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3.1.2用二分法求方程的近似解郑州一中高一数学备课组复习回顾问题1:函数的零点与相应方程的实数根有怎样的关系?xfy0xf问题2:函数一定有零点吗?在怎样的条件下函数一定有零点?xfy.0,0,,,,0,的根也就是方程这个使得存在内有零点,即在区间那么,函数并且有连续不断的一条曲线,上的图像是在区间如果函数零点存在性定理:xfccfbacbaxfybfafbaxfyxfy问题3:你会解下列方程吗?你会解方程lnx+2x-6=0的近似解吗?2x-6=0;2x2-3x+1=0;lnx+2x-6=0问题4:如何找出函数在区间(2,3)内零点的近似值?(误差小于0.1)62lnxxxf游戏规则:给出一件商品,请你猜出它的准确价格,我们给的提示只有“高了”和“低了”。给出的商品价格在100~200之间的整数,如果你能在规定的次数之内猜中价格,这件商品就是你的了。游戏:“看商品猜价格”,请同学们猜一下下面这部科学计算器(120~200元间)的价格。要求:误差小于1元合作探究:你猜这件商品的价格,是如何想的?在误差范围内如何做才能以最快的速度猜中?(对半猜)这能提供求方程近似解的思路吗如何找??有一个很直观的想法:如果能将解所在区间的范围缩小,那么在此精确度要求下,我们就可以得到解的近似值.例:求方程的近似解(误差小于0.1).062lnxx问题可以转化为函数在区间(2,3)内零点的近似值。由前面的分析可知,联系方程的根和函数的零点的关系,62lnxxxf5.25625.2或x求函数在区间(2,3)内零点的近似值.区间中点的值中点函数近似值区间长度(2,3)(2.5,3)(2.5,2.75)(2.5,2.5625)2.52.752.6252.5625(2.5,2.625)-0.0840.5120.2150.06610.50.250.1250.0625(精确度为0.1)所以方程的近似解为62lnxxxf思考:通过这种方法,是否可以得到任意精确度的近似值?(如精确度为0.01)区间中点的值中点函数近似值区间长度ln2623fxxx求函数在区间,零点的近似值.(2,3)(2.5,3)(2.5,2.75)(2.5,2.5625)(2.53125,2.5625)(2.53125,2.546875)(2.53125,2.5390625)2.52.752.6252.56252.531252.546875(2.5,2.625)2.53906252.53515625-0.0840.5120.2150.066-0.0090.0290.0100.00110.50.250.1250.06250.031250.0156250.0078125(精确度为0.01)所以我们可将此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零点的近似值.,01.00078125.05390625.253125.2ba由于如图a设函数的零点为,0x则.0bxa=2.53125,=2.5390625,b0x...ab所以,01.0,01.000babxabax所以方程的近似解为.5390625.2x对于在区间上连续不断且的函数,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的方法叫做二分法(bisection).ba,0bfafxfyxf二分法abxy0问题5:你能归纳出“给定精确度ε,用二分法求函数零点近似值的步骤”吗?3.计算;cf(1)若,则就是函数的零点;c0cfba,0bfaf1.确定区间,验证,给定精确度;2.求区间的中点;ba,c0cfafcbcax,0(2)若,则令(此时零点).(3)若,则令(此时零点).0bfcfbcx,0ca4.判断是否达到精确度:即若,则得到零点近似值(或);否则重复2~4.baabxf给定精确度,用二分法求函数零点近似值的步骤如下:732xxfxx012346578-6-2310214075142273列表利用几何画板绘制函数图像尝试:借助计算器或计算机用二分法求方程2x+3x=7的近似解(精确度0.1).分析:先确定函数零点的范围;再用二分法去求方程的近似解取(1,1.5)的中点x2=1.25,f(1.25)=-0.87,因为f(1.25)·f(1.5)0,所以x0∈(1.25,1.5)同理可得,x0∈(1.375,1.5),x0∈(1.375,1.4375),由于|1.375-1.4375|=0.06250.1所以,原方程的近似解可取为1.4375尝试:借助计算器或计算机用二分法求方程732xx0:,10,20,120,1,2.fffffxx解由图像和函数值表可知则所以在内有一个零点的近似解(精确度0.1).101,21.5,1.50.33,11.501,1.5.xfffx取区间的中点因为所以3310xx借助计算器用二分法求方程的近似解(精确度0.1).方程的近似解为0.31250.375.x或基本知识:1.二分法的定义;2.用二分法求解方程的近似解的步骤.问题6:通过本节课的学习,你学会了哪些知识?哪些思想方法?课外探究:①利用二分法可以找出方程的所有解吗?②除了用二分法可求解方程的近似值外,还有其他方法吗(如三分法、十分法等)?基本方法:观察、分析、类比、归纳作业世纪金榜P70-72课后巩固作业(二十四)谢谢大家!欢迎大家提出问题,共同讨论!
本文标题:用二分法求方程的近似解
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