一元二次方程高中教案
發(fā)表時間:2020-08-07高一數(shù)學(xué)用二分法求方程的近似解040。
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,有效的提高課堂的教學(xué)效率。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《高一數(shù)學(xué)用二分法求方程的近似解040》,供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
§3.1.2用二分法求方程的近似解一、三維目標(biāo)
1.知識與技能
(1)用二分法求解方程的近似解的思想方法,會用二分法求解具體方程的近似解;
(2)體會程序化解決問題的思想,為算法的學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備。
2.過程與方法
(1)讓學(xué)生在求解方程近似解的實例中感知二分發(fā)思想;
(2)讓學(xué)生歸納整理本節(jié)所學(xué)的知識。
3.情感、態(tài)度與價值觀
①體會二分法的程序化解決問題的思想,認(rèn)識二分法的價值所在,使學(xué)生更加熱愛數(shù)學(xué);
②培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、耐心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)品質(zhì)。
二、教學(xué)重點、難點
重點:用二分法求解函數(shù)f(x)的零點近似值的步驟。
難點:為何由︱a-b︳<便可判斷零點的近似值為a(或b)?
三、學(xué)法與教學(xué)用具
1.想-想。
2.教學(xué)用具:計算器。
四、教學(xué)設(shè)想
(一)、創(chuàng)設(shè)情景,揭示課題
提出問題:
(1)一元二次方程可以用公式求根,但是沒有公式可以用來求解放程㏑x+2x-6=0的根;聯(lián)系函數(shù)的零點與相應(yīng)方程根的關(guān)系,能否利用函數(shù)的有關(guān)知識來求她的根呢?
(2)通過前面一節(jié)課的學(xué)習(xí),函數(shù)f(x)=㏑x+2x-6在區(qū)間內(nèi)有零點;進一步的問題是,如何找到這個零點呢?
(二)、研討新知
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。
取區(qū)間(2,3)的中點2.5,用計算器算得f(2.5)≈-0.084,因為f(2.5)*f(3)<0,所以零點在區(qū)間(2.5,3)內(nèi);
再取區(qū)間(2.5,3)的中點2.75,用計算器算得f(2.75)≈0.512,因為f(2.75)*f(2.5)<0,所以零點在(2.5,2.75)內(nèi);
由于(2,3),(2.5,3),(2.5,2.75)越來越小,所以零點所在范圍確實越來越小了;重復(fù)上述步驟,那么零點所在范圍會越來越小,這樣在有限次重復(fù)相同的步驟后,在一定的精確度下,將所得到的零點所在區(qū)間上任意的一點作為零點的近似值,特別地可以將區(qū)間的端點作為零點的近似值。例如,當(dāng)精確度為0.01時,由于∣2.5390625-2.53125∣=0.0078125<0.01,所以我們可以將x=2.54作為函數(shù)f(x)=㏑x+2x-6零點的近似值,也就是方程㏑x+2x-6=0近似值。
這種求零點近似值的方法叫做二分法。
1.師:引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)體會上邊的這段文字,結(jié)合課本上的相關(guān)部分,感悟其中的思想方法.
生:認(rèn)真理解二分法的函數(shù)思想,并根據(jù)課本上二分法的一般步驟,探索其求法。
2.為什么由︱a-b︳<便可判斷零點的近似值為a(或b)?
先由學(xué)生思考幾分鐘,然后作如下說明:
設(shè)函數(shù)零點為x0,則a<x0<b,則:
0<x0-a<b-a,a-b<x0-b<0;
由于︱a-b︳<,所以
︱x0-a︳<b-a<,︱x0-b︳<∣a-b∣<,
即a或b作為零點x0的近似值都達到了給定的精確度。
㈢、鞏固深化,發(fā)展思維
1.學(xué)生在老師引導(dǎo)啟發(fā)下完成下面的例題
例2.借助計算器用二分法求方程2x+3x=7的近似解(精確到0.01)
問題:原方程的近似解和哪個函數(shù)的零點是等價的?
師:引導(dǎo)學(xué)生在方程右邊的常數(shù)移到左邊,把左邊的式子令為f(x),則原方程的解就是f(x)的零點。
生:借助計算機或計算器畫出函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象確定零點所在的區(qū)間,然后利用二分法求解.
