函数的零点二分法练习题精选
分层作业1——零点、二分法
序号:01 数学分层作业 AB 层
1. 通过下列函数的图象,判断不能用“二分法”求其零点的是( )
A .○
1○2○3 B .○2○3○4 C .○1○2○4 D .○1○3○4 2.对于“二分法”求得的近似解,精确度ε说法正确的是
( ) A .ε越大,零点的精确度越高
B .ε越大,零点的精确度越低
C .重复计算次数就是ε
D .重复计算次数与ε无关
3.用“二分法”求方程0523=--x x 在区间[2,3]内的实根,取区间中点为5.20=x ,那么下一个有根的区间是 .
4.方程lg 10
x x -=的根的个数是
*5.设()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()2x f x e =-,则()f x 的零点个数 是 个.
序号:01 数学分层作业 C 层
C-1.已知函数()()22log 1,02,0
x x f x x x x ⎧+>=⎨--≤⎩,若函数()()g x f x m =-有三个零点,则实数m 的取值范围是 .
C-2.若定义在R 上的偶函数()f x 满足(2)()f x f x +=,且当[0,1]x ∈时, ()f x x =,则函数3()log ||y f x x =-的零点个数是。
函数的零点二分法练习题精选
函数的零点二分法练习题精选一、填空题1.设f(x)的图象在区间(a,b)上不间断,且f(a)·f(b)<0,取x0=,若f(a)·f(x0)<0,则用二分法求相应方程的根时取有根区间为________.答案:(a,)2.一块电路板的AB线路之间有64个串联的焊接点,如果电路不通的原因是因为焊口脱落造成的,要想用二分法检测出哪一处焊口脱落,至多需要检测________次.解析:由二分法可选AB中点C,然后判断出焊口脱落点所在的线路为AC,还是BC.然后依次循环上述过程即可很快检测出焊口脱落点的位置,至多需要检测6次.答案:6x解析:虽然f(1)·f(1.5)<0,f(1.5)·f(1.25)<0,但(1.25,1.5)比(1,1.5)更精确.答案:(1.25,1.5)6.下列方程在区间(0,1)内存在实数解的有________.①x2+x-3=0;②+1=0;③x+ln x=0;④x2-lg x=0.解析:0<x<1时,x2+x-3<0,+1>0,x2-lg x>0.答案:③7.设函数y=x3与y=()x-2的图象的交点为(x0,y0),则x0所在的区间是________(填写序号).①(0,1)②(1,2)③(2,3)④(3,4)解析:令g(x)=x3-22-x,可求得g(0)<0,g(1)<0,g(2)>0,g(3)>0,g(4)>0.易知函数g(x)的零点所在区间为(1,2).答案:②8.函数f(x)=|x2-2x|-a有三个零点,则实数a的取值范围是________.解析:数形结合可知.答案:a=19.下列函数中能用二分法求零点的是________.解析:由二分法应用条件知只有③符合题意.答案:③10.下面关于二分法的叙述,正确的是________.①二分法可求函数所有零点的近似值②利用二分法求方程的近似解时,可以精确到小数点后任一位有效数字③二分法无规律可循,无法在计算机上实施④只在求函数零点时,才可用二分法答案:②11.方程log3x+x=3的解所在区间是________.,f(3)>0,________.答案:014.方程x2-x-1=0解析:f(x)=x2-x-1,f(-1)>0,f(0)<0,f(2)>0.答案:(-1,0)或(0,2)15.用计算器求方程ln x+x-3=0在(2,3)内的近似解为________(精确到0.1).解析:令f(x)=ln x+x-3,因为f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3>0,所以取(2,3)为初始区间.答案:2.2二、解答题1.已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(a,b)(b-a=0.1)上有惟一零点,如果用“二分法”求这个零点的近似值(精确到0.001),求将区间(a,b)等分的次数.解:每等分一次区间长度变为原来的一半,n次等分后区间长度变为原来的,即·0.1,要精确到0.001,必有·0.1<0.001,即2n>100,从而最小的n为7.即将区间(a,b)至少等分7次.2.用二分法求方程x3+5=0的近似解.(精确到0.1)解:令f(x)=x3+5,由于f(-2)=-3<0,f(-1)=4>0,故取区间[-2,-1]作为1.7.(精确到0.1).1在区间(-1,0)上有解;1其他解的区间.-3)-1,故方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间综上,方程在区间(1,2),(3,4)5.利用函数的图象特征,判断方程解:设f(x)=2x3-5x+1,则f(x)在又f(0)=1>0,f(-3)=-38<0.∴f(0)·f(-3)<0,∴在[-3,0]内必存在一点x0,使f(x0)=0,∴x0是方程2x3-5x+1=0的一个实数根.∴方程2x3-5x+1=0存在实数根.巩固练习题:1.若二次函数y=x2+mx+(m+3)有两个不同的零点,则m的取值范围是________.解析:由Δ=m2-4(m+3)>0可得m2-4m-12>0,所以m<-2或m>6.答案:{m|m<-2或m>6}2.若二次函数y=-2x2-3x+a的图象与x轴没有公共点,则实数a的取值范围是________.解析:Δ=9+8a<0,所以a<-.答案:a<-3.函数y=x2-3x+k的一个零点为-1,则k=________,函数的另一个零点为________.解析:x=-1时y=1+3+k=0,所以k=-4,即y=x2-3x-4=(x+1)(x-4),所以另一个零点为4.答案:-4 4(x+4)=2x的根有________个.4.方程log解析:作函数y=log2(x+4),y=2x的图象如图所示,两图象有两个交点,且交点横坐标一正一负,∴方程有一正根和一负根.答案:25.函数f(x)=ln x-的零点个数是________个.解析:如图可知y=ln x与y=的图象有两个交点.f(a)·f(b) 0(f(b)·f(c)0(.。
新教材2021-2022学年湘教版必修第一册 4.4.2 计算函数零点的二分法 作业
课时跟踪检测(三十三) 计算函数零点的二分法[A 级 根底稳固]1.(多项选择)以下函数中,能用二分法求函数零点的有( ) A .f (x )=3x -1 B .f (x )=x 2-2x +1 C .f (x )=log 4xD .f (x )=e x -2解析:选ACD 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,其余选项中在函数的零点两侧函数值异号.应选A 、C 、D.2.用二分法求方程x 3-2x -5=0在区间[2,3]内的实根,下一个有根区间是( ) A .[2,3] C .[2,3]解析:选A 令f (x )=x 3-2x -5,f (2)=-1<0,f (3)=16>0,f (2.5)=5.625>0,f (2)f (2.5)<0,所以由零点存在定理可知下一个有根区间是[2,],应选A.3.用二分法求方程的近似解,求得f (x )=x 3+2x -9的局部函数值数据如表所示:解析:选C 由表格可得,函数f (x )=x 3+2x ,1.812 5)内.结合选项可知,方程x 3+2x C.4.(2021·山西太原高一质检)函数y =f (x )为[0,1]上的连续函数,且f (0)·f (1)<0,使用二分法求函数零点,,那么需对区间至多等分的次数为( )A .2B .3C .4D .5解析:选C 设需计算n 次,那么n 满足12n ,即2n >10,故计算4次就可满足要求,应选C.5.函数f (x )是R 上的单调函数,且f (x )的零点同时在区间(0,4),(0,2),(1,2),⎝⎛⎭⎫1,32内,那么与f (0)符号相同的是( )A .f (1)B .f (2)C .f ⎝⎛⎭⎫32D .f (4)解析:选A 零点在(0,4)内,那么有f (0)·f (4)<0,不妨设f (0)>0,f (4)<0,取中点2; 零点在(0,2)内,那么有f (0)·f (2)<0,那么f (0)>0,f (2)<0,取中点1;零点在(1,2)内,那么有f (1)·f (2)<0,那么f (1)>0,f (2)<0,取中点32;零点在⎝⎛⎭⎫1,32内,那么有f (1)·f ⎝⎛⎭⎫32<0,那么f (1)>0,f ⎝⎛⎭⎫32<0.所以与f (0)符号相同的是f (1).6.假设用二分法求函数f (x )在(a ,b )内的唯一零点时,,那么结束计算的条件是________. 解析:,即|a -b |≤,又b >a ,∴b -a ≤0.001. 答案:b -a ≤7.函数f (x )=x 2+ax +b 有零点,但不能用二分法求出,那么a ,b 的关系是________. 解析:∵函数f (x )=x 2+ax +b 有零点,但不能用二分法求出,∴函数f (x )=x 2+ax +b 的图象与x 轴相切,∴Δ=a 2-4b =0,∴a 2=4b .答案:a 2=4b8.用二分法求方程ln x -2+x =0在区间[1,2]上零点的近似值,先取区间中点c =32,那么下一个含根的区间是________.解析:令f (x )=ln x -2+x , ∵f (1)=-1<0,f (2)=ln 2>0, f ⎝⎛⎭⎫32=ln 32-12<0, ∴下一个含根的区间是⎝⎛⎭⎫32,2. 答案:⎝⎛⎭⎫32,29.函数f (x )=13x 3-x 2+1.(1)证明方程f (x )=0在区间(0,2)内有实数解;(2)使用二分法,取区间的中点三次,指出方程f (x )=0(x ∈[0,2])的实数解x 0在哪个较小的区间内.解:(1)证明:因为f (0)=1>0,f (2)=-13<0,所以f (0)·f (2)<0,由函数零点存在定理可得方程f (x )=0在区间(0,2)内有实数解.(2)取x 1=12×(0+2)=1,得f (1)=13>0,由此可得f (1)·f (2)<0,下一个有解区间为(1,2). 再取x 2=12×(1+2)=32,得f ⎝⎛⎭⎫32=-18<0, 所以f (1)·f ⎝⎛⎭⎫32<0,下一个有解区间为⎝⎛⎭⎫1,32.再取x 3=12×⎝⎛⎭⎫1+32=54,得f ⎝⎛⎭⎫54=17192>0, 所以f ⎝⎛⎭⎫54·f ⎝⎛⎭⎫32<0,下一个有解区间为⎝⎛⎭⎫54,32. 综上所述,所求的实数解x 0在区间⎝⎛⎭⎫54,32内. 10.方程2x +2x =5.(1)判断该方程解的个数以及所在区间;(2)用二分法求出方程的近似解(误差不超过0.1). 参考数值:解:(1)令因为函数f (x )=2x +2x -5在R 上是增函数,所以函数f (x )=2x +2x -5至多有一个零点. 因为f (1)=21+2×1-5=-1<0, f (2)=22+2×2-5=3>0,所以方程2x +2x =5有一解在(1,2)内. (2)用二分法逐次计算,列表如下:, ,所以函数的零点近似值为1.312 5, 即方程2x +2x =5的近似解可取为1.312 5.[B 级 综合运用]11.用二分法求函数的零点,经过假设干次运算后函数的零点在区间(a ,b )内,当|a -b |<ε(ε为误差值)时,函数零点的近似值x 0=a +b 2与真实零点的误差最大不超过( )A.ε4 B .ε2C .εD .2ε解析:选B 真实零点离近似值x 0最远即靠近a 或b ,而b -a +b 2=a +b 2-a =b -a 2<ε2,因此误差最大不超过ε2.12.