人教B版高中数学必修一ppt下载-.2求函数零点近似解的一种计算方法——二分法
2019高一数学必修1课件:242求函数零点近似解的一种计算方法——二分法-PPT文档资料
二4
章
函 数
与
函方
数程
2.4. 2
求函 数零 点近 似解 的一 种计 算方 法 ——
二分 法
理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二
考点一 考点二
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Hale Waihona Puke 返回返回返回
已知y=f(x)的图象. 问题1:函数y=f(x)有几个零点? 提示:三个. 问题2:观察图象,在零点两侧函数值有何不同? 提示:在x1、x3的两侧函数值异号,在x2的两侧函数 值同号.
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(1)二分法就是通过不断逼近的办法,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 数值近似地表示零点.
(2)用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的 变号零点适用,对函数的不变号零点不适用.
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[例1] 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
x4=1.5+12.562 5=1.531 25 f(x4)≈0.059 1>0 [1.5,1.531 25]
由表中数据可知,区间[1.5,1.531 25]的左、右端点精 确到0.1所取的近似值都是1.5,所以1.5可作为所求函数 的一个正实数零点的近似值.
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[一点通] (1) 用二分法求函数的零点应遵循的原则: 首先要选好计算的初始区间,这个区间既要包含所求的 零点,又要使其长度尽量小;其次要根据给定的精确度, 及时检验所得区间的端点值按照所给的精确度所取的近似 值是否相同,以决定是停止还是继续计算.
[精解详析] 由f(1)=-2<0,f(2)=4>0,可以确定区间 [1,2]作为计算的初始区间,用二分法逐步计算,具体如表:
高中数学人教B版必修一课件高一:2.4.2求函数零点近似解的一种计算方法-二分法
x 的近似值x,使它满足给定的精确度. 0
步骤:
第一步 在D内取一个闭区间[a0,b0],使f(a0 )与f(b0) 异号,即f(a0 ) f(b0)<0.零点位于区间[a0,b0]中. 第二步 取区间[a0 ,b0 ]的中点,则此中点对应的坐标为
x0 =a0 +
12(b0
a 0)
1(a 2
第三步 取区间[a1,b1]的中点,则此中点对应的坐标为 x0 =a1+ 12(b1 a1) 12(a1 b1)
计算f (x1)和f (a1),并判断
(1)如果f (x1) 0,则x1就是f (x)的零点,计算终止;
(2)如果f (a1) f (x1)<0,则零点位于区间[a1, x1]中,令
回顾反思(理解数学)
思考题
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 几个接点?
6 7 8 9 10
1 2345
11 12
13 14 15
课堂小结
1.理解二分法是一种求方程近似解的常用 方法. 2.能借助计算机(器)用二分法求方程的近 似解,体会程序化的思想即算法思想. 3.进一步认识数学来源于生活,又应用于 生活. 4.感悟重要的数学思想:等价转化、函数 与方程、数形结合、分类讨论以及无限逼 近的思想.
高中数学课件
(金戈铁骑 整理制作)
11-12学年高一数学:2.4.2
求函数零点近似解的一种 计算方法-二分法课件(新
人教B版必修一)
复习:
函数的零点的定义:
使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点
方程f (x) 0有实数根 函数y f (x)的图象与x轴有交点 函数y f (x)有零点
高中数学:2.4.2求函数零点近似解的一种计算方法——二分法 _1
(1)确定区间[a,b],验证_____f_(_a_)·_f_(b_)_<_0____________;
(2)求区间(a,b)的中点 x1; (3)计算 f(x1);①若______f_(x_1_)_=__0_____,则 x1 就是函数的 零点;②若_____f(_a_)_·f_(_x_1)_<_0______________,则令 b=x1 (此 时零点 x0∈(a,x1));③若_______f(_x_1_)·_f_(b_)_<_0____________, 则令 a=x1(此时零点 x0∈(x1,b)). (4)判断是否达到精确度 ,即若|a-b|< ,则得到零点近似
栏目 导引
第二章 函 数
又 F(1)=-1<0, F(2)=29>0, 所以方程 x5-x-1=0 的根在区间(1,2)内. (2)证明:令 F(x)=x3-3x+1, 它的图象一定是不间断的, 又 F(-2)=-8+6+1=-1<0, F(-1)=-1+3+1=3>0, 所以方程 x3-3x+1=0 的一根在区间(-2,-1)内.
