《高中數學蘇教版必修一 第三章指數函數、對數函數和冪函數 3.4.1 第2課時 課時作業(yè)含答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《高中數學蘇教版必修一 第三章指數函數、對數函數和冪函數 3.4.1 第2課時 課時作業(yè)含答案(4頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、 精品資料
第2課時 用二分法求方程的近似解
課時目標 1.理解二分法求方程近似解的原理.2.能根據具體的函數,借助于學習工具,用二分法求出方程的近似解.3.知道二分法是求方程近似解的一種常用方法,體會“逐步逼近”的思想.
1.二分法的概念
對于在區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷且f(a)f(b)<0的函數y=f(x),通過不斷地把函數f(x)的零點所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩個端點逐步逼近零點,進而得到零點近似值的方法叫做二分法.由函數的零點與相應方程根的關系,可用二分法來求方程的近似解.
2.用二分法求函數f(x)零
2、點近似值的步驟:
(1)確定區(qū)間[a,b],驗證f(a)f(b)<0;
(2)求區(qū)間(a,b)的中點c;
(3)計算f(c);
①若f(c)=0,則c就是函數的零點;
②若f(a)f(c)<0,則令b=c(此時零點x0∈(a,c));
③若f(c)f(b)<0,則令a=c(此時零點x0∈(c,b)).
(4)判斷是否達到題目要求;否則重復(2)~(4).
一、填空題
1.已知函數f(x)=x3+x2-2x-2,f(1)f(2)<0,用二分法逐次計算時,若x0是[1,2]的中點,則f(x0)=________.
2.下列圖象與x軸均有交點,其中能用二分法求函數零點的是__
3、______.(填序號)
3.對于函數f(x)在定義域內用二分法的求解過程如下:f(2 007)<0,f(2 008)<0,f(2 009)>0,則下列敘述正確的是________.(填序號)
①函數f(x)在(2 007,2 008)內不存在零點;
②函數f(x)在(2 008,2 009)內不存在零點;
③函數f(x)在(2 008,2 009)內存在零點,并且僅有一個;
④函數f(x)在(2 007,2 008)內可能存在零點.
4.設f(x)=3x+3x-8,用二分法求方程3x+3x-8=0在x∈(1,2)內近似解的過程中得f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.2
4、5)<0,則方程的根落在區(qū)間________.
5.函數f(x)=x3-x2-x+1在[0,2]上的零點有____個.
6.已知x0是函數f(x)=2x+的一個零點.若x1∈(1,x0),x2∈(x0,+∞),則下列各式中正確的是________.(填序號)
①f(x1)<0,f(x2)<0;②f(x1)<0,f(x2)>0;
③f(x1)>0,f(x2)<0;④f(x1)>0,f(x2)>0.
7.若函數f(x)的圖象是連續(xù)不間斷的,根據下面的表格,可以斷定f(x)的零點所在的區(qū)間為________.(只填序號)
①(-∞,1];②[1,2];③[2,3];④[3,4];⑤[4,
5、5];
⑥[5,6];⑦[6,+∞).
x
1
2
3
4
5
6
f(x)
136.123
15.542
-3.930
10.678
-50.667
-305.678
8.用“二分法”求方程x3-2x-5=0在區(qū)間[2,3]內的實根,取區(qū)間中點為x0=2.5,那么下一個有根的區(qū)間是________.
9.在用二分法求方程f(x)=0在[0,1]上的近似解時,經計算,f(0.625)<0,f(0.70)>0,f(0.687 5)<0,即可得出方程的一個近似解為____________(精確到為0.1).
二、解答題
10.確定函數f(x)=x+x-4的
6、零點所在的區(qū)間.
11.設函數g(x)=-6x3-13x2-12x-3.
(1)證明:g(x)在區(qū)間(-1,0)內有一個零點;
(2)求出函數g(x)在(-1,0)內的零點(精確到0.1).
能力提升
12.下列是關于函數y=f(x),x∈[a,b]的命題:
①若x0∈[a,b]且滿足f(x0)=0,則(x0,0)是f(x)的一個零點;
②若x0是f(x)在[a,b]上的零點,則可用二分法求x0的近似值;
③函數f(x)的零點是方程f(x)=0的根,但f(x)=0的根不一定是函數f(x)的零
7、點;
④用二分法求方程的根時,得到的都是近似值.
那么以上敘述中,正確的個數為________.