假设函数f (x )在[a ,b ]上的图象为一条连续不断的曲线,且同时满足f (a )·f (b )<0,f (a )·f ⎝⎛⎭⎫a +b 2>0,那么( )A .f (x )在⎣⎡⎦⎤a ,a +b 2上有零点B .f (x )在⎣⎡⎦⎤a +b 2,b 上有零点 C .f (x )在⎣⎡⎦⎤a ,a +b 2上无零点D .f (x )在⎣⎡⎦⎤a +b 2,b 上无零点解析:选B 由f (a )·f (b )<0,f (a )·f ⎝⎛⎭⎫a +b 2>0可知f ⎝⎛⎭⎫a +b 2·f (b )<0,根据零点存在定理可知f (x )在⎣⎡⎦⎤a +b 2,b 上有零点.13.f (x )=1x -ln x ,在区间(n ,n +1)(n ∈Z )上有一个零点x 0,那么n =________.假设用二分法求x 0的近似值(误差不超过0.01),那么至少需要将区间等分________次.解析:f (x )=1x -ln x 在(0,+∞)上为减函数,又f (1)=1>0,f (2)=12-ln 2<0,∴f (x )的零点x 0∈(1,2),故n =1. 设至少需等分n 次,那么⎝⎛⎭⎫12n≤且n ∈N , 解得n ≥7,故至少需等分7次. 答案:1 714.在一个风雨交加的夜里,某水库闸房(设为A )到防洪指挥部(设为B )的 线路发生了故障.这是一条10 km 长的线路,如何迅速查出故障所在?如果沿着线路一小段查找,困难很多,每查一个点需要很长时间.(1)维修线路的工人师傅应怎样工作,才能每查一次,就把待查的线路长度缩减一半? (2)要把故障可能发生的范围缩小到50 m ~100 m 左右,最多要查多少次?解:(1)如下图,他首先从中点C 查,用随身带的话机向两端测试时,假设发现AC 段正常,断定故障在BC 段,再到BC 段中点D 查,这次假设发现BD 段正常,可见故障在CD 段,再到CD 段中点E 来查,依次类推…(2)每查一次,可以把待查的线路长度缩减一半,因此最多只要7次就够了.[C 级 拓展探究]15.函数f (x )=2x 2-8x +m +3为R 上的连续函数.(1)假设函数f (x )在区间[-1,1]上存在零点,求实数m 的取值范围;(2)假设m =-4,判断f (x )在(-1,1)上是否存在零点?假设存在,,用二分法求出这个零点所在的区间;假设不存在,请说明理由.解:(1)易知函数f (x )在区间[-1,1]上单调递减,∵f (x )在区间[-1,1]上存在零点,∴⎩⎪⎨⎪⎧f 〔-1〕≥0,f 〔1〕≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧2+8+m +3≥0,2-8+m +3≤0,∴-13≤m ≤3, ∴实数m 的取值范围是[-13,3]. (2)当m =-4时,f (x )=2x 2-8x -1, 易求出f (-1)=9,f (1)=-7.∵f (-1)·f (1)<0,f (x )在区间(-1,1)上单调递减, ∴函数f (x )在(-1,1)上存在唯一零点x 0. ∵f (0)=-1<0,∴f (-1)·f (0)<0, ∴x 0∈(-1,0).∵f ⎝⎛⎭⎫-12=72>0,∴f ⎝⎛⎭⎫-12·f (0)<0, ∴x 0∈⎝⎛⎭⎫-12,0. ∵f ⎝⎛⎭⎫-14=98>0,∴f ⎝⎛⎭⎫-14·f (0)<0, ∴x 0∈⎝⎛⎭⎫-14,0. ∵f ⎝⎛⎭⎫-18=132>0,∴f ⎝⎛⎭⎫-18·f (0)<0, ∴x 0∈⎝⎛⎭⎫-18,0. ∵⎪⎪⎪⎪-18-0=18<15, ∴所求区间为⎝⎛⎭⎫-18,0.。
函数应用零点二分法知识点和练习
一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。
2、函数零点的意义:函数)(x f y =的零点就是方程0)(=x f 实数根,亦即函数)(x f y =的图象与x 轴交点的横坐标。
即:方程0)(=x f 有实数根⇔函数)(x f y =的图象与x 轴有交点⇔函数)(x f y =有零点.3、函数零点的求法:○1 (代数法)求方程0)(=x f 的实数根; ○2 (几何法)对于不能用求根公式的方程,可以将它与函数)(x f y =的图象联系起来,并利用函数的性质找出零点.4、基本初等函数的零点:①正比例函数(0)y kx k =≠仅有一个零点。
②反比例函数(0)k y k x=≠没有零点。
③一次函数(0)y kx b k =+≠仅有一个零点。
④二次函数)0(2≠++=a c bx ax y .(1)△>0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两不等实根,二次函数的图象与x 轴有两个交点,二次函数有两个零点.(2)△=0,方程20(0)ax bx c a ++=≠有两相等实根,二次函数的图象与x 轴有一个交点,二次函数有一个二重零点或二阶零点.(3)△<0,方程20(0)ax bx c a ++=≠无实根,二次函数的图象与x 轴无交点,二次函数无零点. ⑤指数函数(0,1)x y a a a =>≠且没有零点。
⑥对数函数log (0,1)a y x a a =>≠且仅有一个零点1.⑦幂函数y x α=,当0n >时,仅有一个零点0,当0n ≤时,没有零点。
5、非基本初等函数(不可直接求出零点的较复杂的函数),函数先把()f x 转化成()0f x =,再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数12,y y (基本初等函数),这另个函数图像的交点个数就是函数()f x 零点的个数。
函数的应用零点二分法
函数的应用(零点、二分法)
一、单选题(共6道,每道16分)
1.函数的零点所在的大致区间是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数的零点
2.若函数在区间上恰有一个零点,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数零点的存在性
3.函数的零点有( )
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数零点的存在性
4.函数的零点个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数的零点
5.已知函数,若函数在上有两个零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数的零点
6.用二分法求方程的近似解(精确度0.01),先令,则根据下表数据,方程的近似解可能是( )
A.2.512
B.2.522
C.2.532
D.2.542
答案:C
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二分法求函数零点的近似值。
零点 及 二分法、图像变换练习题精品文档6页
函数与方程考纲要求了解函数零点的概念,结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的联系/理解并掌握连续函数在某个区间上存在零点的判定方法/能利用函数的图象和性质判别函数零点的个数1.函数的零点(1)函数零点的定义对于函数y=f(x),我们把使的实数x叫做函数y=f(x)的零点.(2)几个等价关系方程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.(3)函数零点的判定(零点存在性定理)如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是不断的一条曲线,并且有,那么,函数y=f(x)在区间内有零点,即存在c∈(a,b),使得f(c)=0,这个c也就是方程f(x)=0的根.二分法求方程的近似解(1)二分法的定义对于在区间[a,b]上连续不断且的函数y=f(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,进而得到零点近似值的方法叫做二分法.(2)给定精确度ε,用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下:①确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;②求区间(a,b)的中点c;③计算f(c);(ⅰ)若f(c)=0,则c就是函数的零点;∈(a,c));(ⅱ)若f(a)·f(c)<0,则令b=c(此时零点x∈(c,b)).(ⅲ)若f(c)·f(b)<0,则令a=c(此时零点x④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②③④.巩固练习1.若函数y =f (x )在R 上递增,则函数y =f (x )的零点 ( )A .至少有一个B .至多有一个C .有且只有一个D .可能有无数个2.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图中交点横坐标的是 ( )A .①②B .①③C .①④D .③④3. 函数f (x )=x -4x的零点的个数是 ( ) A .0 B .1 C .2 D .34.函数f (x )=log 3x +x -3的零点一定在区间 ( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)5.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3, x ≤0-2+ln x , x >0的零点个数为 ( ) A .0 B .1 C .2 D .36.函数f (x )=2x +3x 的零点所在的一个区间是 ( )A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2)7. 用二分法研究函数f (x )=x 3+3x -1的零点时,第一次经计算f (0)<0,f (0.5)>0可得其中 一个零点x 0∈________,第二次应计算________.8. 函数f (x )=2-x +x 2-3的零点个数是________. 9. 若函数f (x )=ax +b (a ≠0)有一个零点是2,那么函数g (x )=bx 2-ax 的零点是________.幂函数与二次函数考纲要求:了解幂函数的概念/结合函数y =x ;y =x 12;y =x 2;y =x -1;y =x 3的图象,了解它们的变化情况 1.幂函数的定义一般地,形如 (α∈R )的函数称为幂函数,其中底数 是自变量,α为常数.2.幂函数的图象在同一平面直角坐标系下,幂函数y =x ,y =x 2,y =x 3,y =x 12,y =x -1的图象分别如右图. 考向一 幂函数的图象和性质【例2】幂函数y =x a ,当a 取不同的正数时,在区间[0,1]上它们的图象是一族美丽的曲线(如图).设点A (1,0),B (0,1),连接AB ,线段AB 恰好被其中的两个幂函数y =x α,y =x β的图象三等分,即有BM =MN =NA .那么,αβ= ( )A .1B .2C .3D .无法确定考向二 二次函数的最值【例3】 函数f (x )=x 2-2x +2在闭区间[t ,t +1](t ∈R )上的最小值记为g (t ).(1)试写出g (t )的函数表达式;(2)作g (t )的图象并写出g (t )的最小值.【例4】已知函数f (x )=-x 2+2ax +1-a 在x ∈[0,1]时有最大值2,求a 的值.幂函数与二次函数练习题一、选择题1.函数3y x =( )A .是奇函数,且在R 上是单调增函数B .是奇函数,且在R 上是单调减函数C .是偶函数,且在R 上是单调增函数D .是偶函数,且在R 上是单调减函数2.已知幂函数f (x )=x α的部分对应值如右表:则不等式f (|x |)≤2的解集是( )A .{x |-4≤x ≤4}B .{x |0≤x ≤4}C .{x |-2≤x ≤2}D .{x |0<x ≤2}3.若x ≥0,y ≥0,且x +2y =1,那么2x +3y 2的最小值为 ( )A .2 B.34 C.23D .0 4.已知函数f (x )=ax 2+2ax +4(a >0),若x 1<x 2,x 1+x 2=0,则 ( )A .f (x 1)<f (x 2)B .f (x 1)=f (x 2)C .f (x 1)>f (x 2)D .f (x 1)与f (x 2)的大小不能确定5.如果二次函数)3(2+++=m mx x y 有两个不同的零点,则m 的取值范围是( )A .()6,2-B .[]6,2-C .{}6,2-D .()(),26,-∞-+∞6.设abc >0,二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的图象可能是 ( )二、填空题7.若函数()x f 既是幂函数又是反比例函数,则这个函数是()x f = 。
