1、计算函数零点的二分法A级基础巩固1(多选)下列函数中,能用二分法求函数零点的有()Af(x)3x1Bf(x)x22x1Cf(x)log4x Df(x)ex2解析:选ACDf(x)x22x1(x1)2,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,其余选项中在函数的零点两侧函数值异号故选A、C、D.2用二分法求方程x32x50在区间2,3内的实根,下一个有根区间是()A2,2.5 B2.5,3C2,2.25 D2.75,3解析:选A令f(x)x32x5,f(2)10,f(2.5)5.6250,f(2)f(2.5)0,所以由零点存在定理可知下一个有根区间是2,
2、2.5,故选A.3用二分法求方程的近似解,求得f(x)x32x9的部分函数值数据如表所示:x121.51.6251.751.8751.812 5f(x)632.6251.4590.141.341 80.579 3则当误差值为0.1时,方程x32x90的近似解可取为()A1.6 B1.7C1.8 D1.9解析:选C由表格可得,函数f(x)x32x9的零点在区间(1.75,1.812 5)内结合选项可知,方程x32x90的近似解可取为1.8.故选C.4(2021山西太原高一质检)已知函数yf(x)为0,1上的连续函数,且f(0)f(1)0,使用二分法求函数零点,要求近似值的误差不超过0.1,则需对
3、区间至多等分的次数为()A2 B3C4 D5解析:选C设需计算n次,则n满足10,故计算4次就可满足要求,故选C.5已知函数f(x)是R上的单调函数,且f(x)的零点同时在区间(0,4),(0,2),(1,2),内,则与f(0)符号相同的是()Af(1) Bf(2)Cf Df(4)解析:选A零点在(0,4)内,则有f(0)f(4)0,f(4)0,取中点2;零点在(0,2)内,则有f(0)f(2)0,f(2)0,取中点1;零点在(1,2)内,则有f(1)f(2)0,f(2)0,取中点;零点在内,则有f(1)f0,fa,ba0.001.答案:ba0.0017函数f(x)x2axb有零点,但不能用二
4、分法求出,则a,b的关系是_解析:函数f(x)x2axb有零点,但不能用二分法求出,函数f(x)x2axb的图象与x轴相切,a24b0,a24b.答案:a24b8用二分法求方程ln x2x0在区间1,2上零点的近似值,先取区间中点c,则下一个含根的区间是_解析:令f(x)ln x2x,f(1)10,f(2)ln 20,fln 0,下一个含根的区间是.答案:9已知函数f(x)x3x21.(1)证明方程f(x)0在区间(0,2)内有实数解;(2)使用二分法,取区间的中点三次,指出方程f(x)0(x0,2)的实数解x0在哪个较小的区间内解:(1)证明:因为f(0)10,f(2)0,所以f(0)f(2
5、)0,由此可得f(1)f(2)0,下一个有解区间为(1,2)再取x2(12),得f0,所以f(1)f0,所以ff0,下一个有解区间为.综上所述,所求的实数解x0在区间内10已知方程2x2x5.(1)判断该方程解的个数以及所在区间;(2)用二分法求出方程的近似解(误差不超过0.1)参考数值:x1.251.281 251.312 51.3751.52x2.3782.4302.4842.5942.828解:(1)令f(x)2x2x5.因为函数f(x)2x2x5在R上是增函数,所以函数f(x)2x2x5至多有一个零点因为f(1)2121510,所以方程2x2x5有一解在(1,2)内(2)用二分法逐次计
6、算,列表如下:区间中点的值中点函数值符号(1,2)1.5f(1.5)0(1,1.5)1.25f(1.25)0(1.25,1.375)1.312 5f(1.312 5)0(1.25,1.312 5)1.281 25f(1.281 25)0.1,且|1.312 51.25|0.062 50.1,所以函数的零点近似值为1.312 5,即方程2x2x5的近似解可取为1.312 5.B级综合运用11用二分法求函数的零点,经过若干次运算后函数的零点在区间(a,b)内,当|ab|(为误差值)时,函数零点的近似值x0与真实零点的误差最大不超过()A. BC D2解析:选B真实零点离近似值x0最远即靠近a或b,
7、而ba,因此误差最大不超过.12若函数f(x)在a,b上的图象为一条连续不断的曲线,且同时满足f(a)f(b)0,则()Af(x)在上有零点Bf(x)在上有零点Cf(x)在上无零点Df(x)在上无零点解析:选B由f(a)f(b)0可知ff(b)0,f(2)ln 20,f(x)的零点x0(1,2),故n1.设至少需等分n次,则0.01且nN,解得n7,故至少需等分7次答案:1714在一个风雨交加的夜里,某水库闸房(设为A)到防洪指挥部(设为B)的电话线路发生了故障这是一条10 km长的线路,如何迅速查出故障所在?如果沿着线路一小段查找,困难很多,每查一个点需要很长时间(1)维修线路的工人师傅应怎
8、样工作,才能每查一次,就把待查的线路长度缩减一半?(2)要把故障可能发生的范围缩小到50 m100 m左右,最多要查多少次?解:(1)如图所示,他首先从中点C查,用随身带的话机向两端测试时,假设发现AC段正常,断定故障在BC段,再到BC段中点D查,这次若发现BD段正常,可见故障在CD段,再到CD段中点E来查,依次类推(2)每查一次,可以把待查的线路长度缩减一半,因此最多只要7次就够了C级拓展探究15已知函数f(x)2x28xm3为R上的连续函数(1)若函数f(x)在区间1,1上存在零点,求实数m的取值范围;(2)若m4,判断f(x)在(1,1)上是否存在零点?若存在,请在误差不超过0.2的条件下,用二分法求出这个零点所在的区间;若不存在,请说明理由解:(1)易知函数f(x)在区间1,1上单调递减,f(x)在区间1,1上存在零点,即13m3,实数m的取值范围是13,3(2)当m4时,f(x)2x28x1,易求出f(1)9,f(1)7.f(1)f(1)0,f(x)在区间(1,1)上单调递减,函数f(x)在(1,1)上存在唯一零点x0.f(0)10,f(1)f(0)0,ff(0)0,ff(0)0,ff(0)0,x0.0.2,所求区间为.