(四)、歸納整理,整體認(rèn)識
在師生的互動中,讓學(xué)生了解或體會下列問題:
(1)本節(jié)我們學(xué)過哪些知識內(nèi)容?
(2)你認(rèn)為學(xué)習(xí)“二分法”有什么意義?
在本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程中,還有哪些不明白的地方?
延伸閱讀
用二分法求方程近似解
§3.1.2用二分法求方程的近似解學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
能說出零點的概念,零點的等價性,零點存在性定理。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
(預(yù)習(xí)教材P89~P91,找出疑惑之處)
復(fù)習(xí)1:什么叫零點?零點的等價性?零點存在性定理?
對于函數(shù),我們把使的實數(shù)x叫做函數(shù)的零點.
方程有實數(shù)根函數(shù)的圖象與x軸函數(shù).
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.
復(fù)習(xí)2:一元二次方程求根公式?三次方程?四次方程?
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、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)重點:通過用二分法求方程的近似解,體會函數(shù)的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)難點:精確度概念的理解,求方程近似解一般步驟的概括和理解
二、學(xué)習(xí)過程
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.
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?
新知:對于在區(qū)間上連續(xù)不斷且0的函數(shù),通過不斷的把函數(shù)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二分法(bisection).
反思:
給定精度ε,用二分法求函數(shù)的零點近似值的步驟如何呢?
①確定區(qū)間,驗證,給定精度ε;
②求區(qū)間的中點;
③計算:若,則就是函數(shù)的零點;若,則令(此時零點);若,則令(此時零點);
④判斷是否達到精度ε;即若,則得到零點零點值a(或b);否則重復(fù)步驟②~④.
三、典型例題
例1借助計算器或計算機,利用二分法求方程的近似解.
變式:求方程的根大致所在區(qū)間.
例2求方程的解的個數(shù)及其大致所在區(qū)間.
變式訓(xùn)練
求函數(shù)的一個正數(shù)零點(精確到)
零點所在區(qū)間中點函數(shù)值符號區(qū)間長度
四、反思總結(jié)
①二分法的概念;②二分法步驟;③二分法思想.
五、當(dāng)堂達標(biāo)
1.求方程的實數(shù)解個數(shù)及其大致所在區(qū)間.
課后練習(xí)與提高
1.若函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù),則在上().
A.至少有一個零點B.只有一個零點
C.沒有零點D.至多有一個零點
2.下列函數(shù)圖象與軸均有交點,其中不能用二分法求函數(shù)零點近似值的是().
3.函數(shù)的零點所在區(qū)間為().
A.B.C.D.
4.用二分法求方程在區(qū)間[2,3]內(nèi)的實根,由計算器可算得,,,那么下一個有根區(qū)間為.
5.函數(shù)的零點個數(shù)為,大致所在區(qū)間為.
6.借助于計算機或計算器,用二分法求函數(shù)的零點(精確到).
高一數(shù)學(xué)用二分法求方程的近似解038
第三十一課時用二分法求方程的近似解
【學(xué)習(xí)導(dǎo)航】
知識網(wǎng)絡(luò)
學(xué)習(xí)要求
1.通過具體實例理解二分法的概念及其適用條件,了解二分法是求方程近似解的常用方法,從中體會函數(shù)與方程之間的聯(lián)系及其在實際問題中的應(yīng)用;
2.能借助計算器用二分法求方程的近似解;
3.體會數(shù)學(xué)逼近過程,感受精確與近似的相對統(tǒng)一.
自學(xué)評價
1.二分法
對于在區(qū)間上連續(xù)不斷,且滿足的函數(shù),通過不斷地把函數(shù)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.
2.給定精度,用二分法求函數(shù)的零點近似值的步驟如下:
(1)確定區(qū)間,驗證,給定精度;
(2)求區(qū)間的中點;
(3)計算:
①若=,則就是函數(shù)的零點;
②若,則令=(此時零點);
③若,則令=(此時零點);
(4)判斷是否達到精度:即若,則得到零點值(或);否則重復(fù)步驟2~4.
【精典范例】
例1:利用計算器,求方程的一個近似解(精確到0.1).
【解】設(shè),
先畫出函數(shù)圖象的簡圖.
(如右圖所示)
因為
,
所以在區(qū)間內(nèi),方程有一解,記為.取與的平均數(shù),因為
,
所以.
再取與的平均數(shù),因為,
所以.