13.在26枚嶄新的金幣中,混入了一枚外表與它們完全相同的假幣(重量稍輕),現在只有一臺天平,請問:你最多稱幾次就可以發(fā)現這枚假幣?
1.函數零點的性質:
從“數”的角度看:即是使f(x)=0的實數;
從“形”的角度看:即是函數f(x)的圖象與x軸交點的橫坐標;
若函數f(x)的圖象在x=x0處與x軸相切,則零點x0通常稱為不變號零點;
若函數f(x)的圖象在x=x0處與x軸相交,則零點x0通常稱為變號零點.
注:用二分法求函數的變號零
8、點:二分法的條件f(a)f(b)<0表明用二分法求函數的近似零點都是指變號零點.
2.關于用二分法求函數零點近似值的步驟應注意以下幾點:
(1)第一步中要使:①區(qū)間長度盡量??;②f(a)f(b)的值比較容易計算且f(a)f(b)<0.
(2)根據函數的零點與相應方程根的關系,求函數的零點與求相應方程的根是等價的,對于求方程f(x)=g(x)的根,可以構造函數F(x)=f(x)-g(x),函數F(x)的零點即為方程f(x)=g(x)的根.
2.5.2 用二分法求方程的近似解
作業(yè)設計
1.0.625
解析 由題意知f(x0)=f()=f(1.5),代入解析式易計算得0.625.
9、
2.②③④
解析 由①中的圖象可知,不存在一個區(qū)間(a,b),使f(a)f(b)<0,即①中的零點不是變號零點,不符合二分法的定義.
3.④
4.(1.25,1.5)
解析 ∵f(1)f(1.5)<0,x1==1.25.
又∵f(1.25)<0,∴f(1.25)f(1.5)<0,
則方程的根落在區(qū)間(1.25,1.5)內.
5.1
解析 f(x)=(x-1)2(x+1)=0,
x1=1,x2=-1,
故f(x)在[0,2]上有一個零點.
6.②
解析 ∵f(x)=2x-,f(x)由兩部分組成,2x在(1,+∞)上單調遞增,-在(1,
+∞)上單調遞增,∴f(x)在
10、(1,+∞)上單調遞增.∵x1x0,∴f(x2)>f(x0)=0.
7.③④⑤
8.[2,2.5)
解析 令f(x)=x3-2x-5,則f(2)=-1<0,f(3)=16>0,
f(2.5)=15.625-10=5.625>0.
∵f(2)f(2.5)<0,∴下一個有根的區(qū)間為[2,2.5).
9.0.7
解析 因為0.70與0.6875精確到0.1的近似值都為0.7.
10.解 (答案不唯一)
設y1=x,y2=4-x,則f(x)的零點個數即y1與y2的交點個數,作出兩函數圖象,如圖.
由圖知,y1與y2在區(qū)間(0,
11、1)內有一個交點,
當x=4時,y1=-2,y2=0,f(4)<0,
當x=8時,y1=-3,y2=-4,f(8)=1>0,
∴在(4,8)內兩曲線又有一個交點.
故函數f(x)的兩零點所在的區(qū)間為(0,1),(4,8).
11.(1)證明 g(x)=-6x3-13x2-12x-3.
∵g(-1)=2>0,g(0)=-3<0,
∴g(x)在區(qū)間(-1,0)內有一個零點.
(2)解 g(-0.5)>0,g(0)<0?x∈(-0.5,0);
g(-0.5)>0,g(-0.25)<0?x∈(-0.5,-0.25);
g(-0.5)>0,g(-0.375)<0?x∈(-0.5,-0
12、.375);
g(-0.437 5)>0,g(-0.375)<0
?x∈(-0.437 5,-0.375).
因此,x≈-0.4為所求函數g(x)的零點.
12.0
解析 ∵①中x0∈[a,b]且f(x0)=0,∴x0是f(x)的一個零點,而不是(x0,0),∴①錯誤;②∵函數f(x)不一定連續(xù),∴②錯誤;③方程f(x)=0的根一定是函數f(x)的零點,∴③錯誤;④用二分法求方程的根時,得到的根也可能是精確值,
∴④也錯誤.
13.解 第一次各13枚稱重,選出較輕一端的13枚,繼續(xù)稱;第二次兩端各6枚,若平衡,則剩下的一枚為假幣,否則選出較輕的6枚繼續(xù)稱;
第三次兩端各3枚,選出較輕的3枚繼續(xù)稱;
第四次兩端各1枚,若不平衡,可找出假幣;若平衡,則剩余的是假幣.
∴最多稱四次.