用二分法求方程的近似解PPT课件
2019-2020高中数学必修一课件:3.1.2用二分法求方程的近似解
【错因】本题错解的原因是对精确度的理解不正确,精确度 ε满足的关系式为|a-b|<ε,而本题误认为是|f(a)-f(b)|<ε.
【正解】由于f(2)=-1<0,f(3)=4>0,故取区间[2,3]作为计 算的初始区间,用二分法逐次计算,列表如下:
区间 [2,3] [2,2.5] [2,2.25] [2.125,2.25] [2.187 5,2.25]
第十页,编辑于星期日:点 三十六分。
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
法求解的零点个数分别为( )
A.4,4
B.3,4
C.5,4
D.4,3
【答案】D
【解析】图象与x轴有4个交点,所以零点的个数为4;左右
函数值异号的零点有3个,所以可以用二分法求解的零点个数为3.
故选D.
第十一页,编辑于星期日:点 三十六分。
第九页,编辑于星期日:点 三十六分。
【方法规律】1.准确理解“二分法”的含义.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.“二分法”与判定函数零点存在的方法密切相关,只有满 足函数图象在零点附近连续且在该零点左右函数值异号才能应用 “二分法”求函数零点.
第十九页,编辑于星期日:点 三十六分。
【方法规律】1.二分法的思想在实际生活中的应用十分广 泛,在电线线路、自来水管道、煤气管道等铺设线路比较隐蔽的 故障排除方面有着重要的作用,当然在一些科学实验设计及资料 的查询方面也有着广泛的应用.
2.本题实际上是二分法思想在实际问题中的应用,通过巧妙 取区间,巧妙分析和缩小区间,从而以最短的时间和最小的精力 达到目的.
4.5.2用二分法求方程的近似解课件(人教版)
B.3,4
• C.5,4
D.4,3
• 解析
图象与x轴有4个交点,所以零点的个数为4;左右函数值异号的零点有
3个,所以可以用二分法求解的个数为3,故选D.
• (2)(多选)下列函数中,能用二分法求函数零点的有 ACD
• A.f(x)=3x-1
B.f(x)=x 2 -2x+1
• C.f(x)=4x
D.f(x)=e x -2
• 解析
f(x)=x 2 -2x+1=(x-1) 2 ,f(1)=0,当x<1时,f(x)>0;当
x>1时,f(x)>0,在零点两侧函数值同号,不能用二分法求零点,
其余选项中函数的零点两侧的函数值异号.故选A、C、D.
•
|通性通法|
•
•
二分法的适用条件
判断一个函数能否用二分法求其零点的根据是:其图象在零
中点的值
2.5
2.75
2.625
2.5625
2.53125
2.546875
2.5390625
2.53515625
中点函数近似值
–0.084
0.512
0.215
0.066
–0.009
0.029
0.010
0.001
当精确度为0.01时,由于|2.5390625-2.53125| =0.007 812 5<0.01,所以,
如何求得一般方程的根呢?
二、探究新知
视察图形,怎样求方程lnx+2x-6=0的根?
1.二分法:
对于区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),
通过不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使
3.1.2用二分法求方程的近似解(s必修一 数学 优秀课件)
f (2.75) 0.512 0
f (2.5) f (2.75) 0 所以零点在区间(2.5,2.75)内.
结论:由于 (2,3) (2.5,3) (2.5, 2.75) 所以零点所在的范围确实越来越小
用二分法求方程的近似解:
口 诀
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.
x 2 bx c, x 0 5.设函数 f ( x) ,若f (– 4) = f (0), x0 2,
f (– 2) = – 2,则关于x的方程f (x) = x的解的个数为( (B ) 2 (C )3 (D )4
)
(A )1
6.若直线y = 2a与函数y = | a x– 1 |(a > 0且a ≠ 1)的
函数f(x)的一个零点在(-1,0)内,另一个零点在(2,3)内
y
如何进一步有效缩小根所在的区间? 第一步:得到初始区间(2,3) 第二步:取2与3的平均数2.5 第三步:再取2与2.5的平均数2.25 如此继续取下去: 若要求结精确度为0.1,则何时停 止操作?
