1.2 利用二分法求方程的近似解
1.已知函数f(x)的图象如图,其中零点的个数与可以用二分法求解的零点个数分别为( )
A.4,4 B.3,4
C.5,4 D.4,3
2.用二分法求函数f(x)在(a,b)内的唯一零点时,精确度为0.001,则结束计算的条件是( )
A.|a-b|<0.1 B.|a-b|<0.001
C.|a-b|>0.001 D.|a-b|=0.001
3.用二分法求方程的近似解,求得f(x)=x3+2x-9的部分函数值数据如表所示:
x 1 2 1.5 1.625 1.75 1.875 1.812 5
f(x) -6 3 -2.625 -1.459 -0.14 1.341 8 0.579 3
则当精确度为0.1时,方程x3+2x-9=0的近似解可取为( )
A.1.6 B.1.7
C.1.8 D.1.9
4.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|a-b|<ε(ε为精确度)时,函数零点的近似值x0=与真实零点的误差最大不超过( )
A. B.
C.ε D.2ε
5.(多选)某同学求函数f(x)=ln x+2x-6的零点时,用计算器算得部分函数值如表所示:
f(2)≈-1.307 f(3)≈1.099 f(2.5)≈-0.084
f(2.75)≈0.512 f(2.625)≈0.215 f(2.562 5)≈0.066
则方程ln x+2x-6=0的近似解(精确到0.1)可取为( )
A.2.52 B.2.56 C.2.66 D.2.75
6.(多选)下列关于函数f(x),x∈[a,b]的命题中,不正确的是( )
A.若x0∈[a,b]且满足f(x0)=0,则x0是f(x)的一个零点
B.若x0是f(x) 在[a,b]上的零点,则可以用二分法求x0的近似值
C.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
D.用二分法求方程的根时,得到的都是近似解
7.用二分法求函数y=f(x)在区间(2,4)上的近似解,验证f(2)·f(4)<0,给定精确度为0.1,需将区间等分 次.
8.某同学在借助计算器求“方程lg x=2-x的近似解(精确度为0.1)”时,设f(x)=lg x+x-2,算得f(1)<0,f(2)>0;在以下过程中,他用“二分法”又取了4个x的值,计算了其函数值的正负,并得出判断:方程的近似解是x≈1.8.那么他再取的x的4个值依次是 .
9.函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法求出,则a,b的关系是 .
10.判断函数f(x)=2x3-1的零点个数,并用二分法求零点的近似值.(精确度0.1)
11.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,f(a)·f>0,则( )
A.f(x)在上有零点
B.f(x)在上有零点
C.f(x)在上无零点
D.f(x)在上无零点
12.用二分法求函数f(x)=ln(x+1)+x-1在区间(0,1)上的零点,要求精确度为0.01时,所需二分区间的次数最少为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
13.(多选)用二分法求函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正零点的近似值(精确度为0.1)时,依次计算得到如下数据:f(1)=-2,f(1.5)=0.625,f(1.25)≈-0.984,f(1.375)≈-0.260,关于下一步的说法不正确的是( )
A.已经达到精确度的要求,可以取1.4作为近似值
B.已经达到精确度的要求,可以取1.375作为近似值
C.没有达到精确度的要求,应该接着计算f(1.437 5)
D.没有达到精确度的要求,应该接着计算f(1.312 5)
14.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一小段的查找,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50~100 m左右,最多要查多少次?
15.已知函数f(x)满足:对任意x1,x2∈[a,b],都有>0,且f(a)·f(b)<0.在用二分法寻找零点的过程中,依次确定了零点所在区间为[a,b],,,又f=0,则函数f(x)的零点为 .
16.对于函数f(x),若存在x0,使f(x0)=x0成立,则称x0为函数f(x)的不动点,已知f(x)=x2+bx+c.
(1)若f(x)的两个不动点为-3,2,求函数f(x)的零点;
(2)当c=b2时,函数f(x)没有不动点,求实数b的取值范围.
1.2 利用二分法求方程的近似解
1.D 因为图象与x轴有4个交点,所以零点的个数为4;又因为左、右函数值异号的有3个零点,所以可以用二分法求解的零点个数为3.
2.B 据二分法的步骤知当区间长度|a-b|小于精确度ε时,便可结束计算.
3.C 由表格可得,函数f(x)=x3+2x-9的零点在区间(1.75,1.812 5)内.结合选项可知,方程x3+2x-9=0的近似解可取为1.8.故选C.
4.B 真实零点离近似值x0最远即无限靠近a或b,而b-=-a=<,因此误差最大不超过.
