人教新课标A版必修1数学3.1.2用二分法求方程的近似解同步检测

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名称 人教新课标A版必修1数学3.1.2用二分法求方程的近似解同步检测
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版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2016-06-06 10:17:02

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3.1.2用二分法求方程的近似解同步检测
1、下列图象表示的函数中能用二分法求零点的是(  )
A、
B、
C、
D、
答案:C
解析:解答:只要函数图象有部分在x轴的上下两侧,并且没有间断,就能用二分法求函数零点,
观察所给的四个图象,满足条件的只有C.
故选C.
分析:只要函数图象有部分在x轴的上下两侧,并且没有间断,就能用二分法求函数零点,由此进行判断即可.
2. 用二分法研究函数f(x)=x3+2x﹣1的零点的第一次经计算f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈(0.0.5),第二次计算__________,以上横线应填的内容为(  )
A、(0,0.5),f(0.25) B、(0,1),f(0.25)
C、(0.5,1),f(0.75) D、(0,0.5),f(0.125)
答案:A
解析:解答:由题意可知:对函数f(x)=x3+2x﹣1,∵f(0)<0,f(0.5)>0,且函数在区间(0,0.5)上连续,可得其中一个零点x0∈(0.0.5),使得f(x0)=0,
根据二分法的思想可知在第二次计算时应计算f(0.25),
所以答案为:(0,0.5),f(0.25).
故选A.
分析:本题考查的是二分法研究函数零点的问题.在解答时,首先应结合零点定理判断函数零点的所在区间,然后用二分法的思想将区间逐次减半.即可获得问题解答.
3. 下列函数中不能用二分法求零点的是(  )
A、f(x)=3x﹣1 B、f(x)=x3
C、f(x)=|x| D、f(x)=lnx
答案:C
解析:解答:f(x)=3x﹣1是单调函数,有唯一零点,且函数值在零点两侧异号,可用二分法求零点;
f(x)=x3也是单调函数,有唯一零点,且函数值在零点两侧异号,可用二分法求零点;
f(x)=lnx也是单调函数,有唯一零点,且函数值在零点两侧异号,可用二分法求零点;
f(x)=|x|不是单调函数,虽然也有唯一的零点,但函数值在零点两侧都是正号,故不能用二分法求零点.
故选 C.
分析:逐一分析各个选项,观察它们是否有零点,函数在零点两侧的符号是否相反.
4. 因工作人员不慎将63枚真纪念币和一枚假纪念币混在了一起,从其外形无法分辨,仅仅知道假纪念币的重量要比真纪念币稍稍轻一点点,现用一台天平,通过比较重量的方法来找出那枚假纪念币,则最多只需称量(  )次.
A、4 B、5
C、6 D、7
答案:C
解析:解答:将64枚纪念币均分为两组,分别称量其重量,
假的一定在轻的哪一组,再将这一组(共32枚)均分为两组,称其重量,
这样一直均分下去,可以知道6次就能找出那枚假的,即最多只需称量6次.
故选C.
分析:利用二分法的思想将这些纪念币不断的分成两组,根据这两组的重量确定出假的在哪里,直至找出那枚假的为止.
5. 下图是函数f(x)的图象,它与x轴有4个不同的公共点.给出下列四个区间,不能用二分法求出函数f(x)的零点的区间上的是(  )
A、[﹣2.1,1] B、[1.9,2.3]
C、[4.1,5] D、[5,6.1]
答案:B
解析:解答:能用二分法求函数零点的函数,在零点的左右两侧的函数值符号相反,
有图象可得,不能用二分法求出函数f(x)在区间为[1.9,2.3].
故选B.
分析:利用二分法求函数零点的条件是:函数在零点的左右两侧的函数值符号相反,根据函数图象可得答案.
6. 函数f(x)=lgx﹣的下列函数中不能用二分法求零点的是(  )
A、(0,1] B、(1,10]
C、(10,100] D、(100,+∞)
答案:B
解析:解答:由于f(1)f(10)=(0﹣)(1﹣)=(﹣1)×<0,
根据二分法,得函数在区间(1,10]内存在零点.
故选B.
分析:先求出f(1)f(10)<0,再由二分法进行判断.
7. 下列函数图象与x轴均有公共点,其中能用二分法求零点的是(  )
A、
B、
C、
D、
答案:C
解析:解答:能用二分法求零点的函数必须在给定区间[a,b]上连续不断,并且有f(a) f(b)<0
A、B中不存在f(x)<0,D中函数不连续.
