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《§3.1.2 用二分法求方程的近似解》導(dǎo)學(xué)案
高一數(shù)學(xué)組 編寫人:劉慧影 審核人:房淑萍 使用日期:
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1. 根據(jù)具體函數(shù)圖象,能夠借助計算器用二分法求相應(yīng)方程的近似解;
2. 通過用二分法求方程的近似解,使學(xué)生體會函數(shù)零點與方程根之間的聯(lián)系,初步形成用函數(shù)觀點處理問題的意識.
【學(xué)習(xí)重、難點】
學(xué)習(xí)重點::用二分法求解函數(shù)f(x)的零點近似值的步驟。
學(xué)習(xí)難點:為何由︱a - b ︳< 便可判斷零點的近似值為a(或b)?
【學(xué)法指導(dǎo)及要求】:
1、認(rèn)真研讀教材P89---P91頁,認(rèn)真思考、獨立規(guī)范作
2、答,認(rèn)真完成每一個問題,每一道習(xí)題,不會的先繞過,做好記號;
2、把學(xué)案中自己易忘、易出錯的知識點和疑難問題以及解題方法規(guī)律,及時整理到解錯題本上,多復(fù)習(xí)記憶。
【知識鏈接】
1:什么叫零點?零點的等價性?零點存在性定理?
(1)對于函數(shù),我們把使 的實數(shù)x叫做函數(shù)的零點.
(2)方程有實數(shù)根函數(shù)的圖象與x軸 函數(shù) .
(3)如果函數(shù)在區(qū)間上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有 ,那么,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)有零點.
【學(xué)習(xí)過程】
一.自主學(xué)習(xí)
探究任務(wù):二分法的思想及步驟
問題:有12個小球,質(zhì)量均勻,只有一個是比別
3、的球重的,你用天平稱幾次可以找出這個球的,要求次數(shù)越少越好.
解法:
第一次,兩端各放 個球,低的那一端一定有重球;
第二次,兩端各放 個球,低的那一端一定有重球;
第三次,兩端各放 個球,如果平衡,剩下的就是重球,否則,低的就是重球.
二.合作探討
思考:以上的方法其實這就是一種二分法的思想,采用類似的方法,如何求的零點所在區(qū)間?如何找出這個零點?
一個直觀的想法是:如果能夠?qū)⒘泓c所在的范圍盡量的縮小,那么在一定的精確度的要求下,我們可以得到零點的近似值;為了方便,我們通過“取中點”的方法逐步縮小零點所在的范圍。
區(qū)間
端點的符號
中點
4、的值
中點函數(shù)值 的符號
(2,3)
f(2)<0,
f(3)>0
2.5
f(2.5)<0
(2.5,3)
f(2.5)<0,
f(3)>0
2.75
f(2.75)>0
(2.5,2.75)
f(2.5)<0,
f(2.75)>0
2.625
f(2.625)>0
(2.5,2.625)
f(2.5)<0,
f(2.625)>0
2.5625
f(2.5625)>0
(2.5,2.5625)
f(2.5)<0,
f( 2.5625)>0
2.53125
f(2.53125)<0
5、
(2.53125, 2.5625)
f(2.53125)<0,
f( 2.5625)>0
2.
f(2.)>0
(2.53125,2.)
f(2.53125)<0,
f(2.)>0
2.
f(2.)>0
(2.53125,2.)
f(2.53125)<0,
f(2.)>0
2. 5
f(2.)>0
請學(xué)生們思考下面的問題:能否求解下列方程:(1)x2-2x-1=0;(2)lgx=3-x;(3)x3-3x-1=0。?實際工作中求方程的近似值往往有更大的實用價值,學(xué)完本節(jié)課,你將對如何求一元方程的近似解有新的收獲。認(rèn)真閱讀P
6、89—90頁,回答下面問題
(1) 什么是二分法?
(2)用二分法可求所有函數(shù)零點的近似值嗎?得用二分法求函數(shù)零點必須滿足什么條件?
(3)為什么由︱a - b ︳<便可判斷零點的近似值為a(或b)?
注:(1)準(zhǔn)確理解“二分法”的含義:二分就是平均分成兩部分;二分法就是通過不斷地將所選區(qū)間一分為二,逐步逼近零點的方法,找到零點附近足夠小的區(qū)間,根據(jù)所要求的精確度,用此區(qū)間的某個數(shù)值近似地表示真正的零點。
(2)“二分法”與判定函數(shù)零點的定理密切相關(guān),只有滿足函數(shù)圖象在零點附近連續(xù)且在該零點左右函數(shù)值異號才能應(yīng)用“二分法”求函數(shù)零點。?
3.給定精確度ε
7、,用二分法求函數(shù)f(x)零點近似值的步驟如下:?
(1)確定 ,驗證 ,給定 ;
(2)求區(qū)間 ???;
(3)計算 ???;①若 ,則c就是函數(shù)的零點;?
②若 ??,則令 (此時零點x0∈(a,c));?
③若 ????,則令
8、 ?(此時零點x0∈(c,b))。
(4)判斷是否達到精確度ε:即 若 ,則得到零點近似值a(或b);否則重復(fù)(2)~(4).?
4.求函數(shù)零點的近似值時,所要求的 不同,得到的結(jié)果也不相同,精確ε是指在計算過程中得到某個區(qū)間(a,b)后,若? ?,即 認(rèn)為 已達 到 所 要 求 的精 確 度,否 則 應(yīng) 繼 續(xù) 計 算,直 到 為 止 。
5.用二分法求函數(shù)零點的近似值時,最好是將計算過程中所得到的各個 、 、 等列在一個表格中,這樣可以更清
9、楚地發(fā)現(xiàn)零點所在區(qū)間。
三.鞏固練習(xí)
1.下列各函數(shù)均與x軸相交,則不能用二分法求零點的是( )
歸納反思:判定一個函數(shù)能否用二分法求其零點的依據(jù)是:其圖象在零點附近是 ,且該零點為變號零點.因此,用二分法求函數(shù)的零點近似值的方法僅對函數(shù)的變號零點適用,對函數(shù)的不變號零點不適用.
2.用二分法求圖象是連續(xù)不斷的函數(shù)y=f(x)在內(nèi)零點的近似值的過程中,得到
f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0, 則函數(shù)的零點落在區(qū)間( )
A、(1,1.25) B、(1.25,1.5) C、(1.5,2
10、) D、無法確定
3、方程的近似解所在區(qū)間是( )
A (0,2) B (1,2) C (2,3) D (3,4)
4.下列函數(shù),在指定范圍內(nèi)存在零點的是( )
A. x(-∞ ,0) B. x[-1,1]
C. x[1,2] D. x( 2,3 )
例1 利用二分法求方程的近似解.
例2.借助圖象求方程的近似解區(qū)間
練2、.求函數(shù)的一個正數(shù)零點(精確到)
【歸納小結(jié)】
1. 請學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)知識內(nèi)容有哪些,所涉及到的主要數(shù)學(xué)思想又有哪些;
專心---專注---專業(yè)