高中数学课时作业三十四计算函数零点的二分法湘教版必修第一册
课时作业(三十四) 计算函数零点的二分法[练基础]1.下列函数零点不能用二分法求解的是( ) A .f (x )=x 3-1 B .f (x )=ln x +3C .f (x )=x 2+22x +2 D .f (x )=-x 2+4x -12.已知定义在R 上的函数f (x )的图象是连续不断的,且有如下对应值表:那么函数f (x )一定存在零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,+∞)3.某同学用二分法求方程3x+3x -8=0在x ∈(1,2)内近似解的过程中,设f (x )=3x+3x -8,且计算f (1)<0,f (2)>0,f (1.5)>0,则该同学在第二次应计算的函数值为( )A .f (0.5)B .f (1.125)C .f (1.25)D .f (1.75)4.在用“二分法”求函数f (x )零点近似值时,第一次所取的区间是[-2,4],则第三次所取的区间可能是( )A .[1,4]B .[-2,1]C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,52D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1 5.在用二分法求方程x 3-2x -1=0的一个近似解时,现在已经将一个根锁定在(1,2)内,则下一步可断定该根所在的区间为( )A .(1.4,2)B .(1,1.4)C .(1,1.5)D .(1.5,2)6.(多选)某同学求函数f (x )=ln x +2x -6的零点时,用计算器算得部分函数值如下表所示:则方程ln x +2x -6=0的近似解(精确度0.1)可取为( ) A .2.52 B .2.56 C .2.66 D .2.757.用二分法研究函数f (x )在区间(0,1)内的零点时,计算得f (0)<0,f (0.5)<0,f (1)>0,那么下一次应计算x =________时的函数值.8.函数f (x )=x 2+ax +b 有零点,但不能用二分法求出,则a ,b 的关系是________. 9.已知方程2x+2x =5.(1)判断该方程解的个数以及所在区间; (2)用二分法求出方程的近似解(精确度0.1). 参考数值:10.已知函数f (x )=ln x +2x -6. (1)证明f (x )有且只有一个零点;(2)求这个零点所在的一个区间,使这个区间的长度不大于14.[提能力]11.(多选)若函数f (x )的图象是连续的,且函数f (x )的唯一零点同时在区间(0,4),(0,2),⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,⎝ ⎛⎭⎪⎫54,32内,则与f (0)符号不同的是( ) A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫54 B .f (2) C .f (1) D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 12.若函数f (x )在(1,2)内有一个零点,要使零点的近似值满足精确度为0.01,则对区间(1,2)至少二等分( )A .5次B .6次C .7次D .8次13.用二分法研究函数f (x )=x 3+3x -1的零点时,第一次经计算f (0)<0,f (0.5)>0,可得其中一个零点x 0∈________,第二次应计算________.14.在26枚崭新的金币中,有一枚外表与真金币完全相同的假币(质量小一点),现在只有一台天平,则应用二分法的思想,最多称________次就可以发现这枚假币.15.已知函数f (x )=2x 2-8x +m +3为R 上的连续函数.(1)若m =-4,判断f (x )=0在(-1,1)上是否有根存在?没有,请说明理由;若有,并在精确度为0.2的条件下(即根所在区间长度小于0.2),用二分法求出使这个根x 0存在的区间;(2)若函数f (x )在区间[-1,1]上存在零点,求实数m 的取值范围.[培优生]16.求方程3x+xx +1=0的近似解(精确度0.1).课时作业(三十四) 计算函数零点的二分法1.解析:对于C ,f (x )=(x +2)2≥0,不能用二分法. 故选C. 答案:C2.解析:因为f (1)f (2)<0,所以f (x )在(1,2)内一定存在零点. 故选B. 答案:B3.解析:∵f (1)<0,f (2)>0,f (1.5)>0,∴在区间(1,1.5)内函数f (x )=3x+3x -8存在一个零点,该同学在第二次应计算的函数值1+1.52=1.25.故选C. 答案:C4.解析:∵第一次所取的区间是[-2,4],∴第二次所取的区间可能为[-2,1],[1,4],∴第三次所取的区间可能为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,-12,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,52,⎣⎢⎡⎦⎥⎤52,4. 故选D. 答案:D5.解析:令f (x )=x 3-2x -1,则f (1)=-2<0,f (2)=3>0,f (1.5)=-0.625<0,由f (1.5)f (2)<0知根所在的区间为(1.5,2).故选D. 答案:D6.解析:由表格知函数值在0的左右两侧最接近的值,即f (2.5)≈-0.084,f (2.562 5)≈0.066,可知方程ln x +2x -6=0的近似根在(2.5,2.562 5)内,因此选项A 中2.52符合,选项B 中2.56也符合,故选AB.答案:AB7.解析:∵f (0)<0,f (0.5)<0,f (1)>0,∴根据函数零点的判定定理,函数零点落在区间(0.5,1)内,取x =0.75.答案:0.758.解析:∵函数f (x )=x 2+ax +b 有零点,但不能用二分法,∴函数f (x )=x 2+ax +b 的图象与x 轴相切,∴Δ=a 2-4b =0,∴a 2=4b .答案:a 2=4b9.解析:(1)令f (x )=2x+2x -5.因为函数f (x )=2x +2x -5在R 上是增函数,所以函数f (x )=2x+2x -5至多有一个零点.因为f (1)=21+2×1-5=-1<0,f (2)=22+2×2-5=3>0,所以方程2x+2x =5有一解在(1,2)内. (2)用二分法逐次计算,列表如下:因为|1.375-1.25|=0.125>0.1, 且|1.312 5-1.25|=0.062 5<0.1, 所以函数的零点近似值为1.312 5, 即方程2x+2x =5的近似解可取为1.312 5.10.解析:(1)证明:f (x )=ln x +2x -6在(0,+∞)上是增函数, ∴f (x )至多有一个零点.由于f (2)=ln 2-2<0,f (3)=ln 3>0,∴f (2)·f (3)<0. ∴f (x )在(2,3)内有一个零点. ∴f (x )在(0,+∞)上只有一个零点.(2)∵f (2)<0,f (3)>0,取x 1=2+32=52,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=ln 52+5-6=ln 52-1<0,∴f (3)·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<0.∴f (x )零点x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫52,3.取x 2=52+32=114,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫114=ln 114+2×114-6=ln 114-12>0. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫114·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<0.∴x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫52,114.∵|114-52|=14≤14,∴满足题意的区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫52,114. 11.解析:由二分法的步骤可知:①零点在区间(0,4)内,则有f (0)·f (4)<0,不妨设f (0)>0,f (4)<0,取中点2;②零点在区间(0,2)内,则有f (0)·f (2)<0,则f (0)>0,f (2)<0,取中点1;③零点在区间(1,2)内,则有f (1)·f (2)<0,则f (1)>0,f (2)<0,取中点32;④零点在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32内,则有f (1)·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<0,则f (1)>0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<0,则取中点54;⑤零点在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫54,32内,则有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫54·f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫54>0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<0,所以与f (0)符号不同的是f (4),f (2),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32.故选BD.答案:BD12.解析:设对区间(1,2)至少二等分n 次,初始的区间长为1, 第1次二等分后区间长为12;第2次二等分后区间长为122;第3次二等分后区间长为123;第n 次二等分后区间长为12n .根据题意得12n <0.01,∴n >log 2100.∵6<log 2100<7,∴n ≥7, 故对区间(1,2)至少二等分7次. 故选C. 答案:C13.解析:二分法要不断地取区间的中点值进行计算.由f (0)<0,f (0.5)>0,知x 0∈(0,0.5).再计算0与0.5的中点0.25的函数值,以判断x 0更准确的位置.答案:(0,0.5) f (0.25)14.解析:将26枚金币平均分成两份,分别放在天平两端,则假币一定在质量小的那13枚金币里面;从这13枚金币中拿出1枚,然后将剩下的12枚金币平均分成两份,分别放在天平两端,若天平平衡,则假币一定是拿出的那一枚,若不平衡,则假币一定在质量小的那6枚金币里面;将这6枚金币平均分成两份,分别放在天平两端,则假币一定在质量小的那3枚金币里面;从这3枚金币中任拿出2枚,分别放在天平两端,若天平平衡,则剩下的那一枚是假币,若不平衡,则质量小的那一枚是假币.综上可知,最多称4次就可以发现这枚假币.答案:415.