栏目 导引
第二章 函 数
2.二分法 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 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,进而得到零点的近似值的方法叫 做二分法.
栏目 导引
第二章 函 数
3.用二分法求函数 f(x) 零点近似值的步骤
标
的函数值
x3=1.5+21.625= 1.562 5
f(x3)=0.252 2>0
x4=1.5+12.562 5 =1.531 25
2019-2020人教B版数学必修1 第2章 2.4 2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法
2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法1.零点存在的判定方法条件:y =f (x )在[a ,b ]上的图象不间断,f (a )·f (b )<0.结论:y =f (x )在[a ,b ]上至少有一个零点,即存在x 0∈(a ,b )使f (x 0)=0. 2.零点的分类3.二分法 (1)定义对于在区间[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,进而得到函数零点的方法叫做二分法.(2)求函数零点的一般步骤已知函数y =f (x )定义在区间D 上,求它在D 上的一个零点x 0的近似值x ,使它满足给定的精确度.用二分法求此函数零点的一般步骤为:①在D 内取一个闭区间[a 0,b 0]⊆D ,使f (a 0)与f (b 0)异号,即f (a 0)·f (b 0)<0,零点位于区间[a 0,b 0]中.②取区间[a0,b0]的中点,则此中点对应的坐标为x0=a0+b02.计算f(x0)和f(a0),并判断:a.如果f(x0)=0,则x0就是f(x)的零点,计算终止.b.如果f(a0)·f(x0)<0,则零点位于区间[a0,x0]中,令a1=a0,b1=x0. c.如果f(a0)·f(x0)>0,则零点位于区间[x0,b0]中,令a1=x0,b1=b0.③取区间[a1,b1]的中点,则此中点对应的坐标为x1=a1+b12.计算f(x1)和f(a1),并判断:a.如果f(x1)=0,则x1就是f(x)的零点,计算终止.b.如果f(a1)·f(x1)<0,则零点位于区间[a1,x1]上,令a2=a1,b2=x1.c.如果f(a1)·f(x1)>0,则零点位于区间[x1,b1]上,令a2=x1,b2=b1.……继续实施上述步骤,直到区间[a n,b n],函数的零点总位于区间[a n,b n]上,当区间的长度b n-a n不大于给定的精确度时,这个区间[a n,b n]中的任何一个数都可以作为函数y=f(x)的近似零点,计算终止.思考:二分法需要注意的问题有哪些?[提示]用二分法求方程近似解应注意的问题为:①看清题目的精确度,它决定着二分法步骤的结束.②在没有公式可用来求方程根时,可联系相关函数,用二分法求零点,用二分法求出的零点一般是零点的近似解,如求f(x)=g(x)的根,实际上是求函数y =f(x)-g(x)的零点,即求曲线y=f(x)与y=g(x)交点的横坐标.③并不是所有函数都可用二分法求零点,必须满足在区间[a,b]上连续不断,且f(a)·f(b)<0这样条件的函数才能用二分法求得零点的近似值.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.x1B.x2C.x3D.x4C[由二分法的原理可知,x3不能用二分法求出,因为其左右两侧的函数值同负.]2.函数f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的变号零点的个数为()A.0B.1 C.2 D.3D[函数f(x)的图象通过零点时穿过x轴,则必存在变号零点,根据图象得函数f(x)有3个变号零点.]3.用二分法研究f(x)=x2+3x-1的零点时,第一次经过计算f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈________,第二次计算________,以上横线应填的内容分别是()A.(0,0.5)f(0.25) B.(0,1)f(0.25)C.(0.5,1)f(0.75) D.(0,0.5)f(0.125)A[f(x)=x2+3x-1在(0,0.5)上连续并且f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈(0,0.5),使得f(x0)=0.