y=x2-2x-1
-1 0 1 2 3 2.25 2
15
10
y
-
(2,3)
+
2.5 2.75 2.625
-0.084
0.512
-20
1
5
(2.5,3) +
0.5
-10 0.25
-(2.5,2.75)+
0.215
o
5
10
x
-(2.5,2.625)+ 2.5625
(2.5,2.5625)
4.5.2 用二分法求方程的近似解-(新教材人教版必修第一册)(30张PPT)
取 x1=1.5,f(1.5)≈1.33>0,f(1)·f(1.5)<0,∴x0∈(1,1.5). 取 x2=1.25,f(1.25)≈0.128>0,f(1)·f(1.25)<0,∴x0∈(1,1.25). 取 x3=1.125,f(1.125)≈-0.44<0, f(1.125)·f(1.25)<0,∴x0∈(1.125,1.25). 取 x4=1.187 5,f(1.187 5)≈-0.16<0, f(1.187 5)·f(1.25)<0, ∴x0∈(1.187 5,1.25). ∵|1.25-1.187 5|=0.062 5<0.1, ∴可取 x0=1.25,则该函数的零点近似解为 1.25.
(4)判断是否达到精确度 ε:若|a-b|<ε,则得到零点近似值 a(或 b);否则重复步骤(2)~(4).
以上步骤可借助口诀记忆: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.
预习验收 衔接课堂 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 求解求如图所示函数 f(x)的零点时,不可能求出的零点
是( )
A.x1
B.x2
C.x3
D.x4
C 解析:观察图象可知,点 x3 的附近两旁的函数值都为负值,
所以点 x3 不能用二分法求出.故选 C.
2.已知 f(x)=x2+6x+c 有零点,但不能用二分法求出,则 c 的
4.5.2 用二分法求方程的近似解课件(人教版)
(3)计算 f(c),并进一步确定零点所在的区间:
①若 f(c)=0(此时 x0=c),则 c 就是函数的零点; ②若 f(a)f(c)<0(此时 x0∈(a,c)),则令 b=c;
③若 f(c)f(b)<0(此时 x0∈(c,b)),则令 a=c. (4)判断是否达到精确度 ε:若|a-b|<ε,则得到零点近似值 a(或 b);
端点(中点)
x0=-12-2=-1.5 x1=-1.25-2=-1.75 x2=-1.275-2=-1.875
端点或中点的函数值 f(-1)>0,f(-2)<0
f(x0)=4.375>0
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取值区间 (-2,-1) (-2,-1.5)
f(x1)≈2.203>0
(-2,-1.75)
f(x2)≈0.736>0
(-1.937 5,- 1.906 25)
(-1.937 5,- 1.921 875)
20
x6=-1.937
5-1.921 2
875=
-1.929 687 5
f(x6)≈0.010 5>0
(-1.937 5,- 1.929 687 5)
由于|-1.929 687 5+1.937 5|=0.007 812 5<0.01,所以函数的一个
2.并非所有函数都可以用二分法求其零点,只有满足: (1)在区间[a,b]上连续不断; (2)f(a)·f(b)<0, 上述两条的函数方可采用二分法求得零点的近似值.
28
当堂达标 固双基
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1.思考辨析
[答案]
(1)二分法所求出的方程的解都是近似解.( ) (1)× (2)×
(2)函数 f(x)=|x|可以用二分法求零点.( )
经典《用二分法求方程的近似解》ppt课件5.ppt
一分为二,使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.
1.二分法的理论依据是什么?体现了什么样的数学 思想?
2.能否用二分法求任何函数零点的近似解?
.精品课件.
8
概念拓展 挖掘内涵
如图,哪些零点近似值能用二分法求解?
§3.1.2 用二分法求方程的近似解
津市一中 申 建
.精品课件.
1
身临其境 体验生活
某个雷电交加的夜晚,医院的医生正在抢救一个
危重病人,忽然电停了。据了解原因是供电站到
医院的某处线路出现了故障,维修工,如何迅速
查出故障所在? (线路长10km,每50m一棵电线
杆)
.精品课件.
2
身临其 体验生活
如果沿着线路一小段一小段查找, 困难很多。 每查一个点要爬一次电线杆子,10km长,大 约有200根电线杆子。 想一想,维修线路 的工人师傅怎样工作 最合理?
.精品课件.