解析:(1)m =-4时,f (x )=2x 2-8x -1, 可以求出f (-1)=9,f (1)=-7,∵f (-1)·f (1)<0,f (x )为R 上的连续函数, ∴f (x )=0在(-1,1)上必有根存在,取中点0,代入函数得f (0)=-1<0,f (-1)·f (0)<0, 根x 0∈(-1,0), 再取中点-12,计算得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=72>0,∴根x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0, 取其中点-14,计算得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=98>0,∴根x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0, 取其中点-18,计算得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-18=132>0,∴根x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-18,0, 区间长度18<15,符合要求,故符合要求的根存在的区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-18,0. (2)f (x )=2x 2-8x +m +3的图象为开口向上的抛物线,对称轴为x =--82×2=2,函数f (x )在区间[-1,1]上是减函数,又f (x )在区间[-1,1]上存在零点,只可能⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≥0,f (1)≤0即⎩⎪⎨⎪⎧2+8+m +3≥0,2-8+m +3≤0, ∴-13≤m ≤3.16.解析:原方程可化为3x-1x +1+1=0,即3x=1x +1-1. 令g (x )=3x,h (x )=1x +1-1,在同一平面直角坐标系中,分别画出函数g (x )=3x与h (x )=1x +1-1的简图.函数g (x )与h (x )图象的交点的横坐标位于区间(-1,0),且只有一个交点,∴原方程只有一个解x =x 0.令f (x )=3x+xx +1=3x-1x +1+1, ∵f (0)=1-1+1=1>0,f (-0.5)=13-2+1=1-33<0,∴x 0∈(-0.5,0). 用二分法逐步计算列表如下:∵|-0.437 5-(-0.375)|=0.062 5<0.1, ∴原方程的近似解可取为-0.437 5.。
高中数学 第二章 函数 2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法同步练习(含解析)新人教B版必修1
2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法同步练习1.函数f (x )在区间(0,2)内有零点,则( ). A .f (0)>0,f (2)<0 B .f (0)·f (2)<0C .在区间(0,2)内,存在x 1,x 2使f (x 1)·f (x 2)<0D .以上说法都不正确2.函数f (x )的图象如图所示,函数f (x )的变号零点个数为( ).A .0个B .1个C .2个D .3个 3.函数y =x 与1y x =+图象交点的横坐标的大致区间是( ).A .(-1,0)B .(0,1)C .(1,2)D .(2,3)4.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( ).5.设函数[)()221,0,()4,,0x x f x x x ⎧-∈+∞⎪=⎨-∈-∞⎪⎩又g (x )=f (x )-1,则函数g (x )的零点是________. 6.某方程有一个无理根在区间D =(1,3)内,若用二分法,求此根的近似值,则将D 至少等分________次后,所得近似值的精确度为0.1.7.证明:函数 225()1x f x x -=+在区间(2,3)上至少有一个零点. 8.已知关于x 的函数y =(m +6)x 2+2(m -1)x +m +1恒有零点. (1)求m 的范围;(2)若函数有两个不同零点,且其倒数之和为-4,求m 的值.9.如图所示,有一块边长为15 c m的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为x c m的小正方形,然后折成一个无盖的盒子.(1)求出盒子的体积y以x为自变量的函数解析式,并讨论这个函数的定义域;(2)如果要做成一个容积是150 c m3的无盖盒子,那么截去的小正方形的边长x是多少(精确到0.1 c m)?参考答案1. 答案:D解析:当f (x )=|x -1|时,对于x ∈(0,2)恒有f (x )≥0,故A 、B 、C 排除. 2. 答案:D 3. 答案:C解析:依题意,令()f x x =,问题转化为求该函数零点的大致区间:由于(1)10f =,(2)20f =>,∴f (1)f (2)<0,且函数y =f (x )的图象在[-1,+∞)上是连续的,所以函数y =x 与y =图象交点的横坐标的大致区间是(1,2),故选C.4. 答案:B解析:只有变号零点才适合用二分法来求.5. 答案:1,解析:当x ≥0时,g (x )=f (x )-1=2x -2,令g (x )=0得x =1;当x <0时,g (x )=x 2-4-1=x 2-5,令g (x )=0得x =∴g (x )的零点是1,6. 答案:5 解析:∵310.12n -≤,得2n ≥20,n >4, ∴至少等分5次. 7. 解:∵函数225()1x f x x -=+的定义域为R , ∴函数f (x )的图象在区间(2,3)上是连续的. 又∵22251(2)0215f ⨯-==-<+,22351(3)03110f ⨯-==>+, ∴f (2)·f (3)<0.∴函数f (x )在区间(2,3)上至少有一个零点.8. 解:(1)当m +6=0时,函数为y =-14x -5显然有零点.当m +6≠0时,由Δ=4(m -1)2-4(m +6)(m +1)=-36m -20≥0,得59m ≤-. ∴当59m ≤-且m ≠-6时,二次函数有零点.综上,59m ≤-. (2)设x 1、x 2是函数的两个零点,则有()12216m x x m -+=-+,1216m x x m +=+.∵12114x x +=-,∴12124x x x x +=-,即()2141m m --=-+,解得m =-3. 当m =-3时,m +6≠0,Δ>0. ∴m =-3.9. 解析:(1)∵底面积为(15-2x )2,高为x , 又15-2x >0且x >0,∴0<x <7.5. ∴y =(15-2x )2x ,x ∈(0,7.5). (2)∵容积为150c m 3, ∴(15-2x )2·x =150.下面用二分法来求方程(15-2x )2x =150在(0,7.5)内的近似解. 设f (x )=(15-2x )2x -150, ∵f (0)·f (1)<0,f (4)·f (5)<0,∴函数f (x )在[0,1]和[4,5]内各有一个零点,即方程(15-2x )2·x =150在[0,1]和[4,5]内各有一个解. 下面用二分法求出方程在(0,1)内的解,如下表:端点或中点横坐标 计算端点或中点函数值定区间 x 1=0.5 f (x 1)=-52 [0,1] x 2=0.75 f (x 2)=-13.312 5 [0.5,1] x 3=0.875 f (x 3)=3.617 2 [0.75,1] x 4=0.812 5 f (x 4)=-4.651 4 [0.75,0.875] x 5=0.843 75f (x 5)=-0.468 4[0.812 5,0.875]∵0.062 5∴可在区间[0.812 5,0.875]内取0.843 75作为函数零点的近似值.同理可得,在区间[4,5]内的近似值为4.7.即方程(15-2x )2·x =150在[0,1]和[4,5]内解的近似值分别为0.8和4.7.答:如果做成一个容积为150 c m 3的无盖盒子时,截去的小正方形的边长大约是0.8 c m 或4.7 c m.。
函数的应用(零点、二分法)
函数的应用(零点、二分法)
一、单选题(共6道,每道16分)
1.函数的零点所在的大致区间是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数的零点
2.若函数在区间上恰有一个零点,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:A
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数零点的存在性
3.函数的零点有( )
A.0个
B.1个
C.2个
D.3个
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数零点的存在性
4.函数的零点个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:B
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数的零点
5.已知函数,若函数在上有两个零点,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:D
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:函数的零点
6.用二分法求方程的近似解(精确度0.01),先令,则根据下表数据,方程的近似解可能是( )
A.2.512
B.2.522
C.2.532
D.2.542
答案:C
解题思路:
试题难度:三颗星知识点:二分法求函数零点的近似值。
求函数零点的方法二分法
,
b0]
的中点,那么此中点对应的横坐标为
x0=(1+2)/2=1.
1 1 (3)如果f(a1)f(x1) >0 ,那么零点位于区间[x1 , b1]中,令a2=x1,b2=b1.
xa 点时不变号,这样的零点叫做不变号零点 (ba) (ab).
2 2 变号零点:x1 , x2
0
0
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(3)如果f(a1)f(x1) >0 ,那么零点位于区间[x1 , b1]中,令 a2=x1,b2=b1.
……
继续实施上述步骤,直到区间[an,bn] ,函数的零点总位 于区间[an,bn] 上,当an 和 bn 按照给定的精确度所取的近 似值相同时,这个相同的近似值就是函数 y=f(x)的近似零点, 计算中止.这时函数y=f(x) 的近似零点满足给定的精确度.
例题分析
求函数f (x) = x3+x2-2x-2 的一个正实数零点〔精确到0.1〕
解: 由于f (1)=-2<0,f (2)=6>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,列表如下:
端点或中点横坐标 计算端点或中点的函数值
定区间
a0=1, b0=2
f (1)=-2, f (2)=6
0
0
0
f (x2)=-0. 计 算 f(x)与 f(a), 并 判 断 :
f (1)=-2, f (2)=6
0
0
(1)如果 f (x0)=0 用二分法逐步计算,列表如下:
4375] 的左右端点保
,那么
x0就是f (x)
的零点,计算中止
留两位有效数字所取的近似值都是1.
(整理)函数应用零点二分法知识点和练习.
精品文档5、非基本初等函数(不可直接求出零点的较复杂的函数),函数先把()f x 转化成()0f x =,再把复杂的函数拆分成两个我们常见的函数12,y y (基本初等函数),这另个函数图像的交点个数就是函数()f x 零点的个数。
即f(x)=g(x)的解集 f(x)的图像和g(x)的图像的交点。
6、选择题判断区间(),a b 上是否含有零点,只需满足()()0f a f b <。
7、确定零点在某区间(),a b 个数是唯一的条件是:①()f x 在区间上连续,且()()0f a f b <②在区间(),a b 上单调。