根据二分法思想可知在第二次计算时,应计算f(0.25),故选A.]4.函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法求出,则a,b的关系是________.a2-4b=0[f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法求出,说明二次函数的图象与x轴只有一个交点,即Δ=0,所以a2-4b=0.]法求解的个数分别为()A.4,4B.3,4C.5,4 D.4,3(2)用二分法求方程x3-2x-5=0在区间[1,3]内的根,取区间的中点为x0=2,那么下一个有根的区间是________.[思路探究](1)可以用二分法求出的零点左右函数值异号;(2)方程的实根就是对应函数f(x)的零点,判断f(2)的符号,在2的左右两边寻找函数值与f(2)异号的自变量.[解析](1)图象与x轴有4个交点,所以解的个数为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.(2)设f(x)=x3-2x-5,f(1)=1-2-5=-6<0,f(2)=23-4-5=-1<0,f(3)=33-6-5=16>0,f(x)零点所在的区间为(2,3),∴方程x3-2x-5=0有根的区间是(2,3).[答案](1)D(2)(2,3)二分法求函数零点的依据:其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点,因此,用二分法求函数零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用.1.(1)下列图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求函数零点的是()(2)下面关于二分法的叙述,正确的是()A.用二分法可求所有函数零点的近似值B.用二分法求方程的近似解时,可以精确到小数点后的任一位C.二分法无规律可循D.只有在求函数零点时才用二分法(1)A(2)B[(1)只有A中图象没有穿过x轴,主要考查零点左右两侧图象的变化情况.(2)只有函数的图象在零点附近是连续不断且在该零点左右函数值异号,才可以用二分法求函数的零点的近似值,故A 错.二分法有规律可循,可以通过计算机来进行,故C 错.求方程的近似解也可以用二分法,故D 错.](1)y =x 2-5x -14; (2)y =x 2+x +1;(3)y =-x 4+x 3+10x 2-x +5; (4)y =x 4-18x 2+81.[思路探究] 判断函数是否有变号零点主要依据其定义来判定. [解] (1)y =x 2-5x -14=(x +2)(x -7), 又∵x <-2时,y >0;-2<x <7时,y <0; x >7时,y >0.∴函数有两个零点,都是变号零点. (2)y =x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34>0,∴此函数没有零点.(3)令f (x )=-x 4+x 3+10x 2-x +5, ∵f (0)=5>0,f (5)=-54+53+10·52-5+5=-250<0, ∴函数在(0,5)内至少有一个变号零点.(4)y =x 4-18x 2+81=(x 2-9)2=(x -3)2(x +3)2≥0, ∴函数有两个零点:3,-3,它们都是不变号零点.图象连续不间断的函数f (x )在[a ,b ]上,若f (a )·f (b )<0,则函数f (x )在该区间上至少有一个变号零点,也就是可能有多个变号零点,还可能有不变号零点,但至少有一个变号零点是肯定的.这一结论可直接应用于函数变号零点判定之中.提醒:(1)当f (a )·f (b )>0时,不要轻率地判定f (x )在(a ,b )上没有零点,如f (x)=x2-2x+12,有f (0)·f (2)=14>0,但x=1±22∈(0,2)是f (x)的两个变号零点.(2)初始区间的选定一般在两个整数间,如例2(3)选的是0和5.2.分别求出下列函数的零点,并指出是变号零点还是不变号零点.(1)f(x)=3x-6;(2)f(x)=x2-x-12;(3)f(x)=x2-2x+1;(4)f(x)=(x-2)2(x+1)x.[解](1)零点是2,是变号零点.(2)零点是-3和4,都是变号零点.(3)零点是1,是不变号零点.(4)零点是-1,0和2,其中变号零点是0和-1,不变号零点是2.[探究问题]1.函数y=f(x)的零点与方程f(x)=0的解有何关系?提示:函数y=f(x)的零点就是方程f(x)=0的解.2.如何把求方程的近似解转化为求函数零点的近似解?