3
探索问题 提取原理 如图,设供电站和医院的所在处分别为点A、B
A
(供电站)
C ED
取中点
B
(医院)
这样每查一次,就可以把待查的线路长度缩减一半,
2.5625
f (a b) 2
-0.084
0.512 0.215 0.066
取a
取b
(22.5 .5,33) (2.5, 2.75) (2.5, 2.625) (2.5, 2.5625)
区间长度:
ba
0.5 0.25
0.125 0.0625
注意:2.5625-2.5 =0.0625<0.1,计算可以终止.
高中数学 3.1.2《用二分法求方程的近似解》课件 新人教A版必修1
(1.375,1.5) 1.438
(1.375,1.43
|a-b| 1 0.5
0.25 0.125
第十六页,共24页。
由上表计算可知区间(1.375,1.438)长度小于0.1,故可在 (1.438,1.5)内取1.406 5作为函数f(x)正数的零点的近似值.
第十七页,共24页。
1.准确理解“二分法”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.
图象可以作出,由图象确定根的大致区间,再用二分法求解.
第九页,共24页。
【解析】 作出y=lg x,y=3-x的图象可以发现,方程lgx=3-x有 唯一解,记为x0,并且解在区间(2,3)内.
设f(x)=lgx+x-3,用计算器计算,得
f(2)<0,f(3)>0,
∴x0∈(2,3); f(2.5)<0,f(3)>0⇒x0∈(2.5,3); f(2.5)<0,f(2.75)>0⇒x0∈(2.5,2.75); f(2.5)<0,f(2.625)>0⇒x0∈(2.5,2.625); f(2.562)<0,f(2.625)>0⇒x0∈(2.562,2.625). ∵|2.625-2.562|=0.063<0.1 ∴方程的近似解可取为2.625(不唯一).
第四页,共24页。
下列函数图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求图中函数零点的 是( )
【思路点拨】 由题目可获取以下主要信息: ①题中给出了函数的图象;
②二分法的概念. 解答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.
高中数第3章指数函数、对数函数和幂函数3.4.1.2用二分法求方程的近似解课件苏教版必修1
x 0
0.5
0.531 25 0.562 5 0.625 0.75 1
f(x) -1.307 -0.084 -0.009
0.066 0.215 0.512 1.099
由二分法求得方程ln(x+1)+2x-m=0的近似解(精确度0.05)可能是
(
). (导学号51790116)
高中数第3章指数函数、对数函
数和幂函数3.4.1.2用二分法求方
程的近似解课件苏教版必修1
学习目标
重点难点
1.会用二分法求方程的近似
解.
重点:用二分法求方程的
近似解.
2.明确函数零点的近似值的
判断方法.
难点:零点近似值的判定
方法.
1.二分法的含义
(1)满足的条件:函数y=f(x)在区间(a,b)上连续不断且f(a)·f(b)<0.
1
则当 x∈(-∞,0)时,x >0, <0,
2
1
所以- >0,所以
2 1
2 1
f(x)=x - >0 恒成立.
所以 x - =0 在(-∞,0)内无实数解.
(导学号
典例导学
即时检测
一
二
1.准确理解“二分法”的含义:
二分法就是通过不断地将所选区间一分为二,使区间的两个端点逐
步逼近零点,直至找到零点附近足够小的区间,根据所要求的精确
零点,都能用二分法求函数零点,故选A.
典例导学
即时检测
一
二
1.下列图象表示的函数中,能用二分法求零点的是(
).
答案:C
解析:由题图知,只有C中有变号零点,能用二分法求零点.