5.AB 由表格可知方程ln x+2x-6=0的近似解在(2.5,2.562 5)内,因此选项A中2.52符合,选项B中2.56也符合,故选A、B.
6.BCD 使用“二分法”必须满足“二分法”的使用条件,B不正确;f(x)=0的根也一定是函数f(x)的零点,C不正确;用二分法求方程的根时,得到的也可能是精确解,D不正确,只有A正确.
7.5 解析:开区间(2,4)的长度等于2,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,因为用二分法求函数y=f(x)在区间(2,4)上的近似解,要求精确度为0.1,所以<0.1,解得n≥5.
8.1.5,1.75,1.875,1.812 5 解析:第一次用二分法计算得区间(1.5,2),第二次得区间(1.75,2),第三次得区间(1.75,1.875),第四次得区间(1.75,1.812 5).
9.a2=4b 解析:∵函数f(x)=x2+ax+b有零点,但不能用二分法,∴函数f(x)=x2+ax+b图象与x轴相切.∴Δ=a2-4b=0.∴a2=4b.
10.解:f(0)=-1<0,f(1)=1>0,
即f(0)·f(1)<0,f(x)在(0,1)内有零点,
又f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,
∴f(x)只有一个零点x0∈(0,1).
取区间(0,1)的中点x1=0.5,
f(0.5)=-0.75<0,
∴f(0.5)·f(1)<0,即x0∈(0.5,1).
取区间(0.5,1)的中点x2=0.75,
f(0.75)=-0.156 25<0,
∴f(0.75)·f(1)<0.
即x0∈(0.75,1).
取区间(0.75,1)的中点x3=0.875,
f(0.875)≈0.34>0.
∴f(0.75)·f(0.875)<0,
即x0∈(0.75,0.875).
取区间(0.75,0.875)的中点x4=0.812 5,
f(0.812 5)≈0.073>0.
∴f(0.75)·f(0.812 5)<0,即x0∈(0.75,0.812 5),
而|0.812 5-0.75|=0.062 5<0.1.
∴f(x)的零点的近似值可取为0.75.
11.B 由f(a)·f(b)<0,f(a)·f>0可知f·f(b)<0,根据零点存在定理可知f(x)在上有零点.
12.C 开区间(0,1)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.因为精确度为0.01,所以<0.01.又n∈N+,所以n≥7且n∈N+,故所需二分区间的次数最少为7,故选C.
13.ABD 由二分法知,方程x3+x2-2x-2=0的根在区间(1.375,1.5)内,且|1.5-1.375|=0.125>0.1,没有达到精确度的要求,应该接着计算f(1.437 5),故选A、B、D.
14.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.
15. 解析:因为对任意x1,x2∈[a,b],都有>0,且f(a)·f(b)<0,所以f(x)在[a,b]上单调递增,且f(a)<0,f(b)>0;
因为a+1>a恒成立,所以解得
所以f(x)的零点为=.
16.解:(1)由题意知f(x)=x有两根,
即x2+(b-1)x+c=0有两根,分别为-3,2.
∴
∴从而f(x)=x2+2x-6.
由f(x)=0,得x1=-1-,x2=-1+.
故f(x)的零点为-1±.
(2)若c=,则f(x)=x2+bx+,
又f(x)无不动点,即方程x2+bx+=x无解,
化简得方程x2+(b-1)x+=0无解,
∴Δ=(b-1)2-b2<0,即-2b+1<0,∴b>.
故b的取值范围是.
2 / 21.2 利用二分法求方程的近似解
新课程标准解读 核心素养
探索用二分法求方程近似解的思路并会画程序框图,能借助计算工具用二分法求方程的近似解,了解用二分法求方程近似解具有一般性 数学抽象、直观想象、数学运算
电视台某栏目中有一个猜商品价格的游戏,规则如下:给出一种商品让参赛者猜价格,主持人给出提示语“高了”或“低了”.例如参赛者猜某种商品的价格为100元,主持人说“高了”.参赛者又猜50元,主持人说“低了”.参赛者再猜80元,主持人说“低了”.这样一直猜下去,直到猜中为止.
【问题】 (1)我们怎么猜才能尽快猜中价格呢?
(2)这种思路能不能运用到求方程的近似解中呢?
知识点一 二分法
1.满足精度ε的近似解
设是方程f(x)=0的一个解,给定正数ε,若x0满足|x0-|<ε,就称x0是满足精度ε的近似解.