提示:设方程为f(x)=g(x),构造函数F(x)=f(x)-g(x),求方程f(x)=g(x)的近似解问题就可转化为求函数F(x)=f(x)-g(x)零点的近似解问题.【例3】用二分法求方程2x3+3x-3=0的一个正实数近似解(精确度为0.1).[思路探究]构造函数f(x)=2x3+3x-3→确定初始区间(a,b)→二分法求方程的近似解→验证|a-b|<0.1是否成立→下结论.[解]令f(x)=2x3+3x-3,经计算,f(0)=-3<0,f(1)=2>0,f(0)·f(1)<0,所以函数f(x)在(0,1)内存在零点,即方程2x3+3x=3在(0,1)内有解.取(0,1)的中点0.5,经计算f(0.5)<0,又f(1)>0,所以方程2x3+3x-3=0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,如表:所以方程2x3+3x-3=0的一个精确度为0.1的正实数近似解可取为0.687 5.1.根据函数的零点与相应方程的解的关系,求函数的零点与求相应方程的解是等价的.求方程f(x)=0的近似解,即按照用二分法求函数零点近似值的步骤求解.2.对于求形如f(x)=g(x)的方程的近似解,可以通过移项转化成求形如F(x)=f(x)-g(x)=0的方程的近似解,然后按照用二分法求函数零点近似值的步骤求解.3.用二分法求函数f(x)=x3+5的零点可以取的初始区间是()A.[-2,1] B.[-1,0]C.[0,1] D.[1,2]A[由于f(-2)=-3<0,f(1)=6>0,故可以取区间[-2,1]作为计算的初始区间,用二分法逐次计算.]1.本节课的重点是会用二分法求方程的近似解,难点是对二分法定义的准确理解.2.本节课要重点掌握的规律方法(1)使用二分法的条件.(2)用二分法求方程的近似解.3.本节课的易错点是对精确度理解出现偏差而致错.1.思考辨析(1)二分法所求出的方程的解都是近似解.()(2)函数f(x)=|x|可以用二分法求零点.()(3)用二分法求函数零点的近似值时,每次等分区间后,零点必定在右侧区间内.()[解析](1)×.如函数x-2=0用二分法求出的解就是精确解.(2)×.对于函数f(x)=|x|,不存在区间(a,b),使f(a)·f(b)<0,所以不能用二分法求其零点.(3)×.函数的零点也可能是区间的中点或在左侧区间内.[答案](1)×(2)×(3)×2.如图所示,下列函数图象与x轴均有交点,但不宜用二分法求交点横坐标的是()A B C DB[只有变号零点才适合用二分法来求.]3.图象连续不间断的函数f(x)的部分对应值如表所示(2,3),(3,4),(6,7)[由零点存在定理可判断函数f(x)有零点的区间是(2,3),(3,4),(6,7).]4.指出方程x3-2x-1=0的正根所在的大致区间.[解]方程x3-2x-1=0,即x3=2x+1,令F(x)=x3-2x-1,f(x)=x3,g(x)=2x+1在同一平面直角坐标系中函数f(x)和g(x)的图象如图,显然它们在第一象限只有1个交点,两函数图象交点的横坐标就是方程的解.又∵F(1)=-2<0,F(2)=3>0,∴方程的正根在区间(1,2)内.。
2013新人教B版必修一2.4.2《求函数零点近似解的一种计算方法--二分法》ppt课件
问题2.如何描述二分法?
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 f(x) 的零点所 在的区间一分为二,使区间的两端点逐步逼近 零点,进而得到零点(或对应方程的根)近似解的 方法叫做二分法.
例题
求函数f(x)=x3+3x-1的一个正 实数零点(精确到0.1)
2018/12/6
解:由于f(0)<0,f(1)>0, 则[0,1] 可以作为 初始区间.
用二分法逐步计算,列表如下:
端点或中点横坐 标 a0=0,b0=0 x0=0.5 计算端点或中点的 函数值 f(0)=-1,f(1)=3 f(x0)=0.625>0 确定区间
2018/12/6
[0.3203125,0.324 21875]
由上表的计算可知,区间[0.3125,
0.343755]的左、右端点精确到0.1所取的近
似值都是0.3,因此0.3就是所取函数的精 确到0.1的一个正实数零点的近似值,只需 计算5次即可得到。 同理,所取函数的精确到0.01的一个正 实数零点的近似值为0.32,计算8次可以得
y
y=x2-2x-1
x
-1 0 1 2 3
结论:借助函数 f(x)= x2-2x-1的图象,我们
发现 f(2)=-1<0, f(3)=2>0,这表明此函数图象 在区间(2, 3)上穿过x轴一次,可得出方程在区 间 (2,3)上有惟一解. 2018/12/6
思考:如何进一步有效缩小根所在的区间?