如此繼續(xù)下去,得
,因為與精確到的近似值都為,所以此方程的近似解為
.
利用同樣的方法,還可以求出方程的另一個近似解.
點評:①第一步確定零點所在的大致區(qū)間,可利用函數(shù)性質(zhì),也可借助計算機或計算器,但盡量取端點為整數(shù)的區(qū)間,盡量縮短區(qū)間長度,通??纱_定一個長度為1的區(qū)間;
②建議列表樣式如下:
零點所在區(qū)間區(qū)間中點函數(shù)值區(qū)間長度
1
0.5
0.25
0.125
如此列表的優(yōu)勢:計算步數(shù)明確,區(qū)間長度小于精度時,即為計算的最后一步.
例2:利用計算器,求方程的近似解(精確到0.1).
分析:分別畫函數(shù)和
的圖象,在兩個函數(shù)圖象的交點處,函數(shù)值相等.因此,這個點的橫坐標(biāo)就是方程的解.由函數(shù)與的圖象可以發(fā)現(xiàn),方程有惟一解,記為,并且這個解在區(qū)間內(nèi).
【解】設(shè),利用計算器計算得
因為與精確到的近似值都為,所以此方程的近似解為
.
思考:發(fā)現(xiàn)計算的結(jié)果約穩(wěn)定在.這實際上是求方程近似解的另一種方法——迭代法.
除了二分法、迭代法,求方程近似解的方法還有牛頓切線法、弦切法等.
例3:利用計算器,求方程的近似解(精確到0.1).
【解】方程
可以化為.
分別畫函數(shù)
與的圖象,由圖象可以知道,方程的解在區(qū)間內(nèi),那么對于區(qū)間,利用二分法就可以求得它的近似解為.
追蹤訓(xùn)練一
1.設(shè)是方程的解,則所在的區(qū)間為(B)
A.B.
C.D.
2.估算方程的正根所在的區(qū)間是(B)
A.B.
C.D.
3.計算器求得方程的負(fù)根所在的區(qū)間是(A)
A.(,0)B.
C.D.
4.利用計算器,求下列方程的近似解(精確到)
(1)(2)
答案:(1)(2),
【選修延伸】
一、含字母系數(shù)的二次函數(shù)問題
例4:二次函數(shù)中實數(shù)、、滿足,其中,求證:
(1));
(2)方程在內(nèi)恒有解.
分析:本題的巧妙之處在于,第一小題提供了有益的依據(jù):是區(qū)間內(nèi)的數(shù),且,這就啟發(fā)我們把區(qū)間劃分為(,)和(,)來處理.
【解】(1)
,
由于是二次函數(shù),故,又,所以,.
⑵由題意,得,.
①當(dāng)時,由(1)知
若,則,又,所以在(,)內(nèi)有解.
若,則
,又,所以在(,)內(nèi)有解.
②當(dāng)時同理可證.
點評:(1)題目點明是“二次函數(shù)”,這就暗示著二次項系數(shù).若將題中的“二次”兩個字去掉,所證結(jié)論相應(yīng)更改.
(2)對字母、分類時先對哪個分類是有一定講究的,本題的證明中,先對分類,然后對分類顯然是比較好.
追蹤訓(xùn)練二
1.若方程在內(nèi)恰有一則實數(shù)的取值范圍是(B)
A.B.
C.D.
2.方程的兩個根分別在區(qū)間和內(nèi),則的取值范圍是;
3.已知函數(shù),在上存在,使,則實數(shù)的取值范圍是_________________.
4.已知函數(shù)
⑴試求函數(shù)的零點;
⑵是否存在自然數(shù),使?若存在,求出,若不存在,請說明理由.
答案:(1)函數(shù)的零點為;
(2)計算得,,
由函數(shù)的單調(diào)性,可知不存在自然數(shù),使成立.
學(xué)生質(zhì)疑
教師釋疑
高一數(shù)學(xué)用二分法求方程的近似解039
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會提前做好準(zhǔn)備,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時充分理解所教內(nèi)容,幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《高一數(shù)學(xué)用二分法求方程的近似解039》,但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
課題:§3.1.2用二分法求方程的近似解
教學(xué)目標(biāo):
知識與技能通過具體實例理解二分法的概念及其適用條件,了解二分法是求方程近似解的常用方法,從中體會函數(shù)與方程之間的聯(lián)系及其在實際問題中的應(yīng)用.