4.1.2利用二分法求方程的近似解
4.1.2教学分析求方程的解是常见的数学问题, 这之前我们学过解一元一次、 一元二次方程,但有些方 程求精确解较难.本节从另一个角度来求方程的近似解, 这是一种崭新的思维方式,在现实生活中也有着广泛的应用. 用二分法求方程近似解的特点是: 运算量大,且重复相同的步骤,因此适合用计算器或计算机进行运算. 在教学过程中要让学生体会到人类在方程求解中的不断进步.三维目标1 •让学生学会用二分法求方程的近似解,知道二分法是科学的数学方法.2•了解用二分法求方程的近似解特点,学会用计算器或计算机求方程的近似解,初步 了解算法思想. 3•回忆解方程的历史,了解人类解方程的进步历程,激发学习的热情和学习的兴趣. 重点难点用二分法求方程的近似解. 课时安排 1课时教学过程导入新课师:(手拿一款手机)如果让你来猜这件商品的价格,你如何猜? 生1 :先初步估算一个价格,如果高了再每隔 10元降低报价.生2 :这样太慢了,先初步估算一个价格,如果高了每隔 100元降低报价•如果低了, 每隔50元上升报价;如果再高了,每隔20元降低报价;如果低了,每隔10元上升报价……生3:先初步估算一个价格,如果高了,再报一个价格;如果低了,就报两个价格和的 一半;如果高了,再把报的低价与一半价相加再求其半,报出价格;如果低了,就把刚刚报 出的价格与前面的价格结合起来取其和的半价……师:在现实生活中我们也常常利用这种方法. 譬如,一天,我们华庄校区与锡南校区的线路出了故障(相距大约3 500米)•电工是怎样检测的呢?是按照生 1那样每隔10米或者 按照生2那样每隔100米来检测,还是按照生 3那样来检测呢?生:(齐答)按照生3那样来检测.师:生3的回答,我们可以用一个动态过程来展示一下 新知探究 提出问题① 解方程 ② 解方程 ③ 解方程 ④ 解方程 ⑤ 我们知道,函数f 如何找出这个零点的近似值?⑥ “取中点”后,怎样判断所在零点的区间? ⑦ 什么叫二分法?⑧ 试求函数f X = In x + 2x — 6在区间 2 , 3 ⑨ 总结用二分法求函数零点近似值的步骤 . ⑩ 思考用二分法求函数零点近似值的特点 . 讨论结果: ① x = 8.② x =— 1, X = 2.③ x =— 1, X = 1, x = 2.④ x=-^f 2, x = ^2, x = 1, x = 2.⑤ 如果能够将零点所在的范围尽量缩小, 那么在一定精确度的要求下, 我们可以得到零 点的近似值.为了方便,我们通过“取中点”的方法逐步缩小零点所在的范围. 〔“取中点”,利用二分法求方程的近似解(展示多媒体课件,区间逼近法)• 2x — 16= 0. x 2— x — 2= 0. x 3— 2x 2— x + 2= 0.X 2-2 x 2— 3x +2 = 0. x = In x + 2x — 6 在区间2, 3内有零点.进一步的问题是, 内零点的近似值.4° a + b一般地,我们把x =—盯称为区间(a , b )的中点〕⑥ 比如取区间(2,3)的中点2.5,用计算器算得f (2.5) < 0,因为f (2.5) - f (3) < 0,所 以零点在区间(2.5,3)内.⑦ 对于在区间[a , b ]上连续不断且f (a ) • f (b ) < 0的函数y = f (x ),通过不断地把函数 的零点所在的区间一分为二,使区间的两个端点逐步逼近零点,进而得到零点近似值.像这样每次取区间的中点, 将区间一分为二,再经比较,按需要留下其中一个小区间的 方法称为二分法.⑧ 因为函数f (x ) = ln x + 2x — 6,用计算器或计算机作出函数 f (x ) = ln x + 2x — 6的对 应值表.由表可知,f (2) < 0, f (3) > 0,则f (2) • f (3) < 0,这说明f (x )在区间(2,3)内有零点 X 0,取区间(2,3)的中点X 1= 2.5,用计算器算得f (2.5) — 0.084,因为f (2.5) - f (3) < 0, 所以 X o € (2.5,3). 同理,可得表(下表)与图像(如图1).由于(2約(2.礼:劝(2. 5, 2.⑸,所以零点所在的范围确实越来越小了.如果重复上述步骤,那么零点所在的范围会越来越小 (见上表).这样,在一定的精确度下,我们可以在 有限次重复相同步骤后, 将所得的零点所在区间内的任意一点作为函数零点的近似值. 特别 地,可以将区间端点作为函数零点的近似值. 例如,当精确度为0.01时,由于12.539 062 5 —2.531 25| = 0.007 812 5 <0.01 ,所以,我们可以将 x = 2.531 25 作为函数 f (x ) = In x + 2x — 6零点的近似值.⑨给定精度£,用二分法求函数f (x )的零点近似值的步骤如下:确定区间[a, b ],验证f (a ) • f (b ) <0,给定精度£ . 