8、函数零点的性质:从“数”的角度看:即是使0)(=x f 的实数;从“形”的角度看:即是函数)(x f 的图象与x 轴交点的横坐标;若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相切,则零点0x 通常称为不变号零点;若函数)(x f 的图象在0x x =处与x 轴相交,则零点0x 通常称为变号零点.9、二分法的定义对于在区间[a ,]b 上连续不断,且满足()()0f a f b ⋅<的函数)(x f y =,通过不断地把函数)(x f 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.10、给定精确度ε,用二分法求函数()f x 零点近似值的步骤:(1)确定区间[a ,]b ,验证()()f a f b ⋅0<,给定精度ε;(2)求区间(a ,)b 的中点1x ;(3)计算1()f x :①若1()f x =0,则1x 就是函数的零点;②若()f a ⋅1()f x <0,则令b =1x (此时零点01(,)x a x ∈);③若1()f x ⋅()f b <0,则令a =1x (此时零点01(,)x x b ∈);(4)判断是否达到精度ε;即若||a b ε-<,则得到零点值a (或b );否则重复步骤(2)-(4).11、二分法的条件()f a ·()f b 0<表明用二分法求函数的近似零点都是指变号零点。
高一数学3.1零点及二分法
零点二分法试题 1.函数f(x)=x-x4的零点是( ) A.0 B.1 C.2 D.无数个2.函数f(x)=3222x x x --+的零点是( ) A. 1,2,3B.-1,1,2 C.0,1,2 D.-1,1,23.下列函数中在[1,2]上有零点的是( )A.543)(2+-=x x x fB.55)(3+-=x x x fC.63ln )(+-=x x x f D.63)(-+=x e x f x 4.若方程0122=--x ax 在(0,1)内恰有一个实根,则a 的取值范围是( ) A.)1,(--∞ B.),1(+∞C.)1,1(-D.[)1,0 5.函数3log )(3-+=x x f x 零点所在大致区间是( ) A(0,1) B.(1,2) C.(2,3) D.(3,4)6.函数2)(-+=x e x f x 的零点所在的区间是( )(A)(-2,-1) (B) (-1,0) (C) (0,1) (D) (1,2)7.函数f (x )=ln x -2x 的零点所在的大致区间是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,4)D .(e,3)8.设f (x ) = 12x 5x -3++,则在下列区间中,使函数f (x )有零点的区间是 ( )A .[0,1]B .[1,2]C .[-2,-1]D .[-1,0]9.方程2x +x-4=O 的解所在区间为( )A .(-1,0)B .(0,1)C .(1,2)D .(2,3)10.若0x 是方程式 l g 2x x +=的解,则0x 属于区间 ( ) (A )(0,1). (B )(1,1.25). (C )(1.25,1.75) (D )(1.75,2)11.函数5()3f x x x =+-的实数解落在的区间是( )A .[0,1]B .[1,2]C .[2,3]D .[3,4]12.函数12log )(2-+=x x x f 的零点必落在区间( ) A.⎪⎭⎫ ⎝⎛41,81 B.⎪⎭⎫ ⎝⎛21,41 C.⎪⎭⎫ ⎝⎛1,21 D.(1,2) 13.(10年上海)若0x 是方程31)21(x x =的解,则0x 属于区间( )A .⎪⎭⎫ ⎝⎛1,32 .B .⎪⎭⎫ ⎝⎛32,21 .C .⎪⎭⎫ ⎝⎛21,31D .⎪⎭⎫ ⎝⎛31,0 14.(10天津)函数()xx f x 32+=的零点所在的一个区间是( ) A .()1,2-- B .()0,1- C .()1,0 D .()2,115.(10天津文)函数()2-+=x e x f x 的零点所在的一个区间是( ) A .()1,2-- B .()0,1- C .()1,0 D .()2,116.(2011)、.设函数1()l n(0)3f x x x x =->,则函数()f x (A) 在区间(0,1)(1,)+∞, 内均有零点 (B) 在区间(0,1)(1,)+∞, 内均无零点 (C) 在区间(0,1)内有零点,在区间(1,)+∞内无零点(D) 在区间(0,1)内无零点,在区间(1,)+∞内有零点17.设()833-+=x x f x ,用二分法求方程()2,10833∈=-+x x x 在内近似解的过程中得 ()()(),025.1,05.1,01<><f f f 则方程的根落在区间( )A .(1,1.25)B .(1.25,1.5)C .(1.5,2)D .不能确定18.方程0lg =-x x 根的个数为( ) A .无穷多 B .3 C .1 D .019.若方程0x a x a --=有两个实数解,则a 的取值范围是( )A .(1,)+∞B .(0,1)C .(0,2)D .(0,)+∞20.一次函数mmx x f -+=1)(在[0,1]无零点,则m 取值范围为 21.若函数f(x)=2x -ax-b的两个零点为2和3,则函数g(x)=b2x -ax-1的零点为 .22.用“二分法”求方程0523=--x x 在区间[2,3]内的实根,取区间中点为5.20=x ,那么下一个有根的区间是 。
人教新课标版数学高一B版必修1同步训练 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5分钟训练1.用二分法研究函数f(x)=x3+3x-1的零点时,第一次经计算f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈______________,第二次应计算______________.以上横线上应填的内容为( )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)答案:A解析:∵f(0)<0,f(0.5)>0,∴函数f(x)的一个零点x0∈(0,0.5).第二次计算f(25.0)=f(0.25).2.用“二分法”可求近似解,对于精确度ε说法正确的是( )A.ε越大,零点的精确度越高B.ε越大,零点的精确度越低C.重复计算次数就是εD.重复计算次数与ε无关答案:B解析:依“二分法”的具体步骤可知,ε越大,零点的精确度越低.3.函数f(x)=x3-2x2-x+2的零点个数是( )A.0B.1C.2D.3答案:D解析:考虑分解因式降次.∵f(x)=x2(x-2)-(x-2)=(x-2)(x+1)(x-1),∴f(x)有三个零点.4.电视中某一娱乐性节目有一种猜价格的游戏,在限定时间内(如15秒)猜出某一种商品的售价,就把该商品奖给选手,每次选手给出报价,主持人告诉说高了或低了,以猜对或到时为游戏结束.如猜一种品牌的电风扇,过程如下:游戏参与者开始报价500元,主持人说高了,300元,高了,260元,低了,280元,低了,290元,高了,285元,低了,288元,你猜对了!恭喜!请问游戏参与者用的数学知识是_________________(只写出一个正确答案).答案:二分法(或综合法等)10分钟训练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( )答案:C解析:只有函数的变号零点才能用二分法求.2.二次函数y=ax2+bx+c中,a·c<0,则函数的零点个数是( )A.1B.2C.0D.无法确定 答案:B解析:分析条件a·c<0,a 是二次项系数,确定抛物线的开口方向;c=f(0). ∴a·c=af(0)<0,由此得解. ∵c=f(0),∴ac=af(0)<0,即a 与f(0)异号,即⎩⎨⎧><⎩⎨⎧<>.0)0(,00)0(,0f a f a 或 ∴函数必有两个零点.3.已知连续函数y=f(x),有f(a)·f(b)<0(a<b),则y=f(x)( )A.在区间[a,b ]上可能没有零点B.在区间[a,b ]上至少有一个零点C.在区间[a,b ]上零点个数为奇数个D.在区间[a,b ]上零点个数为偶数个 答案:B4.用二分法求方程x 3-2x-5=0在区间[2,3]内的实根,取区间中点x 0=2.5,那么下一个有根区间是______________. 答案:[2,2.5]解析:由计算器计算得f(2)=23-2×2-5=-1,f(2.5)=15.625>0, ∴f(2)·f(2.5)<0,∴下一个有根区间是[2,2.5].5.如果一个立方体的体积在数值上等于V,表面积在数值上等于S,且V=S+1,那么这个立方体的一个面的边长(精确到0.01)约为______________. 答案:6.05解析:设立方体的边长为x,则V=x 3,S=6x 2. ∵V=S+1, ∴x 3=6x 2+1.不妨设f(x)=x 3-6x 2-1,应用二分法得方程的根约为6.05.函数f(x)在哪几个区间内有零点?为什么? 解:由x 、f(x)的对应值表,可得f(2)·f(3)<0,f(3)·f(4)<0,f(4)·f(5)<0,又根据“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,并且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点”,可知函数f(x)分别在区间(2,3),(3,4),(4,5)内有零点. 30分钟训练1.(创新题)在26枚崭新的金币中,混入了一枚外表与它们完全相同的假币(重量稍轻),现在只有一台天平,请问:最多需要称几次就可以发现这枚假币( )A.3B.4C.5D.6 答案:B解析:可利用二分法的思想方法去解决.2.若函数f(x)唯一的一个零点在区间(0,24),(0,12),(0,6),(0,3)内,则下列命题正确的是( ) A.函数f(x)在区间(0,2)内有零点 B.函数f(x)在区间(0,2)或(2,3)内有零点 C.函数f(x)在区间(3,24)内无零点 D.函数f(x)在区间(2,24)内无零点 答案:C3.若方程2ax 2-x-1=0在(0,1)内恰有一解,则a 的取值范围是( )A.a<-1B.a>1C.-1<a<1D.0≤a<1答案:B解析:令f(x)=2ax2-x-1,a=0时显然不适合,a≠0时,则有f(0)f(1)=-1×(2a-2)<0,∴a>1.4.已知函数f(x)=mx2+(m-3)x+1的图象与x轴的交点至少有一个在原点右侧,则实数m的取值范围是( )A.(0,1]B.(0,1)C.(-∞,1)D.(-∞,1]答案:D解法一:取m=0有f(x)=-3x+1的根x=31>0,即m=0应符合题设,所以排除A、B.当m=1时,f(x)=x2-2x+1=(x-1)2,它的根是x=1,符合要求,排除C,故选D.解法二:直接法.∵f(0)=1,∴(1)当m<0时,必成立,排除A、B.(2)当m>0时,要使与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>--≥--=∆>.023,04)3(,02mmmmm∴0<m≤1.(3)当m=0时根为x=31>0.故选D.5.(探究题)已知y=x(x-1)(x+1)的图象如图所示,今考虑f(x)=x(x-1)(x+1)+0.01,则函数f(x):①当x<-1时,恰有一零点(有一零点且仅有一零点);②当-1<x<0时,恰有一零点;③当0<x<1时,恰有一零点;④当x>1时,恰有一零点.其中正确命题的个数为( )A.0B.1C.2D.4答案:B解析:∵f(-2)=-2×(-3)×(-1)+0.01=-5.99<0,f(-1)=0.01>0,即f(-2)·f(-1)<0,∴在(-2,-1)内有一零点.结合函数图象,函数在(-∞,-1)上,恰有一个零点,∴①正确.又∵f(0)=0.01>0,结合图象,知函数f(x)在(-1,0)上没有零点,∴②不正确.又∵f(0.5)=0.5×(-0.5)×1.5+0.01=-0.365<0,f(1)=0.01>0,即f(0.5)·f(1)<0,∴函数f(x)在(0.5,1)上必有一个零点,且f(0)·f(0.5)<0.