2 2 2 2
简述上述求方程近似解的过程 解:设f (x)=x2-2x-1,x1为其正的零点 x1∈(2,3) ∵ f(2)<0, f(3)>0 ∵f(2.5)=0.25>0 x1∈(2,2.5) ∴f(2)<0, f(2.5)>0 ∵ f(2.25)= -0.4375<0 x1∈(2.25,2.5) ∴ f(2.25)<0, f(2.5)>0 ∵ f(2.375)= -0.2351<0 x1∈(2.375,2.5) ∴ f(2.375)<0, f(2.5)>0 ∵ f(2.4375)= 0.105>0 x1∈(2.375,2.4375) ∴ f(2.375)<0, f(2.4375)>0
人教B版高中数学必修1课件 2.3求函数零点近似解的一种计算方法——二分法课件1
通过自己的语言表达,有助于对概念、方法的理解!
问题3.如何描述二分法?
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f(x)的零点所 在的区间一分为二,使区间的两端点逐步逼近 零点,进而得到零点(或对应方程的根)近似解的 方法叫做二分法.
问题4:二分法实质是什么?
坐标
点的函数值
a0=1,b0=2 x0=1.5 x1=1.25 x2=1.375 x3=1.4375
f(1)=-2,f(2)=6 [1,2] f(x0)=0.625>0 [1,1.5] f(x1)=-0.984<0 [1.25,1.5] f(x2)=-0.260<0 [1.375,1.5] f(x3)=0.162>0 [1.375,1.4375]
(3)若f (a)•f(x1)<0,则令a=x1 (此时x0∈(x1,b)).
4.判断是否达到给定的精确度,若达到,则得
出近似解;若未达到,则重复步骤2~4.
练习1: 求方程x3+3x-1=0的一个近似解(精确到 0.01) 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?
1.利用y=f(x)的图象,或函数赋值法(即验证f (a)•f(b)<0 ),判断近似解所在的区间(a, b).
2.“二分”解所在的区间,即取区间(a, b)
的中点 x a b
1
2
3.计算f (x1):
(1)若f (x1)=;0,则x0=x1;
(2)若f (a)•f(x1)<0;,则令b=x1 (此时x0∈(a, x1));
谢谢观看!
x1∈(2.25,2.5)
2018学年高中数学人教B版必修1课件:2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法二分法 精品
[小组合作型]
二分法的概念
(1)已知函数f (x)的图象如图2-4-3所示,其中零点的个数与可以用二分
法求解的个数分别为( )
A.4,4
B.3,4
C.5,4
D.4,3
图2-4-3
(2)用二分法求方程2x+3x-7=0在区间[1,3]内的根,取区间的中点为x0=2, 那么下一个有根的区间是________. 【导学号:60210063】
(a,b) 中点c
f (a)
f (b)
f
a+b 2
(0,1)
0.5 f (0)<0 f (1)>0 f (0.5)<0
(0.5,1) 0.75 f (0.5)<0 f (1)>0 f (0.75)>0
(0.5,0.75) 0.625 f (0.5)<0 f (0.75)>0 f (0.625)<0
(2)设f (x)=2x+3x-7,f (1)=2+3-7=-1<0,f (3)=10>0,f (2)=3>0,f (x)零点所在的区间为(1,2),∴方程2x+3x-7=0有根的区间是(1,2).
【答案】 (1)D (2)(1,2)
二分法求函数零点的依据:其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变 号零点,因此,用二分法求函数零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对 函数的不变号零点不适用.
2.求函数零点的一般步骤
已知函数y=f (x)定义在区间D上,求它在D上的一个变号零点x0的近似值x,使它满
足给定的精确度.用二分法求此函数零点的一般步骤为:
①在D内取一个闭区间[a0,b0]⊆D,使 f (a0)与f (b0)异号 ,即 f (a0)·f (b0)<0 ,
人教B版高中数学必修一课件-.2求函数零点近似解的一种计算方法二分法
一、情境引入
问 题 1 : CCTV2 的 一 档 娱 乐节目,要求选手在有限 的时间内猜出某一物品的 售价。现在有这样一个信 封,里面装着0元至100元 ,只给大家七次机会,猜 这个信封里究竟有多少元
?
