5)0.162f(1.406 25)0.0542若函数f(x)x3x22x2的一个正数零点附近的函数值的参考数据如下：那么方程x3x22x20的一个近似根(精确到0.1)为()A1.5 B1.4C1.3 D1.2第6页/共37页解析：解析：|1.437 51.375|0.062 50.1f(x)的零点近似值可取1.437 51.4或1.3751.4.答案：答案：B第7页/共37页3已知图象连续不断的函数yf(x)在区间(0,0.1)上有唯一零点，如果用“二分法”求这个零点(精确度为0.01)的近似值，则应将区间(0,0.1)等分的次数至少为_次解析：解析：区区间长度度为0.1，等分，等分1次区次区间长度度变为0.05，等分，等分2次，区次，区间长度度变为0.025，等分，等分3次，区次，区间长度度变为0.012 5，等分，等分4次，区次，区间长度度变为0.006250.01.符合条件符合条件答案：答案：4 第8页/共37页第9页/共37页第10页/共37页本题可结合二分法的概念，判断是否具备使用二本题可结合二分法的概念，判断是否具备使用二分法的条件分法的条件.第11页/共37页解题过程解题过程利用二分法求函数零点必利用二分法求函数零点必须满足足零点两零点两侧函数函数值异号在异号在B中，不中，不满足足f(a)f(b)0，不能用二分法求零点，由于，不能用二分法求零点，由于A、C、D中零点两中零点两侧函数函数值异号，故可采用二分法异号，故可采用二分法求零点求零点答案：答案：B第12页/共37页题后感悟题后感悟二分法的理论依据是零点存在定二分法的理论依据是零点存在定理，必须满足零点的两侧的函数值异号才能求理，必须满足零点的两侧的函数值异号才能求解，所以理解好零点存在定理才能正确地使用解，所以理解好零点存在定理才能正确地使用二分法二分法第13页/共37页解析：解析：须符合符合连续不不间断且零点附近断且零点附近对应函函数数值符号相异，故符号相异，故选B.答案：答案：B第14页/共37页要求方程要求方程2x33x30的正实根，可转化为的正实根，可转化为用二分法求函数用二分法求函数f(x)2x33x3的正的零点，的正的零点，故首先要选定初始区间故首先要选定初始区间a，b，满足，满足f(a)f(b)0，然后逐步逼近，然后逐步逼近.第15页/共37页解题过程解题过程令令f(x)2x33x3，经计算，f(0)30，f(0)f(1)0，所以函数f(x)在(0,1)内存在零点，即方程2x33x3在(0,1)内有解取(0,1)的中点0.5，经计算f(0.5)0，所以方程2x33x30在(0.5,1)内有解如此继续下去，得到方程的正实数根所在的区间，如下表：第16页/共37页第17页/共37页由于由于|0.687 50.75|0.062 50.1，所以，所以0.75可可作作为方程的一个正方程的一个正实数近似解数近似解题后感悟题后感悟(1)二分法解题流程：二分法解题流程：第18页/共37页(2)二分法中对结果要求的二分法中对结果要求的“精确度精确度”与与“精确精确到到”有何区别？有何区别？精确度为精确度为0.1，是指二分法停止二分区间时，区，是指二分法停止二分区间时，区间间a，b的长度的长度|ba|0.1，此时，此时a(或或b)即为零即为零点近似值而精确到点近似值而精确到0.1，是指，是指a，b四舍五入精四舍五入精确到确到0.1的近似值相同，这个相同的近似值即为的近似值相同，这个相同的近似值即为零点近似值零点近似值第19页/共37页第20页/共37页解析：解析：作出作出ylg x，y3x的的图象可以象可以发现，方程，方程lg x3x有唯一解，有唯一解，记为x0，并且，并且解在区解在区间(2,3)内内设f(x)lg xx3，用，用计算器算器计算，得算，得f(2)0，x0(2,3)；f(2.5)0 x0(2.5,3)；f(2.5)0 x0(2.5,2.75)；f(2.5)0 x0(2.5,2.625)；f(2.562)0 x0(2.562,2.625)|2.6252.562|0.0631，y21在(2,3)内两曲线有一个交点函数f(x)log2xx4只有一个零点第26页/共37页第27页/共37页解析：解析：(1)2x2x60，即，即2x62x，在，在同一坐同一坐标系中作出系中作出y2x和和y62x的的图象，象，如如图(1)，可知有一个交点，可知有一个交点故函数f(x)2x2x6有一个零点第28页/共37页第29页/共37页1准确理解准确理解“二分法二分法”的含义的含义顾名思义，二分就是平均分成两部分二分法就是通过不断地将所选区间一分为二，逐步逼近零点的方法，找到零点附近足够小的区间，根据所要求的精确度，用此区间的某个数值近似地表示真正的零点2运用二分法求方程运用二分法求方程f(x)0的实数解应注意以的实数解应注意以下几点下几点(1)条件：函数yf(x)的图象在a，b上为一条连续曲线，且f(a)f(b)0时，方可使用二分法第30页/共37页(2)技巧：在选择实数解所在的大致区间时，应尽可能地使其长度越小越好利用表格展现二分法求方程实数解的过程时，表格一般可分为三列：第一列是运算次数；第二列是左端点值；第三列是右端点值后两列决定了运算的终止与否，当左端点与右端点满足要求精确度的近似值相同时，即可终止运算第31页/共37页用二分法求方程x250的一个非负近似解(精确度为0.1)【错解错解】令令f(x)x25，因为f(2.2)2.2250.160，所以f(2.2)f(2.4)0，说明这个函数在区间(2.2,2.4)内有零点x0，取区间(2.2,2.4)的中点x12.3，f(2.3)2.3250.29，因为f(2.2)f(2.3)0，所以x0(2.2,2.3)，第32页/共37页再取区再取区间(2.2,2.3)的中点的中点x22.25.f(2.25)0.062 5，因为f(2.2)f(2.25)0，所以x0(2.2,2.25)，同理可得x0(2.225,2.25)，(2.225,2.237 5)，又f(2.225)0.049 4，f(2.237 5)0.006 4，且|0.006 4(0.049 4)|0.055 80.1，所以原方程的近似正解可取为2.225.第33页/共37页【错因错因】本题错解的原因是对精确度的理本题错解的原因是对精确度的理解不正确，精确度解不正确，精确度满足的关系式为满足的关系式为|ab|，而本题错解中误认为是，而本题错解中误认为是|f(a)f(b)|.【正解正解】令f(x)x25，因为f(2.2)0.160，所以f(2.2)f(2.4)0，说明这个函数在区间(2.2,2.4)内有零点x0，取区间(2.2,2.4)的中点x12.3，f(2.3)0.29，第34页/共37页因因为f(2.2)f(2.3)0，所以，所以x0(2.2,2.3)，再取区间(2.2,2.3)的中点x22.25，f(2.25)0.062 5，因为f(2.2)f(2.25)0，所以x0(2.2,2.25)，由于|2.252.2|0.050.1，所以原方程的近似正解可取为2.25.第35页/共37页课后练习课后练习练规范、练技能、练速度练规范、练技能、练速度第36页/共37页