2.二分法
对于一般的函数y=f(x),x∈[a,b],若函数y=f(x)的图象是一条 的曲线,f(a)·f(b) 0,则每次取区间的 ,将区间一分为二,再经比较,按需要留下其中一个小区间的求方程近似解的方法称为二分法.
提醒 (1)二分法的求解原理是函数零点存在定理;(2)用二分法只能求变号零点,即零点左右两侧的函数值的符号相反,比如y=x2,该函数有零点为0,但不能用二分法求解.
知识点二 二分法求函数零点近似值的步骤
提醒 二分法求函数零点近似值口诀
定区间,找中点,中值计算两边看;
同号去,异号算,零点落在异号间;
周而复始怎么办?精确度上来判断.
1.判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)所有函数的零点都可以用二分法来求.( )
(2)函数f(x)=|x|可以用二分法求其零点.( )
(3)精确度ε就是近似值.( )
2.观察下列函数的图象,判断能用二分法求其零点的是( )
3.用二分法研究函数f(x)=x3+3x-1的零点时,第一次经计算得f(0)<0,f(0.5)>0,可得其中一个零点x0∈ ,第二次应计算 .
题型一 二分法概念的理解
【例1】 (1)下列函数图象中,不能用二分法求函数零点的是( )
(2)用二分法求方程2x+3x-7=0在区间(1,3)内的根,取区间的中点为x0=2,那么下一个有根的区间是 .
尝试解答
通性通法
二分法的适用条件
判断一个函数能否用二分法求其零点的依据:其图象在零点附近是连续不断的,且该零点为变号零点.因此,用二分法求函数零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用.
【跟踪训练】
在用二分法求函数f(x)零点的近似值时,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. D.
题型二 用二分法求方程的近似解
【例2】 求方程ln x=2-x的近似解(精确度为0.1).
尝试解答
通性通法
用二分法求函数零点的近似值应遵循的原则
(1)需依据图象估计零点所在的初始区间(m,n)(一般采用估计值的方法完成);
(2)取区间端点的中点c,计算f(c),确定有解区间是(m,c)还是(c,n),逐步缩小区间的“长度”,直到区间的两个端点符合精确度要求,终止计算,得到函数零点的近似值.
【跟踪训练】
用二分法求2x+x=4在[1,2]内的近似解(精确度为0.2).参考数据如下表:
x 1.125 1.25 1.375 1.5 1.625 1.75 1.875
2x 2.18 2.38 2.59 2.83 3.08 3.36 3.67
1.下列函数中,必须用二分法求其零点的是( )
A.y=x+7 B.y=5x-1
C.y=log3x D.y=-x
2.用二分法求函数f(x)=2x-3的零点时,初始区间可选为( )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(1,2) D.(2,3)
3.用二分法研究方程3x+3x-8=0在区间(1,2)内的近似解的过程中,设f(x)=3x+3x-8,并且计算得f(1)<0,f(2)>0,f(1.5)>0,可得零点x0∈ ,第二次应计算 .以上横线上应填的内容分别为( )
A.(1.5,2),f(1.625)
B.(1,1.5),f(1.25)
C.(1.5,2),f(1.75)
D.(1,1.5),f(1.125)
4.用二分法求函数f(x)=x3+5的零点可以取的初始区间是( )
A.[-2,-1] B.[-1,0]
C.[0,1] D.[1,2]
1.2 利用二分法求方程的近似解
【基础知识·重落实】
知识点一
2.连续 < 中点
自我诊断
1.(1)× (2)× (3)×
2.A
3.(0,0.5) f(0.25)
【典型例题·精研析】
【例1】 (1)D (2)(1,2) 解析:(1)根据零点存在定理,对于D,在零点的左右附近,函数值不改变符号,所以不能用二分法求函数零点,故选D.
(2)设f(x)=2x+3x-7,f(1)=2+3-7<0,f(3)=10>0,f(2)=3>0,f(x)零点所在的区间为(1,2),所以下一个有根的区间是(1,2).
跟踪训练
D ∵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,,,.
【例2】 解:分别画出函数y=ln x和y=2-x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ln x=2-x的解.由函数y=ln x与y=2-x的图象可以发现,方程ln x=2-x有唯一解,且这个解在区间(1,2)内.
设f(x)=ln x+x-2,则函数f(x)的零点即方程ln x=2-x的解,记为x0,则有:
f(1)<0,f(2)>0 x0∈(1,2);
f(1.5)<0,f(2)>0 x0∈(1.5,2);
f(1.5)<0,f(1.75)>0 x0∈(1.5,1.75);
f(1.5)<0,f(1.625)>0 x0∈(1.5,1.625);
f(1.5)<0,f(1.562 5)>0 x0∈(1.5,1.562 5).