神秘信封
二、引出课题
我们把这种不断取中点来 解决问题的方法称为——二分法
精 确 度 :近 似 解 和 真 实 解 的 误 差不 超 过 某 个数,我们称精确度是多少.
人教B版高中数学必修一课件-.2 求函数零点近似解的一种计算方法—— 二分法
人教B版高中数学必修一课件-.2 求函数零点近似解的一种计算方法—— 二分法
五、二分法步骤总结
函数f ( x) ln x 2x 6的零点所在范围的缩小.
区间(a, b) (2,3) (2.5,3)
(2.5,2.75) (2.5,2.625) (2.5,2.5625)
中点的值x1 2.5 2.75
2.625 2.5625 2.53125
f (a) f ( x1 ) 负 0负.084 负 0.正512 负正 负正 负负
f (b) 区间(a, b)宽度
小结
conclusion
人教B版高中数学必修一课件-.2 求函数零点近似解的一种计算方法—— 二分法
七、作业 作业:借助计算器用二分法求方程x2 2 0的
近似解(精确度0.1).
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求函数零点近似解的一种计算方法----二分法_优质PPT课件
依题意得方程x2+(a-1)x+2=0有两个 相异的正数根,
则
(a 1)2
,
1 a 0
得a∈(-∞,1 2 2).
7
bx 5.已知函数f(x)= 2 3x .若方程f(x) +2x=0有两个相等的实数根,则f(x)= .
由 bx +2x=0,得6x2-(b+4) 2 3x
x=0. 4x
11
题型1 函数零点存在性判断
(1)求函数y=x3-2x2-x+2的零点;
(2)判断函数f(x)=log2x+ 1 x+2的零
点的个数.
2
12
( 1 ) 由 y=x3-2x2-x+2=x2 ( x-2 ) (x-2)=(x-2)(x2-1)
=(x-2)(x-1)(x+1). 令 ( x-2 ) ( x-1 ) ( x+1 ) =0 , 解 得 x=2 或 x=1或x=-1. 所以函数y=x3-2x2-x+2的零点为-1,1,2.
基本初等函数(Ⅰ)
函数与方程
1
1.函数的零点 函数y=f(x)的零点是一个 实数,而不是 一个 点,它是函数的图象与x轴交点的横坐标. 2.二分法 用二分法求函数y=f(x)的 零点近似值的 步骤是:
2
第一步,确定区间[a,b],验
证 f(a)、f(b)的正负
,给定精确度ε;
第二步,求区间[a,b]的中点x1; 第三步,计算 f(x1);若 f(x1)=0 , 则x1就是函数的零点;若 f(x1)f(b)<0 , 则令b=x1;若 f(a)f(x1)<0 ,则令a=x1;
第四步,判断是否达到精确度ε,即若 |a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);否则 重复第二、三、四步.
人教新课标高中数学B版必修1《2.4.2求函数零点近似解的一种计算方法——二分法》课件
由上表的计算可知,区间[1.376,1.4375] 的左、右端点精确到0.1所取的近似值都是1.4, 因此1.4就是所取函数的一个正实数零点的近 似值。
函数f(x)=x3+x2-2x-2 的图象如图所示,实 际上还可以用二分法 继续计算下去,进而 得到这个零点精确度 更高的近似值。
二分法概念
y
x
1
2
3
4
5
6
6
5
-3
10
-5
-23
f (x)
A 1,2,2,3 B 2,3,3,4 C2,3,3,4,4,5 D 3,4,4,5,5,6
4. 用二分法求函数f(x)=x3-x-2在区间[1,2]内的 一个零点.(精确到0.1)
分析:由于 f(1 ) <0,f(2)>0 所以f(x) =x3-x-1区间[1,2]内存在零点 取区间[1,2]作为计算的初始区间
(2) f (x) x3 x 2, x1, 2
探究
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是
连续不断的一条曲线,且f(a)·f(b)<0,
则函数y=f(x)在区间[a,b]上零点是否 是唯一的?