∴函数f(x)在(0,0.5)上也有一个零点.∴函数f(x)在(0,1)上有两个零点,③不正确.由f(1)>0,结合图象,知函数f(x)在(1,+∞)上没有零点, ∴④不正确.6.定义在R 上的偶函数y=f(x),当x>0时,y=f(x)是单调递增的,f(1)·f(2)<0,则函数y=f(x)的图象与x 轴的交点的个数是______________. 答案:2解析:∵f(1)·f(2)<0,∴在(1,2)上函数y=f(x)有零点.又∵y=f(x)在(0,+∞)上是单调增函数,∴函数y=f(x)在(0,+∞)上有且只有一个零点.由函数为偶函数可知,函数在(-∞,0)上也有一个零点.7.已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(a,b)(b-a=0.1)上有唯一零点,如果用“二分法”求这个零点(精确到0.000 1)的近似值,那么将区间(a,b)等分的次数至多是_______________. 答案:108.求函数f(x)=x 3+2x 2-3x-6的一个为正数的零点(精确到0.1). 解:∵f(1)=-6<0,f(2)=4>0, ∴存在x 1∈(1,2),使f(x 1)=0.∵最后一个区间端点精确到0.1的近似值都是1.7,∴所求的正数零点为1.7. 9.某方程有一无理根在区间D 内,若用二分法求此根的近似值,那么: (1)区间D=(1,3)时,将D 等分n 次后,所得近似解可精确到多少? (2)一般情况,是否有必要尽可能多地将区间D 等分? 解:(1)设无理根为x 0,将D 等分n 次后的长度为d n . 包含x 0的区间为(a,b),于是d 1=1,d 2=21,d 3=221,d 4=321,…,d n =121-n . 所以|x 0-a|≤d n =121-n ,即近似值可精确到121-n .(2)由于121-n 随n 的增大而不断地趋向于0,故对于事先给定的精确度ε,总有自然数n,使得121-n ≤ε.所以,只需将区间D 等分n 次就可以达到事先给定的精确度ε. 所以,一般情况下,不需尽可能多地将区间D 等分. 10.设函数f(x)=-x 2-3x-2.(1)若g(x)=2-[f(x)]2,求g(x)的解析式;(2)借助计算器或计算机,画出函数g(x)的图象; (3)求出函数g(x)的零点(精确到0.1).解:(1)由题设有g(x)=2-[f(x)]2=2-(x 2+3x+2)2=-x 4-6x 3-13x 2-12x-2. (2)函数图象如下图所示.(3)由图象可知,函数g(x)分别在区间(-3,-2)和区间(-1,0)内各有一个零点. 取区间(-3,-2)的中点x 1=-2.5,用计算器可算得g(-2.5)=0.187 5. 因为g(-3)·g(-2.5)<0, 所以x 0∈(-3,-2.5).再取(-3,-2.5)的中点x 2=-2.75,用计算器可算得g(-2.75)≈0.28. 因为g(-3)·g(-2.75)<0, 所以x 0∈(-3,-2.75).同理可得x 0∈(-2.875,-2.75),x 0∈(-2.812 5,-2.75). 由于|-2.75-(-2.812 5)|=0.062 5<0.1,此时区间(-2.812 5,-2.75)的两个端点精确到0.1的近似值都是-2.8,所以函数在区间(-4,-3)内精确到0.1的零点约为-3.5.同样可求得函数在区间(-1,0)内精确到0.1的零点约为-0.2. 所以函数g(x)精确到0.1的零点约为-3.5或-0.2.。
高考数学-函数零点二分法练习
高考数学-函数与零点1、证明:(1)函数462++=x x y 有两个不同的零点;(2)函数13)(3-+=x x x f 在区间(0,1)上有零点2、二次函数243y x x =-+的零点为 。
3、若方程方程2570x x a --=的一个根在区间(1-,0)内,另一个在区间(1,2)内,求实数a 的取值范围 。
二分法1、设0x 是方程062ln =-+x x 的近似解,且),(0b a x ∈,1=-a b ,z b a ∈,,则b a ,的值分别为 、2、函数x x y 26ln +-=的零点一定位于如下哪个区间 ( )A 、()2,1B 、()3,2C 、()4,3D 、()6,53、已知函数()35xf x x =+-的零点[]0,x a b ∈,且1b a -=,a ,b N *∈,则a b += .4、根据表格中的数据,可以判定方程20xe x --=的一个根所在的区间 为5、函数()lg 3f x x x =+-的零点在区间(,1)m m +()m Z ∈内,则m = .6、用二分法求函数43)(--=x x f x 的一个零点,其参考数据如下:据此数据,可得方程043=--x x的一个近似解(精确到0.01)为 7、利用计算器,列出自变量和函数值的对应值如下表:那么方程22xx =的一个根位于下列区间的参考答案函数与零点1、 略2、 3,13、解:令2()57f x x x a =-- 则根据题意得(1)057012(0)000(1)0202(2)0201406f a a f a a f a a f a a ->⇒+->⇒<⎧⎪<⇒-<⇒>⎪⎨<⇒--<⇒>-⎪⎪>⇒-->⇒<⎩ 06a ∴<<二分法1、2,32、B3、3(其中1,2a b ==)4、(1,2)5、26、1.567、(1.8,2.2)。
人教课标版(B版)高中数学必修1《求函数零点近似解的一种计算方法——二分法》基础练习
2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法1.设()338x f x x =+-,用二分法求方程3380(1,2)x x x +-=∈在内近似解的过程中,计算得到(1)0,f < (1.5)0,(1.25)0,f f ><则方程的根落在区间( )A .(1,1.25)B .(1.25,1.5)C .(1.5,2)D .不能确定 2. 若函数y =f (x )在区间[0,4]上的图象是连续不断的曲线,且方程f (x )=0在(0,4)内有且仅有一个实数根,则f (0)·f (4)的值( )A . 大于0B . 小于0C . 等于0D . 无法判断3.设函数3y x =与21()2x y -=的图象的交点为00()x y ,,则0x 所在的区间是( ) A . (01), B . (12), C . (23), D . (34),4.如图3 – 1 所示,每个函数图象都有零点,但不能用二分法求图中函数零点的是( )5. 方程x 3=2x 2+2有唯一实根所在的区间为 [n ,n +1], n ∈N , 则n 的值为( ) A . 1 B . 2 C . 3 D . 06.已知函数()f x 的一个零点0(2,3)x ∈,在用二分法求精确度为0.01的0x 的一个值时,判断各区间中点的函数值的符号最多( ) A . 5次 B . 6次 C . 7次 D . 8次7.用“二分法”求方程3250x x --=在区间[2,3]内的实根,取区间中点为0 2.5x =,那么下一个有根的区间是 .8.举出一个方程,但不能用“二分法”求出它的近似解 .9.已知3()24f x x x =--+,求证此函数()f x 有且仅有一个零点,并求此零点的近似值(精确到0.1).10.函数f(x)的图象是连续不断的,(1)如果f(m) f(n)<0,那么函数f(x)在区间(m , n )一定只有一个零点吗? (2)如果函数f(x)在区间(m , n )有零点,那么f(m) f(n)<0一定成立吗?图3-111.用二分法求函数f (x) = x3-2的零点(精确度0.01).参考答案1. B2. B3. B4. C5. B6. C7. [2,2.5]8. 2440x x -+=(答案不唯一)9. 函数3()24f x x x =--+在定义域R 上是减函数.3(1)121410f =--⨯+=>,3(2)222480f =--⨯+=-<,即(1)(2)0f f <,∴ 函数()f x 在区间(1,2)内有零点,且仅有一个.设零点为00,(1,2)x x ∈则,取1 1.5,(1.5) 2.2750,(1.5)(2)0x f f f ==><,∴0(1.5,2)x ∈.取2 1.75,(1.75) 4.8590,(1.5)(1.75)0x f f f ==-><,∴ 0(1.5,1.75)x ∈. 取3 1.625,(1.625) 3.5410,(1.5)(1.625)0x f f f ==-<<,∴ 0(1.5,1.625)x ∈. 取4 1.5625,(1.5625) 2.9400,(1.5)(1.5625)0x f f f ==-<<,∴ 0(1.5,1.5625)x ∈. ∵ 1.5 1.56250.06250.1-=<,∴ 取0 1.6x =,则函数的零点为1.6. 10. (1)不一定;(2)不一定.11. 函数3()2f x x =-在定义域R 上是增函数.3(1)1210f =-=-<,3(1.5) 1.52 1.3750f =-=>,即(1)(1.5)0f f <,∴ 函数()f x 在区间(1,1.5)内有零点,且仅有一个.设零点为00,(1,1.5)x x ∈则,取1 1.25,(1.25)0.0460,x f ==-<(1.25)(1.5)0f f <,∴0(1.25,1.5)x ∈.取2 1.375,(1.375)0.5990,(1.25)(1.375)0x f f f ==><,∴ 0(1.25,1.375)x ∈. 取3 1.3125,(1.3125)0.26090,(1.25)(1.3125)0x f f f ==><,∴ 0(1.25,1.3125)x ∈. 取4 1.28125,(1.28125)0.10330,(1.25)(1.28125)0x f f f ==><,∴ 0(1.25,1.28125)x ∈. 取5 1.265625,(1.265625)0.0270,(1.25)(1.265625)0x f f f ==><,∴0(1.25,1.265625)x ∈.取6 1.2578125,(1.2578125)0.0110,(1.2578125)(1.265625)0x f f f ==-<<,∴0(1.2578125,1.265625)x∈.∵ 1.2578125 1.2656250.00781250.01-=<,∴取01.26x=,则函数的零点为1.26.。
函数的零点求法(二分法)经典练习及答案
1.以下每个图象表示的函数都有零点,但不能用二分法求函数零点的是()
解析根据二分法的思想,函数f(x)在区间[a,b]上的图象连续不断,且f(a)·f(b)<0,即函数的零点是变号零点,才能将区间(a,b)一分为二,逐步得到零点的近似值,对各图象分析可知,A,B,D都符合条件,而选项C不符合,因为图象经过零点时函数值的符号没有发生变化,因此不能用二分法求函数零点.
∴f(1.1875)·f(1.25)<0,
∴x0∈(1.1875,1.25).
∵|1.25-1.1875|=0.0625<0.1,
∴1.2可作为这个方程的实数解.
[能力提升]
7.(多选)若函数f(x)图象是连续不断的,且f(0)>0,f(1)·f(2)·f(4)<0,则下列命题不正确的是()
A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点
f(x)=0的根也一定是函数f(x)的零点,C不正确;
用二分法求方程的根时,得到的也可能是精确解,D不正确,只有A正确.
答案BCD
4.用二分法求f(x)=0的近似解,f(1)=-2,f(1.5)=0.625,f(1.25)=-0.984,f(1.375)=-0.260,下一个求f(m),则m=________.
∴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)≈-0.444<0,
∴f(1.125)·f(1.25)<0,
∴x0∈(1.125,1.25);
取x4=1.1875,∵f(1.1875)≈-0.16<0,
解析(1)盒子的体积y是以x为自变量的函数.