求区间(a , b )的中点c . 计算f (c ): 若f (c ) = 0,则c 就是函数的零点; 若 f (a ) • f (c ) < 0,则令 b = c 〔此时零点 X 0€ (a , c )〕; 若 f (c ) • f (b ) < 0,则令 a = c 〔此时零点 X 0€ ( c , b )〕. 判断是否达到精度 £,即若|a — b | < £ ,则得到零点值a (或b );否则重复步骤2°1°2°3°4°.⑩由函数的零点与相应方程的关系, 我们可用二分法来求方程的近似解. 由于计算量较 大,而且是重复相同的步骤,因此, 我们可以通过设计一定的计算程序,借助计算器或计算 机完成计算.应用示例例1求方程2x 3+ 3x — 3= 0的一个实数解,精确到 0.01.3解:考察函数f (x ) = 2x + 3x — 3,从一个两端函数值反号的区间开始, 应用二分法逐步 缩小方程实数解所在区间.经试算,f (0) =— 3< 0, f (2) = 19> 0,所以函数 f (x ) = 2x 3+ 3x — 3 在[0,2]内存在零 点,即方程2x 3+ 3x — 3= 0在[0,2]内有解.取[0,2]的中点1 ,经计算,f (1) = 2> 0,又f (0) < 0,所以方程2x 3+ 3x — 3 = 0在[0,1] 内有解.3如此下去,得到方程 2x + 3x — 3 = 0的实数解所在区间的表如下.左端点右端点 第1次 0 2 第2次 0 1 第3次 0.5 1 第4次 0.5 0.75 第5次 0.625 0.75 第6次 0.687 5 0.75 第7次 0.718 75 0.75 第8次 0.734 375 0.75 第9次 0.742 187 5 0.75 第10次 0.742 187 5 0.746 093 75 第11次0.742 187 50.744 140 625至此,可以看出,区间 [0.742 187 5,0.744 140 625] 是0.74.所以0.74是方程2x 3+ 3x — 3 = 0精确到0.01点评:利用二分法求方程近似解的步骤:① 确定函数f (x )的零点所在区间(a , b ),通常令 ② 利用二分法求近似解. 变式训练利用计算器,求方程 x 2— 2x — 1 = 0的一个近似解. 活动:教师帮助学生分析:2 , .画出函数f (x ) = x — 2x — 1的图像,如图2所示.从图像上可以发现, 方程x 2— 2x — 1 = 0的一个根X 1在区间(2,3)内,另一个根X 2在区间 (—1,0)内.根据图像,我们发现f (2) =— 1< 0, f (3) = 2 > 0,这表明此函数图像在区间 (2,3)上穿过x 轴一次,即方程+ 3、1计算得f I —厂4> 0,发现X 1€ (2,2.5)( 解:设f (x ) = x 2— 2x — 1,先画出函数图像的简图,如图 2.内的所有值,若精确到 0.01,都 的实数解.b —a =1; (精确到0.1) 如图2),这样可以进一步缩小 x i 所在的区间.因为f(2) =— 1< 0, f (3) = 2> 0,所以在区间(2,3)内,方程x2— 2x— 1 = 0有一解,记为X1.取2与3的平均数2.5,因为f(2.5) = 0.25 > 0,所以2< X i< 2.5.再取2与2.5的平均数2.25,因为f(2.25) =— 0.437 5 < 0, 所以 2.25 < X i < 2.5.如此继续下去,得 f (2) < 0, f (3) > 0= X i € (2,3),f(2) < 0, f(2.5) > 0= x i€ (2,2.5),f(2.25) < 0, f(2.5) >0=x i€ (2.25,2.5),f (2.375) < 0, f(2.5) > 0=x i€ (2.375,2.5),f (2.375) < 0 , f (2.437 5) > 0= X i € (2.375,2.437 5).因为2.375与2.437 5精确到0.i的近似值都为2.4 ,所以此方程的一个近似解为 2.4.点评:利用同样的方法,还可以求出方程的另一个近似解.例2利用计算器,求方程Ig X = 3—X的近似解.(精确到0.i) 活动:学生先思考或讨论后再回答,教师点拨、提示并及时评价学生.分别画出y = Ig X和y = 3—x的图像,如图3所示.在两个函数图像的交点处,函数值相等.因此,这个点的横坐标就是方程Ig x= 3—X的解.由函数y = Ig x与y = 3 —x的图像可以发现,方程Ig X = 3 —X有唯一解,记为X i,并且这个解在区间(2,3)内.解:设f(X)= Ig x+ x — 3,设x i为函数的零点即方程Ig x = 3 —x的解. 