零点存在性定理(教材P72) 如果函数 y f (x) 在区间[a,b]上的图像不间
断,并且在它的两个端点处的函数值异号, 即 f(a)·f(b)<0 ,则这个函数在这个区间上,
的步骤”吗?
二分法求方程近似解的口诀:
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.
练习:
1、如图所示的函数图象与x轴均有交点,其中不能用二
分法求y图中交点横坐y标的是____(y__1_)_ (3) y
人教B版必修1数学2.4.2《求函数零点近似解的一种计算方法-二分法》PPT课件
• [答案] B
• 函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象不间断,并且 f(a)·f(b)<0,则这个函数在这个区间上( )
• A.只有一个变号零点 • B.有一个不变号零点 • C.至少有一个变号零点 • D.不一定有零点 • [答案] C
• 6.已知f(x)=x5+x-3在区间[1,2]内有零点,求 方程x5+x-3=0在区间[1,2]内的一个近似解(精确
到0.1).
• [解析] 设f(x)=x5+x-3,取[1,2]作为计算的初
始区间,用二分法逐次计算列表如下:
端点(中点)坐标
x1=1+2 2=1.5 x2=1+21.5=1.25
• [解析] 如图所示,因为f(x)在[a,b]上的图象不 间断,且f(a)与f(b)异号,故f(x)在[a,b]上必有
零点,并且可能不止一个,故选C.
•用二分法求函数零点的近似值
•
求函数f(x)=x3+2x2-3x-6的一个为
正数的零点(精确到0.1).
ห้องสมุดไป่ตู้
• [分析] 先找一个两端点函数值符号相反的区间, 然后用二分法逐步缩小零点所在的区间,直到达到要
• 第1次取中点把焊接点数减半为64÷2=32个, • 第2次取中点把焊接点数减半为32÷2=16个, • 第3次取中点把焊接点数减半为16÷2=8个, • 第4次取中点把焊接点数减半为8÷2=4个, • 第5次取中点把焊接点数减半为4÷2=2个, • 第6次取中点把焊接点数减半为2÷2=1个, • 所以至多需要检测6次.
f(x4)=0.548892>0
x5=1.125+2 1.1875 =1.15625
高中数学第2章函数2.4.1函数的零点2.4.2求函数零点近似解的一种计算方法__二分法课件新人教B版必修1
x
轴必有一个交点(x2,0),易知
x2=x1
−
������(���������1���1)--������������0(������0)·f(x1),若 f(x2)=0,则 x2 为它的实根.若 f(x2)≠0,则和二分法类
似,根据 f(x)在区间[x0,x2],[x2,x1]两端是否异号而求出区间.若
1234
归纳总结1.用二分法求函数的零点的近似值的方法仅适用于函 数的变号零点,对函数的不变号零点不适用.
2.利用二分法求得的函数零点可能是近似值,也可能是准确值.用 二分法求函数零点时,一次只能求出一个近似值.
记忆口诀函数连续值两端,相乘为负有零点, 区间之内有一数,方程成立很显然. 要求方程近似解,先看零点的区间, 每次区间分为二,分后两端近零点.
1234
1.函数的零点 (1)概念. 一般地,如果函数y=f(x)在实数α处的值等于零,即f(α)=0,则α叫做 这个函数的零点. (2)意义. 方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与x轴有交点⇔函数 y=f(x)有零点.
1234
名师点拨1.并不是每一个函数都有零点.例如,函数
y=
1 ������
等于
.
解析:依题意知2和3是方程x2+ax+b=0的两个根,
故
2 2
+ ×
3 3
= =
-������, ������,
解得a=-5,b=6,
所以a-b=-11.
答案:-11
【做一做2-2】 已知函数f(x)=ax2+4x+a有二阶零点,则a的值
为
.
解析:由题意可知f(x)是二次函数,且Δ=0,即42-4a2=0,得a=±2.