過程與方法能借助計算器用二分法求方程的近似解,并了解這一數(shù)學(xué)思想,為學(xué)習(xí)算法做準(zhǔn)備.
情感、態(tài)度、價值觀體會數(shù)學(xué)逼近過程,感受精確與近似的相對統(tǒng)一.
教學(xué)重點:
重點通過用二分法求方程的近似解,體會函數(shù)的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.
難點恰當(dāng)?shù)厥褂眯畔⒓夹g(shù)工具,利用二分法求給定精確度的方程的近似解.
教學(xué)程序與環(huán)節(jié)設(shè)計:
教學(xué)過程與操作設(shè)計:
環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計師生雙邊互動
創(chuàng)
設(shè)
情
境材料一:二分查找(binary-search)
(第六屆全國青少年信息學(xué)(計算機)奧林匹克分區(qū)聯(lián)賽提高組初賽試題第15題)某數(shù)列有1000個各不相同的單元,由低至高按序排列;現(xiàn)要對該數(shù)列進行二分法檢索(binary-search),在最壞的情況下,需檢索()個單元。
A.1000B.10C.100D.500
二分法檢索(二分查找或折半查找)演示.
材料二:高次多項式方程公式解的探索史料
由于實際問題的需要,我們經(jīng)常需要尋求函數(shù)的零點(即的根),對于為一次或二次函數(shù),我們有熟知的公式解法(二次時,稱為求根公式).
在十六世紀(jì),已找到了三次和四次函數(shù)的求根公式,但對于高于4次的函數(shù),類似的努力卻一直沒有成功,到了十九世紀(jì),根據(jù)阿貝爾(Abel)和伽羅瓦(Galois)的研究,人們認(rèn)識到高于4次的代數(shù)方程不存在求根公式,亦即,不存在用四則運算及根號表示的一般的公式解.同時,即使對于3次和4次的代數(shù)方程,其公式解的表示也相當(dāng)復(fù)雜,一般來講并不適宜作具體計算.因此對于高次多項式函數(shù)及其它的一些函數(shù),有必要尋求其零點的近似解的方法,這是一個在計算數(shù)學(xué)中十分重要的課題.
師:從學(xué)生感興趣的計算機編程問題,引導(dǎo)學(xué)生分析二分法的算法思想與方法,引入課題.
生:體會二分查找的思想與方法.
師:從高次代數(shù)方程的解的探索歷程,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識引入二分法的意義.
組
織
探
究二分法及步驟:
對于在區(qū)間,上連續(xù)不斷,且滿足的函數(shù),通過不斷地把函數(shù)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.
給定精度,用二分法求函數(shù)的零點近似值的步驟如下:
1.確定區(qū)間,,驗證,給定精度;
2.求區(qū)間,的中點;
3.計算:
師:闡述二分法的逼近原理,引導(dǎo)學(xué)生理解二分法的算法思想,明確二分法求函數(shù)近似零點的具體步驟.
分析條件
“”、“精度”、“區(qū)間中點”及“”的意義.
環(huán)節(jié)呈現(xiàn)教學(xué)材料師生互動設(shè)計
組
織
探
究○1若=,則就是函數(shù)的零點;
○2若,則令=(此時零點);
○3若,則令=(此時零點);
4.判斷是否達到精度;
即若,則得到零點零點值(或);否則重復(fù)步驟2~4.
生:結(jié)合引例“二分查找”理解二分法的算法思想與計算原理.
師:引導(dǎo)學(xué)生分析理解求區(qū)間,的中點的方法.
例題解析:
例1.求函數(shù)的一個正數(shù)零點(精確到).
分析:首先利用函數(shù)性質(zhì)或借助計算機、計算器畫出函數(shù)圖象,確定函數(shù)零點大致所在的區(qū)間,然后利用二分法逐步計算解答.
解:(略).
注意:
○1第一步確定零點所在的大致區(qū)間,,可利用函數(shù)性質(zhì),也可借助計算機或計算器,但盡量取端點為整數(shù)的區(qū)間,盡量縮短區(qū)間長度,通常可確定一個長度為1的區(qū)間;
○2建議列表樣式如下:
零點所在區(qū)間中點函數(shù)值區(qū)間長度
[1,2]0
1
[1,1.5]0
0.5
[1.25,1.5]0
0.25
如此列表的優(yōu)勢:計算步數(shù)明確,區(qū)間長度小于精度時,即為計算的最后一步.