用计算器计算,得f(2) < 0, f(3) > 0= x i € (2,3),f(2.5) < 0, f (3) >0=X i€ (2.5,3),f(2.5) < 0, f (2.75) >0=X i€ (2.5,2.75),f(2.5) < 0, f (2.625) >0=x i€ (2.5,2.625),f (2.562 5) < 0, f (2.625) > 0= X i € (2.562 5,2.625).因为2.562 5与2.625精确到0.i的近似值都为2.6,所以原方程的近似解为 2.6.例3 求方程In x — 2x+ 3 = 0在区间[i,2]内的根.(精确到0.i)解:设f(x) = In x— 2x+3,则原方程的根为函数f(x)的零点.设x i为函数的零点即方程In x — 2x+ 3 = 0的解.因为f(i) = i, f (2) = — 0.306 852 8i9 ,所以f (i) f(2) < 0,即函数f (x)在[i,2]内有一个零点.根据二分法,用计算器得出以F表格:(步长为0.25)0.062 5)由上述表格可以得到下表与图像(图4):因为 f (1.75) = 0.059 615 787 >0, f (1.812 5) 所以区间[1.75,1.812 5] 内的所有值若精确到 所以1.8是方程In X — 2x + 3= 0精确到0.1的实数解.点评:①先设出方程对应的函数, 画出函数的图像,初步确定解所在的区间,再用二分法求方程近似解.② 二分法,即逐渐逼近的方法.③ 计算量较大,而且是重复相同的步骤,借助计算器或计算机完成计算比较容易. 知能训练根据下表中的数据,可以断定方程e X— X — 2= 0的一个根所在的区间为( ).X—1 0 1 2 3 X e0.37 1 2.72 7.39 20.0 X + 21 23 45A. ( —1,0)B. (0,1)C. (1,2)D. (2,3)分析:设 f (x ) = e x—x — 2, f (1) < 0, f (2) > 0,即 f (1) f (2) < 0,A X € (1,2).答案:C 课堂小结活动:学生先思考或讨论,再回答.教师提示、点拨,及时评价. 引导方法:从基本知识基本技能和思想方法两方面来总结.① 掌握用二分法求方程的近似解,及二分法的其他应用.=—0.030 292 892 < 0,0.1,都是 1.8.②思想方法:函数方程思想、数形结合思想. 课后作业:P119习题4— 1 A组1,3.。
用二分法求解方程的近似解ppt课件
(4)判断是否达到精确度 :若| a b | ,则得到零点近似值a(或b);
否则重复步骤(2)~(4).
例1 借助信息技术,用二分法求方程2x 3x 7 的近似解(精确度为0.1).
解:
原方程即 2x 3x 7 ,令 f (x) 2x 3x 7 ,用信息技术画出函数 y f (x) 的图象如 图,并列出它的对应值表如下.
f (0.5) 20.53 30.5 3 0 , f (x) 在 (0, 0.5) 内有零点,
f (0.75) 20.753 30.75 3 0 f (x) 在 (0.5, 0.75) 内有零点, 方程 2x3 3x 3 0 根可以是 0.635. 故选:B.
4.用二分法研究函数 f x x3 2x 1的零点时,第一次经计算 f 0 0 ,f 0.5 0 ,
x012345678 y -6 -2 3 10 21 40 75 142 273
观察图表,可知 f (1) f (2) 0 ,说明该函数在区间(1,2) 内存在零点 x0 . 取区间 (1,2) 的中点 x1 1.5 ,用信息技术算得 f (1.5) 0.33 . 因为 f (1) f (1.5) 0 ,所以 x0 (1,1.5) .
6.已知函数 f (x) 3x x 4 在区间[1, 2] 上存在一个零点,用二分法求该零点的近似 值,其参考数据如下: f (1.6000) 0.200 , f (1.5875) 0.133 , f (1.5750) 0.067 , f (1.5625) 0.003 , f (1.5562) 0.029 , f (1.5500) 0.060 ,据此可得该零点的近
结论
可使用二分法:设电线两端分别为A、B,他首先从中点C查,用随身
带的话机向两端测试时,发现AC段正常,断定故障在BC段,再到BC中
用二分法求方程的近似解-(2)省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
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2. 使 用 二 分 法 求 函 数 零 点 近 似 值 应 注 意 下 列 几 点:
(1)第一步中要满足:①区间长度尽量小;②f(a)、 f(b)旳值比较轻易计算且f(a)·f(b)<0.