故选C.
分析:根据函数图象理解二分法的定义,函数f(x)在区间[a,b]上连续不断,并且有f(a) f(b)<0.即函数图象连续并且穿过x轴.
8. 下列是关于函数y=f(x),x∈[a,b]的几个命题:
①若x0∈[a,b]且满足f(x0)=0,则(x0,0)是f(x)的一个零点;
②若x0是f(x)在[a,b]上的零点,则可用二分法求x0的近似值;
③函数f(x)的零点是方程f(x)=0的根,但f(x)=0的根不一定是函数f(x)的零点;
④用二分法求方程的根时,得到的都是近似值.
那么以上叙述中,正确的个数为(  )
A、0 B、1
C、3 D、4
答案:A
解析:解答:①、x0∈[a,b]且满足f(x0)=0,则x0是f(x)的一个零点,而不是(x0,0),所以①错误;
②、因为函数f(x)不一定连续,所以②错误;
③、方程f(x)=0的根一定是函数f(x)的零点,所以③错误;
④、用二分法求方程的根时,得到的根也可能是精确值,所以④也错误.
故选:A.
分析:对于①,根据零点的概念即可判断;对于②考虑零点存在性定理的条件:函数f(x)一定连续进行判断;对于③根据零点的概念即可判断;对于④,利用二分法求根时,得到的根也可能是精确值,故④错.
9. 在“近似替代”中,函数f(x)在区间[xi,xi+1]上的近似值(  )
A、只能是左端点的函数值f(xi)
B、只能是右端点的函数值f(xi+1)
C、可以是该区间内的任一函数值f(ξi)(ξi∈[xi,xi+1])
D、以上答案均正确
答案:C
解析:解答:由题意可知:对于函数y=f(x)
在“近似替代”中,函数f(x)在区间[xi,xi+1]上的近似值,
可以是该区间内的任一函数值f(ξi)(ξi∈[xi,xi+1])
故选C.
分析:本题考查的是二分法求函数的近似区间的问题.在解答时,要结合二分法的分析规律对选项进行分析即可获得问题的解答.
10. 如图所示,以下每个函数都有零点,但不能用二分法求图中函数零点的是(  )
A、
B、
C、
D、
答案:C
解析:解答:由二分法求方程的适用范围
当函数的图象在x轴的同一侧时,不能用二分法进行求解
分析题目中的四个函数图象
A,B,D的图象均在x轴的两侧,故可以用二分法进行求解
只有C的图象在x轴的同一侧时,不能用二分法进行求解
故选C
分析:使用二分法求解,要求区间两个端点对应的函数值符号相反,即函数的图象在x轴的两侧,而当图象在x轴的同一侧时,不能用二分法进行求解,分析四个图象即可得到答案.
11. 用二分法求方程x3﹣2x﹣5=0在区间[2,3]上的实根,取区间中点x0=2.5,则下一个有根区间是(  )
A、[2,2.5] B、[2.5,3]
C、 D、以上都不对
答案:A
解析:解答:设f(x)=x3﹣2x﹣5,
f(2)=﹣1<0,f(3)=16>0,
f(2.5)=﹣10=>0,
f(x)零点所在的区间为[2,2.5],
方程x3﹣2x﹣5=0有根的区间是[2,2.5],
故选A.
分析: 方程的实根就是对应函数f(x)的零点,由 f(2)<0,f(2.5)>0 知,f(x)零点所在的区间为[2,2.5].
12. 在用“二分法“求函数f(x)零点近似值时,第一次所取的区间是[﹣2,4],则第三次所取的区间可能是(  )
A、[1,4] B、[﹣2,1]
C、[﹣2,] D、[﹣,1]
答案:D
解析:解答:∵第一次所取的区间是[﹣2,4],
∴第二次所取的区间可能为[﹣2,1],[1,4];
第三次所取的区间可能为[﹣2,﹣],[,1],[1,],[,4]
故选D.
分析:由第一次所取的区间是[﹣2,4],取该区间的中点,可求出第二次所取的区间,利用同样的方法即可求得第三次所取的区间.
13. 在利用二分法求方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中,若f(2)>0,f(1.5)<0,f(1.75)>0,则方程的根会出现在下列哪一区间内(  )
A、(1,1.5) B、(1.5,1.75)
C、(1.75,2) D、不能确定
答案:B
解析:解答:∵f(1.5) f(1.75)<0,
由零点存在定理,得,
∴方程的根落在区间(1.5,1.75).
