1、课后素养落实(四十二)用二分法求方程的近似解 (建议用时:40分钟)一、选择题1用二分法求函数f(x)x35的零点可以取的初始区间是()A2,1 B1,0C0,1 D1,2Af(2)30,f(2)f(1)0,可以取区间2,1作为计算的初始区间,用二分法逐次计算2下列函数中,有零点但不能用二分法求零点近似值的是()y3x22x5;yy1,x(,0);yx24x8.A B C DC由yx24x8知此函数的判别式0,故无法用二分法求零点近似值3若函数f(x)x3x22x2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:f(1)2f(1.5)0.625f(1.25)0.984f(1.375)0
2、.260f(1.437 5)0.162f(1.406 25)0.054那么方程x3x22x20的一个近似根(精确度为0.05)可以是()A1.25 B1.375 C1.42 D1.5C由表格可得,函数f(x)x3x22x2的零点在(1.406 25,1.437 5)之间结合选项可知,方程x3x22x20的一个近似根(精确度为0.05)可以是1.42.故选C.4用二分法求函数f(x)2x3x7在区间0,4上的零点近似值,取区间中点2,则下一个存在零点的区间为()A(0,1) B(0,2)C(2,3) D(2,4)B因为f(0)200760,f(2)22670,所以f(0)f(2)0),在用二分法
3、寻找零点的过程中,依次确定了零点所在的区间为,则下列说法中错误的是()A函数f(x)在区间内一定有零点B函数f(x)在区间或内一定有零点C函数f(x)在内无零点D函数f(x)在区间或内有零点,或零点是ABC由已知及二分法求函数零点的原理,可知,f(0)f 0,又的中点为,下一步可能f(0)f 0,或f f 0或f 0,故D正确二、填空题6函数f(x)x2axb有零点,但不能用二分法求出,则a,b的关系是_a24b函数f(x)x2axb有零点,但不能用二分法,函数f(x)x2axb图象与x轴有且仅有一个交点a24b0.a24b.7为了求函数f(x)2x3x7的一个零点,某同学利用计算器得到自变量
4、x和函数f(x)的部分对应值,如下表所示:x1.251.312 51.3751.437 51.51.562 5f(x)0.871 60.578 80.281 30.210 10.328 430.641 15则方程2x3x7的近似解(精确到0.1)可取_1.4由题表知f(1.375)f(1.437 5)0.由f(3)f(1)0,f(2)f(4)0,可得f(x)的零点所在区间为(3,1)和(2,4),即方程ax2bxc0的两根所在的区间是(3,1)和(2,4)三、解答题9确定函数f(x)xx4的零点所在的区间解设y1x,y24x,则f(x)的零点个数即y1与y2的交点个数,作出两函数图象,如图:由
5、图知,y1与y2在区间(0,1)内有一个交点,当x4时,y12,y20,所以f(4)0,当x8时,y13,y24,所以f(8)10,所以在(4,8)内两曲线又有一个交点故函数f(x)的两零点所在的区间为(0,1),(4,8)10利用计算器,求方程x26x70的近似解(精确到0.1)解设f(x)x26x7,通过观察函数的图象(图略)得:f(1)20,f(2)10,方程x26x70有一根在(1,2)内,设为x1,f(1.5)0.250,1.5x12,又f f(1.75)0.437 50,1.5x11.75,如此继续下去,得:f(1)f(2)0x1(1,2),f(1.5)f(2)0x1(1.5,2)
6、,f(1.5)f(1.75)0x1(1.5,1.75),f(1.5)f(1.625)0x1(1.5,1.625),f(1.562 5)f(1.625)0时f(x)0,x0,所以f(x)|x|的函数值非负,即f(x)|x|有零点,但零点两侧函数值同号,不能用二分法求零点的近似值,同理f(x)x22x1(x1)2,所以f(1)0, 当x0;当x1时,f(x)0,在零点两侧函数值同号,不能用二分法求零点,故选AB.2已知函数f(x)loga xxb(a0,且a1)当2a3b4时,函数f(x)的零点x0(n,n1),nN*,则n()A1 B2C3 D4B2a3,f(x)loga xxb为定义域上的增函
7、数f(2)loga 22b,f(3)loga 33b.2a3b,lg 2lg alg 3,3,b3,2b1,loga 22b0,即f(2)0.1,3b4,13b0,f(3)0,即f(2)f(3)0.由x0(n,n1),nN*知,n2.3用二分法求函数f(x)ln x2x6在区间(2,3)内的零点近似值,至少经过_次二分后精确度达到0.1.4开区间(2,3)的长度等于1,每经过一次操作,区间长度变为原来的一半,经过n次操作后,区间长度变为,故有0.1,即2n10.则n4,所以至少需要操作4次4用“二分法”求2xlog2x40在区间(1,3)内的根如果取区间的中点为x02,那么下一个有根的区间是_
8、(1,2)令f(x)2xlog2x4,则f(1)20,由零点存在定理知,f(x)在区间(1,2)内至少存在一个零点所以,下一个有根的区间是(1,2)证明:方程63x2x在区间(1,2)内有唯一一个实数解,并求出该实数解(精确到0.1)解分别画出函数y2x和y63x的图象,如图所示: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63x2x的解由函数y2x和y63x的图象可以发现,方程63x2x有唯一解,记为x1,并且这个解在区间(1,2)上设f(x)2x3x6,用二分法逐次计算,得:f(1)0x1(1,2),f(1)0x1(1,1.5),f(1)0x1(1,1.25),f(1.125)0x1(1.125,1.25),f(1.187 5)0x1(1.187 5,1.25),f(1.218 75)0x1(1.218 75,1.25),f(1.218 75)0x1(1.218 75,1.234 375)因为1.218 75与1.234 375精确到0.1的近似值都为1.2,所以原方程的近似解为1.2.