北师大版高一数学必修第一册5.1《求函数零点近似解的一种计算方法——二分法》课件
2.“二分”解所在的区间,即取区间(a, b)的中点
x1
a
2
b
知识梳理
3.计算f (x1): (1)若f (x1)=0,则x0=x1; (2)若f (a)·f(x1)<0,则令b=x1 (此时x0∈(a, x1));
(3)若f (a)·f(x1)<0,则令a=x1 (此时x0∈(x1,b)).
4.判断是否达到给定的精确度,若达到,则得出近似解;若未达到,则 重复步骤2~4.
6 1
2345
7 8 9 10 11
12
13 14 15
课堂小结
1.理解二分法是一种求方程近似解的常用方法. 2.能借助计算机(器)用二分法求方程的近似解,体会程序化的思想即算法 思想. 3.进一步认识数学来源于生活,又应用于生活. 4.感悟重要的数学思想:等价转化、函数与方程、数形结合、分类讨论 以及无限逼近的思想.
求函数零点近似解的一种计算方 法——二分法
1.函数的零点的定义:
复习导入
使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点
方程f (x) 0有实数根 函数y f (x)的图象与x轴有交点 函数y f (x)有零点
复习导入
2.零点存在性判定法则
如何判断函数y=f(x)在区间[a,b]上是否有零点? (1)函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线
知识梳理
问题3.如何描述二分法?
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f(x)的零点所在的区间一分为二,使区间的两端点 逐步逼近零点,进而得到零点(或对应方程的根)近似解的方法 叫做二分法.
知识梳理
问题4:二分法实质是什么?
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负
正
正
0.0078125
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四、二分法的概念
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。
f (b) 区间(a, b)宽度
正
1
正
0.5
正
0.25
正
0.125
正
0.0625
正
0.03125
正 0.015625
正 0.0078125
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六、二分法的Excel实验
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五、二分法步骤总结
函数f ( x) ln x 2x 6的零点所在范围的缩小.
区间(a, b) (2,3)
中点的值x1 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
一、情境引入
问 题 1 : CCTV2 的 一 档 娱 乐节目,要求选手在有限 的时间内猜出某一物品的 售价。现在有这样一个信 封,里面装着0元至100元 ,只给大家七次机会,猜 这个信封里究竟有多少元
?
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三、探究新知
探究:请找出方程ln x 2x 6 0的根的大致范围.
转化: 方程ln x 2x 6 0的根 函数f ( x) ln x 2x 6的零点.
问题2 : 你能找出函数f ( x)的零点落在下列哪个区间吗?
思考:
现 在 有 16 枚 硬 币 , 其 中 有 一 枚 是 假 币 , 已知假币的质量比真币的质量轻,现在 只有一个天平,请你设计一个实验方案 ,要求用尽可能少的步骤找出这枚假币 。请问至少需要多少次称量能确保找出 这枚假币?
√ A.(1,2) B.(2,3)
C .(3,4)
D.(4,5)
问题3 : 你能继续缩小零点所在的区间的范围吗?
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七、作业 作业:借助计算器用二分法求方程x2 2 0的
近似解(精确度0.1).
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f (b) 区间(a, b)宽度
正
1
正
0.5
正
0.25
正
0.125
正
0.0625
(2.53125,2.5625) 2.546875 负 正 正
0.03125
(2.53125,2.546875) 2.5390625 负 正 正
0.015625
(2.53125,2.5390625) 2.53515625
三、探究新知
函数f ( x) ln x 2x 6的零点所在范围的缩小.
区间(a, b) (2,3) (2.5,3)
(2.5,2.75) (2.5,2.625) (2.5,2.5625)
中点的值x1 2.5 2.75
2.625 2.5625 2.53125
f (a) f ( x1 ) 负 0负.084 负 0.正512 负正 负正 负负
精 确 度 :近 似 解 和 真 实 解 的 误 差不 超 过 某 个数,我们称精确度是多少.
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(2.53125,2.546875) 2.5390625
(2.53125,2.5390625) 2.53515625
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f (a) 负 负 负 负 负 负 负 负
f ( x1 ) 负 正 正 正 负 正 正 正
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2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方 法——二分法
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神秘信封
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二、引出课题
我们把这种不断取中点来 解决问题的方法称为——二分法
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小结
conclusion
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