故选B.
分析:由已知“方程3x+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解”,且具体的函数值的符号也已确定,由f(1.5)<0,f(1.75)>0,它们异号,依据是零点存在定理即可得出结论.
14. 若函数f(x)=x3+x2+2x﹣2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据
f (1)=﹣2 f (1.5)=0.625 f (1.25)=﹣0.984
f (1.375)=﹣0.260 f (1.4375)=0.162 f (1.40625)=﹣0.054
如下:那么方程x3+x2+2x﹣2的一个近似根(精确到0.1)为   .
答案:1.4
解析:解答:由二分法知,方程x3+x2+2x﹣2的根在区间(1.40625,1.4375)
∴精确到0.1时,方程的近似根为1.4
故答案为1.4.
分析:利用二分法的方法判断出方程的根分布的区间,据精确度求出根的近似值.
15. 用二分法研究函数f(x)=x3+3x﹣1的零点时,第一次经计算f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈   ,第二次应计算   ,这时可判断x0∈   .
答案:(0,0.5)|f(0.25)|(0.25,0.5)
解析:解答:由二分法知x0∈(0,0.5),
取x1=0.25,
这时f(0.25)=0.253+3×0.25﹣1<0,
故x0∈(0.25,0.5).
故答案为:(0,0.5) f(0.25) (0.25,0.5)
分析:本题考查的是函数零点存在定理及二分法求函数零点的步骤,由f(0)<0,f(0.5)>0,我们根据零点存在定理,易得区间(0,0.5)上存在一个零点,再由二分法的步骤,第二次应该计算区间中间,即0.25对应的函数值,判断符号,可以进行综合零点的范围.
16. 下列函数图象均与x轴有交点,其中能用二分法求函数零点的是   .
答案:③
解析:解答:能用二分法求函数零点的函数,在零点的左右两侧的函数值符号相反,
有图象可得,只有③能满足此条件,
故答案为 ③.
分析:利用二分法求函数零点的条件是:函数在零点的左右两侧的函数值符号相反,即穿过x轴,分析选项可得答案.
17. 设f(x)=3x2+3x﹣8,用二分法求方程3x2+3x﹣8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中,计算得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间   内.
答案: 0
解析:解答:因为f(1.5)>0,f(1.25)<0,可得方程的根落在区间(1.25,1.5)内.
故答案为 (1.25,1.5).
分析:根据二分法求区间根的方法只须找到满足f(a).f(b)<0,又f(1.5)>0,f(1.25)<0可得结论.
18. 已知f(x)图象是一条连续的曲线,且在区间(a,b)内有唯一零点x0,用“二分法”求得一系列含零点x0的区间,这些区间满足(a,b) (a1,b1) (a2,b2) … (ak,bk).若f(a)<0,f(b)>0,则f(ak)的符号为   .(填:“正“,“负“,“正、负、零均可能“)
答案:负
解析:解答:因为f(a)<0,f(b)>0.
要想一步步进行下去,直到求出零点,
按二分法的定义可知,f(ak)<0.
如果f(ak)为0的话,零点就是ak应该是左闭区间;
如果f(ak)为正的话,零点应该在(ak,bk)的前面那个区间内.
故答案为:负.
分析:本题考查的是二分法求函数的近似区间的问题,直接根据二分法的定义即可得到结论.
19. 设x0是方程8﹣x=lgx的解,且x0∈(k,k+1)(k∈Z),则k=  .
答案:7
解析:解答:因为方程8﹣x=lgx的解就是函数f(x)=8﹣x﹣lgx的零点,
又因为f(1)=7>0,g(2)=6﹣lg2>0f(3)=5﹣lg3>0,f(4)=4﹣lg4>0,f(5)=3﹣lg5>0,f(6)=2﹣lg6>0,
f(7)=1﹣lg7>0,f(8)=﹣lg8<0.
故方程的根在区间(7,8)内,即k=7.
故答案为:7.
分析:先设出对应函数,把方程的根转化为对应函数的零点,再计算区间端点值,看何时一正一负即可求出结论.
20. 用二分法求方程f(x)=0在区间(0,2)的近似根,f(1)=﹣2,f(1.5)=0.625,f(1.25)=﹣0.984,f(1.375)=﹣0.260,下一个求f(m),则m=   .