(2)根据函数旳零点与相应方程根旳关系,求函数旳 零点和求相应方程旳根是等价旳.对于求方程f(x)= g(x)旳根,能够构造函数F(x)=f(x)-g(x),函数F(x) 旳零点即为方程f(x)=g(x)旳根.
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思绪分析:从游戏中能够发觉选手旳报价往往是从 高于真实价或者低于真实价,从两边向真实价靠拢 旳,而手机旳价格范围是拟定旳,且报数是整数, 所以可用数学中旳“逼近思想”旳特例二分法来设计 猜价方案.
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解:取价格区间[500,1000]旳中点750,假如主持人 说低了,就再取[750,1000]旳中点875;不然取另一 种区间(500,750)旳中点;若遇到小数取整数.照这 么旳方案,游戏过程猜测价如下: 750,875,812,843,859,851,经过6次可猜中价格.
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用二分法求方程旳近似解
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目 标 要 求 1. 能够借助计算器用二分法求方程旳近似解,了解
二分法是求方程近似解旳常用措施. 2.了解二分法旳环节与思想.
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热 点 提 示 1. 判断函数零点所在旳区间. 2.求方程根旳个数.
旳机会,假如猜中,就把物品奖励给选手,同步取
得一枚商标.某次猜一种品牌旳手机,手机价格在
500~1000元之间.选手开始报价:1000元,主持人 回答:高了;紧接着报价900元,高了;700元,低 了;800元,低了;880元,高了;850元,低了; 851元,恭喜你,你猜中了.表面上看猜价格具有很
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总结提炼,归纳方法.
2. 求区间 (a,b) 的中点c.
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例题实践,熟悉方法.
第1步:确定零点 x0 所在的初始区间.
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说明该函数在区间 (1,2) 内存在零点 x0.
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例题实践,熟悉方法.
第1步:确定零点 x0 所在的初始区间. (1,2). 第2步:求区间中点.
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例题实践,熟悉方法.
…… 第2步:求区间中点. 第3步:计算中点函数值,进一步确定零点所在区间.
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例题实践,熟悉方法.
…… 第2步:求区间中点. 第3步:计算中点函数值,进一步确定零点所在区间. 第4步:判断是否达到精确度0.1. 没有达到.
用二分法求方程的近似 解
引入问题,探讨方法.
上节课
函数零点 存在定理
函数 单调性
函数零点个数
方程实数解的个数
本节课 利用函数研究方程的近似解.
引入问题,探讨方法.
只需求出满足一定精确度的近似解.
引入问题,探讨方法.
追问2:当精确度为0.5时,你能得到一个符合要求
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2、不断二分解所在的区间
若
(1)若 ,由 由 , ,则 ,则 , 则
(2)若
(3)若
对(1)、(2)两种情形再继续二分解所在的区间.
3、根据精确度得出近似解
当 ,且m, n根据精确度得到的近似值均为同
一个值P时,则x1≈P ,即求得近似解。
练习:
求方程x3+3x-1=0的一个近似解。(精确到0.1) 画y=x3+3x-1的图象比较困难, 变形为x3=1-3x,画两个函数的图象如何?
方法分析:
算一算:要把故障可能发生的范围缩小到
50~100m左右,即一两根电线杆附近, 要检查多少次? 7次 定义:每次取中点,将区间一分为二,再经比较, 按需要留下其中一个小区间的方法叫二分法, 也叫对分法,常用于: 查找线路电线、水管、气管等管道线路故障 实验设计、资料查询; 是方程求根的常用方法!
