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第四章指数函数与对数函数
4.5函数的应用(二)
4.5.2用二分法求方程的近似解
教学设计
教学目标
1.理解二分法的概念及其适用条件,了解二分法是求方程近似解的常用方法.
2.能借助计算工具用二分法求方程的近似解,体会函数与方程之间的联系及其在实际问题中的应用.
3.会用二分法求一个函数在给定区间内的零点近似值,了解二分法求方程的近似解具有一般性.
教学重难点
教学重点:用二分法求方程的近似解.
教学难点:用二分法求方程的近似解.
教学过程
新知积累
1.二分法的概念
对于在区间上图象连续不断且的函数,通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得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.
2.用二分法求函数的零点的近似值
给定精确度,用二分法求函数零点的近似值的一般步骤如下:
(1)确定零点的初始区间,验证;
(2)求区间的中点c;
(3)计算,并进一步确定零点所在的区间:
①若(此时),则c就是函数的零点,
②若(此时),则令,
③若(此时),则令;
(4)判断是否达到精确度:若,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤(2)~(4).
例题巩固
例借助信息技术,用二分法求方程的近似解(精确度为0.1).
解:原方程即,令,用信息技术画出函数的图象如图,并列出它的对应值表如下.
x
0
1
2
3
4
5
6
7
8
y
-6
-2
3
10
21
40
75
142
273
观察图表,可知,说明该函数在区间内存在零点.
取区间的中点,用信息技术算得.
因为,所以.
再取区间的中点,用信息技术算得.
因为,所以.
同理可得,,.
由于,
所以原方程的近似解可取为1.375.
课堂练习
1.某同学用二分法求方程在内近似解的过程中,设,且计算,,,则该同学在第二次应计算的函数值为()
A. B. C. D.
答案:C
解析:,,,在区间(1,1.5)内函数存在一个零点,该同学在第二次应计算的函数值为.故选C.
2.在用二分法求方程在内近似根的过程中,已经得到,,,则方程的根落在区间().
A. B. C. D.不能确定
答案:B
解析:设,,,,在R上连续且单调递增,在区间内,函数存在一个零点,又,,同理可知,在区间内,函数存在一个零点,由此可得方程的根落在区间内,故选B.
3.(多选)下列函数中,能用二分法求函数零点的是()
A. B.
C. D.
答案:ACD
解析:对于选项B,,,当时,.当时,,在零点两侧的函数值同号,不能用二分法求函数零点;选项A,C,D中,在函数零点两侧的函数值异号,故可用二分法求函数零点.故选ACD.
小结作业
小结:本节课学习了用二分法求方程的近似解.
作业:完成本节课课后习题.
板书设计
4.5.2用二分法求方程的近似解
1.二分法的概念
2.用二分法求函数的零点的近似值
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