答案:1.4375
解析:解答:f(1)=﹣2,f(1.5)=0.625,
f(1.25)=﹣0.984,f(1.375)=﹣0.260,
∴方程f(x)=0的根应在区间(1.375,1.5)上,
故下一个求f(m)时,m就为区间(1.375,1.5)的中点,
即m==1.4375
故答案为:1.4375
分析:本题考查的知识点是用二分法求方程的近似解,由二分法的步骤,我们可得,若,f(1)=﹣2,f(1.5)=0.625,f(1.25)=﹣0.984,f(1.375)=﹣0.260,故方程f(x)=0的根应在区间(1.375,1.5)上,故下一个求f(m)时,m就为区间(1.375,1.5)的中点,利用中点公式代入即可求解.
21. 设方程2x+x=4的根为x0,若x0∈(k﹣,k+),则整数k=   .
答案:1
解析:解答:令f(x)=2x+x﹣4,则f(x0)=0,且f(x)=2x+x﹣4在定义域内是个增函数,
∴f( k﹣)<0,且f( k+)>0
即:+k﹣﹣4<0,且+k+﹣4>0
又k 取整数,
∴k=1;
故答案为1.
分析:令f(x)=2x+x﹣4,由f(x)的单调性知:f( k﹣)<0,且f( k+)>0,根据k 取整数,从而确定k 值.
22. 甲、乙、丙、丁四位同学得到方程2x+e﹣0.3x﹣100=0(其中e=2.7182…)的大于零的近似解依次为①50;②50.1;③49.5;④50.001,你认为   的答案为最佳近似解(请填甲、乙、丙、丁中的一个)
答案:②
解析:解答:原方程2x+e﹣0.3x﹣100=0化为:
方程e﹣0.3x=100﹣2x,分别画出左右两边函数的图象,如图.
y=e﹣0.3x,y=100﹣2x图象的交点位于x=50的左侧,
故方程2x+e﹣0.3x﹣100=0(其中e=2.7182…)的大于零的解小于50,与50比较,排除50.1,50.001.
由于当x→50 时,y→0,故方程2x+e﹣0.3x﹣100=0(其中e=2.7182…)的大于零的最佳近似解是50而不是49.5,
故答案为:②.
分析:原方程2x+e﹣0.3x﹣100=0化为:方程e﹣0.3x=100﹣2x,分别画出左右两边函数的图象,如图.y=e﹣0.3x,y=100﹣2x图象的交点位于x=50的左侧,结合最佳近似解利用图象即可得出答案.
23. 若方程lnx+2x﹣10=0的解为x0,则不小于x0的最小整数是  .
答案:5
解析:解答:由条件:lnx+2x﹣10=0得lnx=10﹣2x,
分别作出函数y=lnx和y=10﹣2x的图象:
观察交点在(4,5)内.
故填5.
分析:由条件:lnx+2x﹣10=0得lnx=10﹣2x,欲求出方程的近似解,利用图解法,分别作出函数y=lnx和y=10﹣2x的图象,观察交点在(4,5)内.
24. 用二分法求函数y=f(x)在区间[2,4]上零点的近似解,经验证有f(2) f(4)<0.若给定精确度ε=0.01,取区间的中点,计算得f(2) f(x1)<0,则此时零点x0∈   .(填区间)
答案:(2,3)
解析:解答:由题意可知:对于函数y=f(x)在区间[2,4]上,
有f(2) f(4)<0,
利用函数的零点存在性定理,所以函数在(2,4)上有零点.
取区间的中点,∵计算得f(2) f(x1)<0,
∴利用函数的零点存在性定理,函数在(2,3)上有零点.
故答案为:(2,3).
分析:本题考查的是二分法求函数的近似区间的问题.在解答时,要充分利用条件所给的计算结果,结合二分法的分析规律即可获得问题的解答.
25. 研究函数的单调性,并求解方程:3x+4x+5x=6x
答案:∵0<<1,0<<1,0<<1,
∴y=、y=、y=都是减函数,故
在其定义域
内是减函数.
∵x=3时,3x+4x+5x=216,63=216,令 y(x)=3x+4x+5x﹣6x,
由y(x)的导数大于0知,y(x)是一个增函数,y(2)=50﹣36>0,y(4)=962﹣1296<0,
故 3x+4x+5x=6x的解是 x=3.
解析:分析:由y=、y=、y=都是减函数可得
是减函数,令 y(x)=3x+4x+5x﹣6x,由y(x)的
导数大于0知,y(x)是一个增函数,y(2)>0,y(4)<0,y(3)=0,可得答案.
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