例2.借助計算器或計算機用二分法求方程
的近似解(精確到).
解:(略).
思考:本例除借助計算器或計算機確定方程解所在的大致區(qū)間和解的個數(shù)外,你是否還可以想到有什么方法確定方程的根的個數(shù)?
結(jié)論:圖象在閉區(qū)間,上連續(xù)的單調(diào)函數(shù),在,上至多有一個零點.
師:引導(dǎo)學(xué)生利用二分法逐步尋求函數(shù)零點的近似值,注意規(guī)范方法、步驟與書寫格式.
生:根據(jù)二分法的思想與步驟獨立完成解答,并進行交流、討論、評析.
師:引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用函數(shù)單調(diào)性確定方程解的個數(shù).
生:認(rèn)真思考,運用所學(xué)知識尋求確定方程解的個數(shù)的方法,并進行、討論、交流、歸納、概括、評析形成結(jié)論.
環(huán)節(jié)呈現(xiàn)教學(xué)材料師生互動設(shè)計
探
究
與
發(fā)
現(xiàn)1)函數(shù)零點的性質(zhì)
從“數(shù)”的角度看:即是使的實數(shù);
從“形”的角度看:即是函數(shù)的圖象與軸交點的橫坐標(biāo);
若函數(shù)的圖象在處與軸相切,則零點通常稱為不變號零點;
若函數(shù)的圖象在處與軸相交,則零點通常稱為變號零點.
2)用二分法求函數(shù)的變號零點
二分法的條件表明用二分法求函數(shù)的近似零點都是指變號零點.師:引導(dǎo)學(xué)生從“數(shù)”和“形”兩個角度去體會函數(shù)零點的意義,掌握常見函數(shù)零點的求法,明確二分法的適用范圍.
嘗
試
練
習(xí)1)教材P106練習(xí)1、2題;
2)教材P108習(xí)題3.1(A組)第1、2題;
3)求方程的解的個數(shù)及其大致所在區(qū)間;
4)求方程的實數(shù)解的個數(shù);
5)探究函數(shù)與函數(shù)的圖象有無交點,如有交點,求出交點,或給出一個與交點距離不超過的點.
作
業(yè)
回
饋1)教材P108習(xí)題3.1(A組)第3~6題、(B組)第4題;
2)提高作業(yè):
○1已知函數(shù)
.
(1)為何值時,函數(shù)的圖象與軸有兩個交點?
(2)如果函數(shù)的一個零點在原點,求的值.
○2借助于計算機或計算器,用二分法求函數(shù)
的零點(精確到);
○3用二分法求的近似值(精確到).
環(huán)節(jié)呈現(xiàn)教學(xué)材料師生互動設(shè)計
課
外
活
動查找有關(guān)系資料或利用internet查找有關(guān)高次代數(shù)方程的解的研究史料,追尋阿貝爾(Abel)和伽羅瓦(Galois),增強探索精神,培養(yǎng)創(chuàng)新意識.
收
獲
與
體
會說說方程的根與函數(shù)的零點的關(guān)系,并給出判定方程在某個區(qū)間存在根的基本步驟,及方程根的個數(shù)的判定方法;
談?wù)勍ㄟ^學(xué)習(xí)求函數(shù)的零點和求方程的近似解,對數(shù)學(xué)有了哪些新的認(rèn)識?
用二分法求方程的近似解
教案課件是老師上課中很重要的一個課件,大家應(yīng)該要寫教案課件了。只有制定教案課件工作計劃,新的工作才會如魚得水!你們會寫適合教案課件的范文嗎?小編特地為您收集整理“用二分法求方程的近似解”,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
§3.1.2用二分法求方程的近似解
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.
舊知提示(預(yù)習(xí)教材P89~P91,找出疑惑之處)
復(fù)習(xí)1:什么叫零點?零點的等價性?零點存在性定理?
對于函數(shù),我們把使的實數(shù)x叫做函數(shù)的零點.
方程有實數(shù)根函數(shù)的圖象與x軸函數(shù).
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.
復(fù)習(xí)2:一元二次方程求根公式?三次方程?四次方程?