幂函数、零点、二分法练习题(有答案)
幂函数、零点、二分法练习题一、单选题1.已知幂函数()()211m f x m m x -=--在()0,+∞上单调递减,则m 的值为 ( )A. 1-B. 2C. 1-或2D. 2-2.已知函数()211a f x ax b +=++是幂函数,则=a b + ( )A. 2B. 1C. 12D. 0 3.若函数()()2231m m f x m m x +-=--为幂函数,且当()0,x ∈+∞时, ()f x 是增函数,则函数()f x =( )A. 1x -B. 12xC. 2xD. 3x4.已知幂函数()f x 的图象过点()8,2,则()27f = ( )A. B. C. 3- D. 35.已知幂函数()()2235m f x m m x +=--在()0+∞,上为减函数,则m 等于( )A. 3B. 4C. -2D. -2或36.已知幂函数()()223mm f x x m Z --=∈的图象关于原点对称,且在()0,+∞上是减函数,则m =( ) A. 0 B. 0或2 C. 1 D. 2 7. 函数31x y =的图象是( )A. B.C. D.8.函数x x x x x f ++-+=)4)(3)(2(3)(必有一个零点的区间是( ).A .(-5, -4)B .(-4,3)C .(-1, 0)D .(0,2)二、填空题9.函数y =x 2-3x +k 的一个零点为-1,则k =________,函数的另一个零点为________.10.设f (x )的图象在区间(a ,b )上不间断,且f (a )·f (b )<0,取x 0=a +b 2,若f (a )·f (x 0)<0,则用二分法求相应方程的根时取有根区间为________.11.下列函数中能用二分法求零点的是________.12.函数f (x )=ln x -1x -1的零点个数是________个. 13.若幂函数()22133m m y m m x --=-+的图象不过原点,则m 是__________.14.若幂函数()a f x x =的图象经过点139⎛⎫ ⎪⎝⎭,,则2a -=__________. 15.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当(),0x ∈-∞时, ()322f x x x =+,则()1f =____.16.已知函数()332f x x x =+, ()2,2x ∈-,如果()()1120f a f a -+-<成立,则实数a 的取值范围为__________.三、解答题17. 已知幂函数223m m y x --= (m ∈N)的图象关于y 轴对称,且在(0,+∞)上是减函数,求满足18.若方程02)13(722=--++-k k x k x 的两根分别在区间(0,1),(1,2)内,求k 的取值范围.参考答案与解析一、选择题1.A【解析】由函数为幂函数得211m m --=,即220m m --=,解得1m =-或2m =.当1m =-时, ()2f x x -=,符合题意.当2m =时, ()f x x =,不和题意.综上1m =-.选A.2.D【解析】∵函数()211a f x ax b +=++是幂函数∴1{ 10a b =+=,即1{ 1a b ==-∴0a b +=故选:D3.D当2m =时, ()3f x x =,在()0,+∞是增函数,符合题意.所以()3f x x =.选D.4.D【解析】()a f x x =,则82a =, 13a =,所以()1327273f ==,故选D.5.C【解析】幂函数()()2235m f x m m x +=--在()0+∞,上为减函数,251{ 230m m m --=∴+<,解得32{ 32m m m ==-<-或即2m =-故选C6.B【解析】幂函数()()223m m f x x m Z --=∈在()0,+∞上是减函数,所以2230m m --<,解得13m -<<,又m Z ∈,所以0,1,2m =,当1m =时, 4y x -=不是奇函数,所以0,2m =,故选B.7. B8. B二、填空题9.解析:x =-1时y =1+3+k =0,所以k =-4,即y =x 2-3x -4=(x +1)(x -4),所以另一个零点为4.答案:-4 410.答案:(a ,a +b 2)11.③12.213.1【解析】幂函数()22133m m y m m x --=-+的图象不过原点, 2210{ 331m m m m --≤∴-+=,解得1m =,故答案为1.14.14【解析】由题意有: 13,29a a =∴=-, 则: ()22124a --=-=. 15.116.30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】因为函数()332f x x x =+, ()2,2x ∈-为奇函数,又()2'360f x x =+>恒成立,所以()f x 在R 上递增, ()()1120f a f a -+-<,可化为()()121f a f a -<-,由()f x 递增,得1213{212 0,22212a a a a a -<-⎛⎫-<-<⇒∈ ⎪⎝⎭-<-< . 17.答案:a<-1或2332a <<. 18.)(),(4,31-2-。
函数的零点二分法练习题精选
函数的零点二分法练习题精选一、填空题1.设f(x)的图象在区间(a,b)上不间断,且f(a)·f(b)<0,取x0=,若f(a)·f(x0)<0,则用二分法求相应方程的根时取有根区间为________.答案:(a,)2.一块电路板的AB线路之间有64个串联的焊接点,如果电路不通的原因是因为焊口脱落造成的,要想用二分法检测出哪一处焊口致区间是________.解析:虽然f(1)·f(1.5)<0,f(1.5)·f(1.25)<0,但(1.25,1.5)比(1,1.5)更精确.答案:(1.25,1.5)6.下列方程在区间(0,1)内存在实数解的有________.①x2+x-3=0;②+1=0;③x+ln x=0;④x2-lg x=0.解析:0<x<1时,x2+x-3<0,+1>0,x2-lg x>0.答案:③7.设函数y=x3与y=()x-2的图象的交点为(x0,y0),则x0所在的区间是________(填写序号).①(0,1)②(1,2)③(2,3)④(3,4)解析:令g(x)=x3-22-x,可求得g(0)<0,g(1)<0,g(2)>0,g(3)>0,g(4)>0.易知函数g(x)的零点所在区间为(1,2).答案:②2答案:113.方程x3-lg x=0在区间(0,10)的实数解的个数是________.解析:0<x<10时,f(x)=x3-lg x>0.答案:014.方程x2-x-1=0的一个解所在的区间为________.解析:f(x)=x2-x-1,f(-1)>0,f(0)<0,f(2)>0.答案:(-1,0)或(0,2)15.用计算器求方程ln x+x-3=0在(2,3)内的近似解为________(精确到0.1).解析:令f(x)=ln x+x-3,因为f(2)=ln2-1<0,f(3)=ln3>0,所以取(2,3)为初始区间.答案:2.2二、解答题1.已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(a,b)(b-a=0.1)上有惟一零点,如果用“二分法”求这个零点的近似值(精确到0.001),4.(1)求证:方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)上有解;(2)能否判断方程(x+1)(x-2)(x-3)=1其他解的区间.解:(1)证明:设f(x)=(x+1)(x-2)(x-3)-1,f(-1)=-1<0且f(0)=5>0,所以方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)上有解.(2)∵f(1)=3>0,f(2)=-1<0,故方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(1,2)上有解,∵f(3)=-1<0,f(4)=9>0,故方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(3,4)上有解.综上,方程在区间(1,2),(3,4)上有解.5.利用函数的图象特征,判断方程2x3-5x+1=0是否存在实数根.解:设f(x)=2x3-5x+1,则f(x)在R上的图象是一条连续不断的曲线.又f(0)=1>0,f(-3)=-38<0.∴f(0)·f(-3)<0,答案:25.函数f(x)=ln x-的零点个数是________个.解析:如图可知y=ln x与y=的图象有两个交点.答案:26.观察如图所示的函数y=f(x)的图象.(1)在区间[a,b]上(有/无)零点;f(a)·f(b)0(填“<”或“>”).(2)在区间[b,c]上(有/无)零点;f(b)·f(c)0(填“<”或“>”).(3)在区间[c,d]上(有/无)零点;f(c)·f(d)0(填“<”或“>”).答案:(1)有,<(2)有,<(3)有,<。
课时作业14:2.4.2 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——二分法一、选择题1.下列函数图象与x轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是()考点二分法的概念题点判断是否能用二分法求解零点答案 C解析只有选项C中零点左右的函数值符号相反且函数图象连续,可以利用二分法求解.2.下列关于函数f(x),x∈[a,b]的命题中,正确的是()A.若x0∈[a,b]且满足f(x0)=0,则x0是f(x)的一个零点B.若x0是f(x)在[a,b]上的零点,则可以用二分法求x0的近似值C.函数f(x)的零点是方程f(x)=0的根,但f(x)=0的根不一定是函数f(x)的零点D.用二分法求方程的根时,得到的都是近似解答案 A解析使用“二分法”必须满足“二分法”的使用条件,B不正确;f(x)=0的根也一定是函数f(x)的零点,C不正确;用二分法求方程的根时,得到的也可能是精确解,D不正确,只有A正确.3.二次函数f(x)=ax2+bx+c(x∈R,a≠0)的部分对应值如下表:x -3-2-10123 4y 6m -4-6-6-4n 6不求a,b,c的值,可以判断方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两根所在区间是()A.(-3,-1)和(2,4)B.(-3,-1)和(-1,1)C.(-1,1)和(1,2)D.(-∞,-3)和(4,+∞)答案 A解析由表格中数据可知f(-3)·f(-1)<0,f(2)·f(4)<0.4.若函数f(x)图象是连续不断的,且f(0)>0,f(1)·f(2)·f(4)<0,则下列命题正确的是() A.函数f(x)在区间(0,1)内有零点B.函数f(x)在区间(1,2)内有零点C.函数f(x)在区间(0,2)内有零点D.函数f(x)在区间(0,4)内有零点答案 D解析f(1)·f(2)·f(4)<0,则f(1),f(2),f(4)中有一个小于0,另两个大于0或三个都小于0,则零点可能位于区间(0,1),(1,2),(2,4),但它们都包含于(0,4),因此选项D正确.5.用二分法求函数f(x)在(a,b)内的唯一零点时,精确度为0.001,则结束计算的条件是() A.|a-b|<0.1 B.|a-b|<0.001C.|a-b|>0.001 D.|a-b|=0.01答案 B解析据二分法的步骤知当区间长度|b-a|不大于精确度ε时,便可结束计算.6.利用计算器,列出自变量和函数值的对应关系如下表:那么方程2x=x2的一个根位于下列哪个区间内()A.(0.6,1.0) B.(1.4,1.8)C.(1.8,2.2) D.(2.6,3.0)答案 C解析设f(x)=2x-x2,根据列表有f(0.2)>0,f(0.6)>0,f(1.0)>0,f(1.4)>0,f(1.8)>0,f(2.2)<0,f(2.6)<0,f(3.0)<0,f(3.4)<0.因此方程的一个根在区间(1.8,2.2)内.7.若函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算,参考数据如下表:那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确度0.05)为()A.1.5 B.1.375 C.1.438 D.1.25考点用二分法求函数的近似解题点 用二分法求方程的近似解 答案 C解析 ∵f (1.406 5)<0,f (1.438)>0, ∴f (1.406 5)·f (1.438)<0,∴该方程的根在区间(1.406 5,1.438)内, 又∵|1.406 5-1.438|=0.031 5<0.05, ∴方程的近似根为1.406 5或1.438.故选C. 二、填空题8.用二分法求函数y =f (x )在区间(2,4)上的近似解,验证f (2)·f (4)<0,给定精确度ε=0.01,取区间(2,4)的中点x 1=2+42=3,计算得f (2)·f (x 1)<0,则此时零点x 0∈________.