1、第三十一课时用二分法求方程的近似解【学习导航】 知识网络 学习要求 1通过具体实例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,从中体会函数与方程之间的联系及其在实际问题中的应用;2能借助计算器用二分法求方程的近似解; 3体会数学逼近过程,感受精确与近似的相对统一 自学评价1二分法对于在区间上连续不断,且满足的函数,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2给定精度,用二分法求函数的零点近似值的步骤如下:听课随笔(1)确定区间,验证,给定精度;(2)求区间的中点;(3)计算:若=,则就是函数的零点; 若,则令
2、=(此时零点);若,则令=(此时零点);(4)判断是否达到精度:即若,则得到零点值(或);否则重复步骤24【精典范例】例1:利用计算器,求方程的一个近似解(精确到0.1)【解】设,先画出函数图象的简图.(如右图所示)因为,所以在区间内,方程有一解,记为.取与的平均数,因为 ,所以 .再取与的平均数,因为,所以 .如此继续下去,得,因为与精确到的近似值都为,所以此方程的近似解为 .利用同样的方法,还可以求出方程的另一个近似解.点评:第一步确定零点所在的大致区间,可利用函数性质,也可借助计算机或计算器,但尽量取端点为整数的区间,尽量缩短区间长度,通常可确定一个长度为1的区间;建议列表样式如下:零点
3、所在区间区间中点函数值区间长度10.50.250.125如此列表的优势:计算步数明确,区间长度小于精度时,即为计算的最后一步例2:利用计算器,求方程的近似解(精确到0.1)分析:分别画函数和的图象,在两个函数图象的交点处,函数值相等因此,这个点的横坐标就是方程的解由函数与的图象可以发现,方程有惟一解,记为,并且这个解在区间内.【解】设,利用计算器计算得 听课随笔因为与精确到的近似值都为,所以此方程的近似解为 .思考:发现计算的结果约稳定在.这实际上是求方程近似解的另一种方法迭代法 除了二分法、迭代法,求方程近似解的方法还有牛顿切线法、弦切法等例3:利用计算器,求方程的近似解(精确到0.1)【解
4、】方程可以化为分别画函数与的图象,由图象可以知道,方程的解在区间内,那么对于区间,利用二分法就可以求得它的近似解为.追踪训练一1. 设是方程的解,则所在的区间为 ( )A B C D2. 估算方程的正根所在的区间是 ( )A B C D3计算器求得方程的负根所在的区间是( )A(,0) BC D4.利用计算器,求下列方程的近似解(精确到)(1) (2)【选修延伸】一、含字母系数的二次函数问题 例4:二次函数中实数、满足,其中,求证:(1));(2)方程在内恒有解分析:本题的巧妙之处在于,第一小题提供了有益的依据:是区间 内的数,且,这就启发我们把区间 划分为(,)和(,)来处理【解】(1) ,
5、由于是二次函数,故,又,所以, 由题意,得, 当时,由(1)知听课随笔若,则,又,所以 在(,)内有解若,则听课随笔,又,所以在(,)内有解当时同理可证点评:(1)题目点明是“二次函数”,这就暗示着二次项系数若将题中的“二次”两个字去掉,所证结论相应更改(2)对字母、分类时先对哪个分类是有一定讲究的,本题的证明中,先对分类,然后对分类显然是比较好追踪训练二1若方程在内恰有一则实数的取值范围是 ( ) A B C D2.方程的两个根分别在区间和内,则的取值范围是 ;3已知函数,在上存在,使,则实数的取值范围是_ _4已知函数试求函数的零点;是否存在自然数,使?若存在,求出,若不存在,请说明理由