合作探究
探究:有12個小球,質(zhì)量均勻,只有一個是比別的球重的,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.
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?
新知:二分法的思想及步驟
對于在區(qū)間上連續(xù)不斷且0的函數(shù),通過不斷的把函數(shù)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二分法(bisection).
反思:給定精度ε,用二分法求函數(shù)的零點近似值的步驟如何呢?
①確定區(qū)間,驗證,給定精度ε;
②求區(qū)間的中點;[高考資源網(wǎng)]
③計算:若,則就是函數(shù)的零點;若,則令(此時零點);若,則令(此時零點);
④判斷是否達到精度ε;即若,則得到零點零點值a(或b);否則重復(fù)步驟②~④.
典型例題
例1借助計算器或計算機,利用二分法求方程的近似解.
練1.求方程的解的個數(shù)及其大致所在區(qū)間.
練2.求函數(shù)的一個正數(shù)零點(精確到)
零點所在區(qū)間中點函數(shù)值符號區(qū)間長度
練3.用二分法求的近似值.
課堂小結(jié)
①二分法的概念;②二分法步驟;③二分法思想.
知識拓展
高次多項式方程公式解的探索史料
在十六世紀(jì),已找到了三次和四次函數(shù)的求根公式,但對于高于4次的函數(shù),類似的努力卻一直沒有成功,到了十九世紀(jì),根據(jù)阿貝爾(Abel)和伽羅瓦(Galois)的研究,人們認(rèn)識到高于4次的代數(shù)方程不存在求根公式,亦即,不存在用四則運算及根號表示的一般的公式解.同時,即使對于3次和4次的代數(shù)方程,其公式解的表示也相當(dāng)復(fù)雜,一般來講并不適宜作具體計算.因此對于高次多項式函數(shù)及其它的一些函數(shù),有必要尋求其零點近似解的方法,這是一個在計算數(shù)學(xué)中十分重要的課題.
學(xué)習(xí)評價
1.若函數(shù)在區(qū)間上為減函數(shù),則在上().
A.至少有一個零點B.只有一個零點
C.沒有零點D.至多有一個零點
2.下列函數(shù)圖象與軸均有交點,其中不能用二分法求函數(shù)零點近似值的是().
3.函數(shù)的零點所在區(qū)間為().
A.B.C.D.
4.用二分法求方程在區(qū)間[2,3]內(nèi)的實根,由計算器可算得,,,那么下一個有根區(qū)間為.
課后作業(yè)
1.若函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且有三個零點x1、x2、x3,則x1+x2+x3的值為()
A.-1B.0C.3D.不確定
2.已知f(x)=-x-x3,x∈[a,b],且f(a)f(b)0,則f(x)=0在[a,b]內(nèi)()
A.至少有一實數(shù)根B.至多有一實數(shù)根
C.沒有實數(shù)根D.有惟一實數(shù)根
3.設(shè)函數(shù)f(x)=13x-lnx(x>0)則y=f(x)()
A.在區(qū)間1e,1,(1,e)內(nèi)均有零點B.在區(qū)間1e,1,(1,e)內(nèi)均無零點
C.在區(qū)間1e,1內(nèi)有零點;在區(qū)間(1,e)內(nèi)無零點[高考資源網(wǎng)]
D.在區(qū)間1e,1內(nèi)無零點,在區(qū)間(1,e)內(nèi)有零點
4.函數(shù)f(x)=ex+x-2的零點所在的一個區(qū)間是()
A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)
5.若方程x2-3x+mx+m=0的兩根均在(0,+∞)內(nèi),則m的取值范圍是()
A.m≤1B.0m≤1C.m1D.0m1
6.函數(shù)f(x)=(x-1)ln(x-2)x-3的零點有()
A.0個B.1個C.2個D.3個
7.函數(shù)y=3x-1x2的一個零點是()
A.-1B.1C.(-1,0)D.(1,0)
8.函數(shù)f(x)=ax2+bx+c,若f(1)0,f(2)0,則f(x)在(1,2)上零點的個數(shù)為()
A.至多有一個B.有一個或兩個C.有且僅有一個D.一個也沒有
9.根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),可以判定方程ex-x-2=0的一個根所在的區(qū)間為()
x-10123
ex0.3712.727.3920.09
A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)
10.求函數(shù)y=x3-2x2-x+2的零點,并畫出它的簡圖.