(填区间)答案 (2,3)解析 ∵f (2)·f (4)<0,f (2)·f (3)<0, ∴f (3)·f (4)>0,故x 0∈(2,3).9.在26枚崭新的金币中,混入了一枚外表与它们完全相同的假币(重量稍轻),现在只有一台天平,请问:最多需要称________次就可以发现这枚假币. 答案 4解析 由二分法的原理可得,最多需要4次.10.已知函数y =f (x )的图象如图所示.下列结论正确的序号是______.①该函数有三个变号零点; ②所有零点之和为0;③当x <-12时,恰有一个零点;④当0<x <1时,恰有一个零点. 答案 ①②③解析 函数y =f (x )的三个变号零点分别是-1,0,1.所以①②③正确. 三、解答题11.用二分法求方程x 2-2=0的一个正实数解的近似值.(精确到0.1)解 令f (x )=x 2-2,由于f (0)=-2<0,f (2)=2>0,可确定区间[0,2]作为计算的初始区间,用二分法逐步计算,列表如下:由上表的计算可知,区间[1.375,1.437 5]的长度为1.437 5-1.375=0.062 5<0.1. 故1.4可作为所求方程的一个正实数解的近似值.12.已知函数f (x )=ax 3-2ax +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 =3217,用二分法求方程f (x )=0在区间(-1,1)上的根.解 (1)若a =0,则f (x )=-4,与题意不符,所以a ≠0. 由题意得f (-1)·f (1)=8(a -1)(a -2)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧ a -1<0,a -2>0或⎩⎪⎨⎪⎧a -1>0,a -2<0,所以1<a <2,故实数a 的取值范围为(1,2). (2)若a =3217,则f (x )=3217x 3-6417x +2817,所以f (-1)=6017>0,f (0)=2817>0,f (1)=-417<0,所以函数零点在(0,1)内,又f ⎝⎛⎭⎫12=0, 所以方程f (x )=0在区间(-1,1)上的根为12.13.已知函数f (x )=3ax 2+2bx +c ,a +b +c =0,f (0)>0,f (1)>0. (1)证明a >0;(2)利用二分法证明方程f (x )=0在[0,1]内有两个实根. 证明 (1)∵f (1)>0, ∴3a +2b +c >0, 即3(a +b +c )-b -2c >0, ∵a +b +c =0,∴-b -2c >0, 则-b -c >c ,即a >c . ∵f (0)>0,∴c >0,则a >0.(2)在[0,1]内选取二等分点12,则f ⎝⎛⎭⎫12=34a +b +c =34a +(-a )=-14a <0. ∵f (0)>0,f (1)>0,∴f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12和⎝⎛⎭⎫12,1上至少各有一个零点, 又f (x )最多有两个零点,从而f (x )=0在[0,1]内有两个实根.14.已知f (x )的一个零点x 0∈(2,3),用二分法求精确度为0.01的x 0近似值时,判断各区间中点的函数值的符号最多需要的次数为( ) A .6 B .7 C .8 D .9 答案 B解析 函数f (x )的零点所在区间的长度是1,用二分法经过7次分割后区间的长度变为127<0.01.15.已知函数f (x )=2x 2-8x +m +3为R 上的连续函数.(1)若m =-4 ,判断f (x )=0在(-1,1)上是否有零点?若没有,请说明理由;若有,并在精确度为0.2的条件下(即零点所在区间长度不大于0.2),用二分法求出这个零点x 0所在的区间; (2)若函数f (x )在区间[-1,1]上存在零点,求实数m 的取值范围. 解 (1) m =-4时,f (x )=2x 2-8x -1, 可以求出f (-1)=9,f (1)=-7, ∵f (-1)·f (1)<0,f (x )为R 上的连续函数, ∴f (x )=0在(-1,1)上必有零点,取中点0,代入函数得f (0)=-1<0, f (-1)·f (0)<0, 零点x 0∈(-1,0), 再取中点-12,计算得f ⎝⎛⎭⎫-12=72>0, ∴零点x 0∈⎝⎛⎭⎫-12,0, 取其中点-14,计算得f ⎝⎛⎭⎫-14=98>0 , ∴零点x 0∈⎝⎛⎭⎫-14,0, 再取其中点-18,计算得f ⎝⎛⎭⎫-18=132>0,∴零点x 0∈⎝⎛⎭⎫-18,0, 区间长度18<15,符合要求,故符合要求的零点x 0所在的区间为⎝⎛⎭⎫-18,0. (2)f (x )=2x 2-8x +m +3为开口向上的抛物线,对称轴为x =--82×2=2,在区间[-1,1]上,函数单调递减,又f (x )在区间[-1,1]上存在零点,只可能⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)≥0,f (1)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧2+8+m +3≥0,2-8+m +3≤0, ∴-13≤m ≤3.。
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函数的零点二分法练习题精选
一、填空题
1.设f (x )的图象在区间(a ,b )上不间断,且f (a )·f (b )<0,取x 0=a +b 2,
若f (a )·f (x 0)<0,则用二分法求相应方程的根时取有根区间为________.
答案:(a ,a +b 2)
2.一块电路板的AB 线路之间有64个串联的焊接点,如果电路不通的原因是因为焊口脱落造成的,要想用二分法检测出哪一处焊口脱落,至多需要检测________次.
解析:由二分法可选AB 中点C ,然后判断出焊口脱落点所在的线路为AC ,还是BC .然后依次循环上述过程即可很快检测出焊口脱落点的位置,至多需要检测6次.
答案:6
3.根据表中的数据,可以判定方程e x -x -2=0的一个根所在的区间是
解析:设f (x )=e x -x -2,由图表可知f (-1)<0,f (0)<0,f (1)<0,f (2)>0,f (3)>0.所以f (1)·f (2)<0,所以根在(1,2)内.
答案:(1,2)
4
函数f (x )在区间(1,6)内的零点至少有________个.
解析:在区间(2,3),(3,4),(5,6)内至少各有一个.
答案:3
5.设f (x )=3x +3x -8,由二分法求方程3x +3x -8=0在(1,2)内近似解的过程中,得f (1)<0,f (1.5)>0,f (1.25)<0,则方程根所在的大致区间是________.
解析:虽然f (1)·f (1.5)<0,f (1.5)·f (1.25)<0,但(1.25,1.5)比(1,1.5)更精确.
答案:(1.25,1.5)
6.下列方程在区间(0,1)内存在实数解的有________.
①x 2+x -3=0;②1x +1=0;③12x +ln x =0;④x 2-lg x =0.
解析:0<x <1时,x 2+x -3<0,
1x
+1>0,x 2-lg x >0. 答案:③
7.设函数y =x 3与y =(12)x -2的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在
的区间是________(填写序号).
①(0,1)②(1,2)③(2,3)④(3,4)
解析:令g (x )=x 3-22-x ,可求得g (0)<0,g (1)<0,g (2)>0,g (3)>0,g (4)>0.易知函数g (x )的零点所在区间为(1,2).
答案:②
8.函数f (x )=|x 2-2x |-a 有三个零点,则实数a 的取值范围是________.
解析:数形结合可知.
答案:a =1
9.下列函数中能用二分法求零点的是________.
解析:由二分法应用条件知只有③符合题意.
答案:③
10.下面关于二分法的叙述,正确的是________.
①二分法可求函数所有零点的近似值
②利用二分法求方程的近似解时,可以精确到小数点后任一位有效数字
③二分法无规律可循,无法在计算机上实施
④只在求函数零点时,才可用二分法
答案:②
11.方程log3x+x=3的解所在区间是________.解析:构造f(x)=log3x+x-3,∵f(2)<0,f(3)>0,∴x0∈(2,3).
答案:(2,3)
12.方程0.9x-2
21x=0的实数解的个数是________.
解析:令f(x)=0.9x-2
21x,
f(x)为R上的减函数且f(10)<0,f(5)>0,
所以f(x)在(5,10)内有一个根.
答案:1
13.方程x3-lg x=0在区间(0,10)的实数解的个数是________.解析:0<x<10时,f(x)=x3-lg x>0.
答案:0
14.方程x2-x-1=0的一个解所在的区间为________.
解析:f(x)=x2-x-1,
f(-1)>0,f(0)<0,f(2)>0.
答案:(-1,0)或(0,2)
15.用计算器求方程ln x+x-3=0在(2,3)内的近似解为________(精确到0.1).
解析:令f(x)=ln x+x-3,因为f(2)=ln2-1<0,
f(3)=ln3>0,所以取(2,3)为初始区间.
答案:2.2
二、解答题
1.已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(a,b)(b-a=0.1)上有惟一零点,如果用“二分法”求这个零点的近似值(精确到0.001),求将区间(a,b)等分的次数.
解:每等分一次区间长度变为原来的一半,n次等分后区间长度
变为原来的1
2n,即1
2n·0.1,要精确到0.001,必有
1
2n·0.1<0.001,即2
n>100,
从而最小的n为7.
即将区间(a,b)至少等分7次.
2.用二分法求方程x3+5=0的近似解.(精确到0.1)
解:令f(x)=x3+5,由于f(-2)=-3<0,f(-1)=4>0,故取区间[-2,-1]
所以函数的零点的近似值为-1.7,故原方程的近似解为-1.7.
3.求两曲线y=2x与y=-x+4的交点的横坐标(精确到0.1).(用计算器操作)
4.(1)求证:方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)上有解;
(2)能否判断方程(x+1)(x-2)(x-3)=1其他解的区间.
解:(1)证明:设f(x)=(x+1)(x-2)(x-3)-1,
f(-1)=-1<0且f(0)=5>0,
所以方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(-1,0)上有解.
(2)∵f(1)=3>0,f(2)=-1<0,
故方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(1,2)上有解,
∵f(3)=-1<0,f(4)=9>0,
故方程(x+1)(x-2)(x-3)=1在区间(3,4)上有解.
综上,方程在区间(1,2),(3,4)上有解.
5.利用函数的图象特征,判断方程2x3-5x+1=0是否存在实数根.
解:设f(x)=2x3-5x+1,则f(x)在R上的图象是一条连续不断的曲线.
又f(0)=1>0,f(-3)=-38<0.
∴f(0)·f(-3)<0,
∴在[-3,0]内必存在一点x0,使f(x0)=0,
∴x0是方程2x3-5x+1=0的一个实数根.
∴方程2x3-5x+1=0存在实数根.
巩固练习题:
1.若二次函数y=x2+mx+(m+3)有两个不同的零点,则m的取值范围是________.
解析:由Δ=m2-4(m+3)>0可得m2-4m-12>0,所以m<-2
或m >6.
答案:{m |m <-2或m >6}
2.若二次函数y =-2x 2-3x +a 的图象与x 轴没有公共点,则实数a 的取值范围是________.
解析:Δ=9+8a <0,所以a <-98.
答案:a <-98
3.函数y =x 2-3x +k 的一个零点为-1,则k =________,函数的另一个零点为________.
解析:x =-1时y =1+3+k =0,所以k =-4,
即y =x 2-3x -4=(x +1)(x -4),所以另一个零点为4.
答案:-44
4.方程log 2(x +4)=2x 的根有________个.
解析:作函数y =log 2(x +4),y =2x 的图象
如图所示,两图象有两个交点,且交点横坐标
一正一负,∴方程有一正根和一负根.
答案:2
5.函数f (x )=ln x -1x -1
的零点个数是________个.
解析:如图可知y =ln x 与y =1x -1
的图象有两个交点.
答案:2
6.观察如图所示的函数y =f (x )的图象.
(1)在区间[a ,b]上(有/无)零点;f(a)·f(b)0(填“<”或“>”).
(2)在区间[b ,c]上(有/无)零点;f(b)·f(c)0(填“<”或“>”).
(3)在区间[c ,d]上(有/无)零点;f(c)·f(d)0(填“<”或“>”). 答案:(1)有,<(2)有,<(3)有,<。