( 2, 3) (2.5,3) (2.5,2.75) (2.5,2.625)
f(2)<0,f(3)>0 f(2.5)<0,f(3)>0 f(2.5)<0,f(2.75)>0 f(2.5)<0,f(2.625)>0
2.5 2.75 2.625 2.5625
(2.5625,2.625) f(2.5625)<0,f(2.625)>0
x
-1 0 1 2 3
方法探究
如何求方程 x2-2x-1=0 的一个正的近似解 . (精确到0.1)
2 2
+
-
+
2.5
3 3
f(2)<0,f(3)>0
f(2)<0,f(2.5)>0 f(2.25)<0,f(2.5)>0
2<x1<3
2<x1<2.5 2.25<x1<2.5 2.375<x1<2.5
2.375<x1<2.4375
归纳总结
用二分法求间
(1)图象法
先画出y= f(x)图象,观察图象与x轴的交点横坐标所处的范围; 或画出y=g(x)和y=h(x)的图象,观察两图象的交点横坐标的 范围。 (2)函数法 把方程均转换为 f(x)=0的形式,再利用函数y=f(x)的有关性质 (如单调性)来判断解所在的区间。
自行探究
利用计算器,求方程 lgx=3 - x的近似解.(精确到0.1) 解:画出y=lg x及y=3 -x的图象,观察图象得,方程lgx=3 - x 有唯一解,记为x,且这个解在区间(2,3)内。 设 f (x)=lgx+x -3
根所在区间
区间端点函数值符号
中点值
中点函数值 符号 f(2.5)<0 f(2.75)>0 f(2.625)>0 f(2.5625)<0
请你思考
从上海到美国旧金山的海底电缆有15个接点,现在某接点 发生故障,需及时修理,为了尽快断定故障发生点,一般 至少需要检查接点的个数为 个。
上海A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M N
O旧金山
问题2 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,这上一 条10km长的线路,如何迅速查出故障所在?
+
2.5 3
3 3
2
2 2
2.25
- +
2.375 2.5
f(2.375)<0,f(2.5)>0
f(2.375)<0,f(2.4375)>0
- +
2.375 2.475
(2)能否简述上述求方程近似解的过程? (3)二分法(bisection method):象上面这种求方程 近似解的方法称为二分法,它是求一元方程近似解的常用 方法。 定义如下: 对于区间[a,b]上连续不断、且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过 不断地把函数f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的 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)
提出问题:
1.能否求解以下几个方程 (1) 2x=4-x (2) x2-2x-1=0(不用公式解) (3) x3+3x-1=0
2.能否求出它们的近似解?
3.什么方法? y
4
y=4-x 4
y=2x
1
0 12
x
4.能否找到其它的方法,使解更精确?
探究解法
( 1 )不解方程,如何求方程 x2-2x-1=0 的一个正的近似解(精确到0.1)? 方法:引出借助函数 f(x)= x2-2x-1 的图 象,能够缩小根所在的区间,并根据 f(2)<0,f(3)>0 ,可得出根所在区间为 y (2,3). y=x2-2x-1 指出:用配方法求得方 程的解,但此法不能运 用于解另外两个方程。
f(0)<0,f(1)>0 f(0)<0,f(0.5)>0 f(0.25)<0,f(0.5)>0 f(0.25)<0,f(0.375)>0
0.5 0.25 0.375 0.3125
课堂小结
1.引导学生回顾二分法,明确它是一种求一 元方程近似解的通法。 2.揭示算法定义,了解算法特点。 算法:如果一种计算方法对某一类问(不是 个别问题)都有效,计算可以一步一步地 进行,每一步都能得到惟一的结果,我们 常把这一类问题的求解过程叫做解决这一 类问题的一种算法。
(a,b) 中点x1 (2 , 3) 2.5 (2.5,3) 2.75 (2.5,2.75) 2.625 (2.5,2.625) 2.5625 (2.5,2.5625) 2.53125 (2.53125,2.5625) 2.546875 (2.53125,2.546875) 2.5390625 (2.53125,2.5390625)
解:令f(x)=x3+3x-1, 有f(0)<0,f(1)>0,则方程的解在 0,1之间。
根所在区间 区间端点函数值符号 中点值 中点函数值符 号 f(0.5)>0 f(0.25)<0 f(0.375)>0 f(0.3125)<0
( 0, 1) (0,0.5) (0.25,0.5) (0.25,0.375) (0.25,0.3125)
因为2.5625,2.625精确到0.1的近似值都为2.6,所以原方程的 近似解为x1≈2.6 .
例题处理
• 求函数 3)内的零点.
在区间(2,
• 列表:
解答方式
f(a) f(b) 负 正 负 正 负 正 负 正 负 正 负 正 负 正 负 正 f(x1 ) -0.084 0.512 0.215 0.066 -0.009 0.029 0.010