因为|1.562 5-1.5|=0.062 5<0.1,所以方程ln x=2-x的近似解可取为1.562 5.
跟踪训练
解:令f(x)=2x+x-4,则f(1)=2+1-4=-1<0,f(2)=22+2-4=2>0.
用二分法逐次计算,列表如下:
区间 精确度 区间中 点值xn f(xn)的值 及符号
(1,2) |2-1|=1 x1=1.5 f(x1)≈ 0.33>0
(1,1.5) |1.5-1|=0.5 x2=1.25 f(x2)≈ -0.37<0
(1.25,1.5) |1.5-1.25|=0.25 x3=1.375 f(x3)≈ -0.035<0
∵|1.375-1.5|=0.125<0.2,
∴2x+x=4在[1,2]内的近似解可取为1.375.
随堂检测
1.D A、B、C项均可用解方程求其根,D项不能用解方程求其根,只能用二分法求零点.
2.C f(-1)=-<0,f(0)=-2<0,f(1)=-1<0,f(2)=1>0,f(3)=5>0,则f(1)f(2)<0,即初始区间可选(1,2).
3.B ∵f(1)<0,f(1.5)>0,∴f(1)·f(1.5)<0,故f(x)的零点x0∈(1,1.5),利用二分法,则第二次应计算f=f(1.25).
4.A
2 / 3(共55张PPT)
1.2 利用二分法求方程的近似解
新课程标准解读 核心素养
探索用二分法求方程近似解的思路并会画程序框
图,能借助计算工具用二分法求方程的近似解,
了解用二分法求方程近似解具有一般性 数学抽象、
直观想象、数学
运算
目录
基础知识·重落实
01
典型例题·精研析
02
知能演练·扣课标
03
基础知识·重落实
01
课前预习 必备知识梳理
电视台某栏目中有一个猜商品价格的游戏,规则如下:给出一种
商品让参赛者猜价格,主持人给出提示语“高了”或“低了”.例如
参赛者猜某种商品的价格为100元,主持人说“高了”.参赛者又猜50
元,主持人说“低了”.参赛者再猜80元,主持人说“低了”.这样一
直猜下去,直到猜中为止.
【问题】 (1)我们怎么猜才能尽快猜中价格呢?
(2)这种思路能不能运用到求方程的近似解中呢?
知识点一 二分法
1. 满足精度ε的近似解
设 是方程 f ( x )=0的一个解,给定正数ε,若 x0满足| x0-
|<ε,就称 x0是满足精度ε的近似解.
2. 二分法
对于一般的函数 y = f ( x ), x ∈[ a , b ],若函数 y = f ( x )的图
象是一条 的曲线, f ( a )· f ( b ) 0,则每次取区
间的 ,将区间一分为二,再经比较,按需要留下其中一个
小区间的求方程近似解的方法称为二分法.
提醒 (1)二分法的求解原理是函数零点存在定理;(2)用二分
法只能求变号零点,即零点左右两侧的函数值的符号相反,比如 y
= x2,该函数有零点为0,但不能用二分法求解.
连续
<
中点
知识点二 二分法求函数零点近似值的步骤
提醒 二分法求函数零点近似值口诀
定区间,找中点,中值计算两边看;
同号去,异号算,零点落在异号间;
周而复始怎么办?精确度上来判断.
1. 判断正误.(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)所有函数的零点都可以用二分法来求. ( × )
(2)函数 f ( x )=| x |可以用二分法求其零点. ( × )
(3)精确度ε就是近似值. ( × )
×
×
×
3. 用二分法研究函数 f ( x )= x3+3 x -1的零点时,第一次经计算得
f (0)<0, f (0.5)>0,可得其中一个零点 x0∈ ,
第二次应计算 .
2. 观察下列函数的图象,判断能用二分法求其零点的是( A )
A
(0,0.5)
f (0.25)
典型例题·精研析
02
课堂互动 关键能力提升
题型一 二分法概念的理解
【例1】 (1)下列函数图象中,不能用二分法求函数零点的是
( D )
解析:根据零点存在定理,对于D,在零点的左右附近,函数值不改
变符号,所以不能用二分法求函数零点,故选D.
D
(2)用二分法求方程2 x +3 x -7=0在区间(1,3)内的根,取区间
的中点为 x0=2,那么下一个有根的区间是 .
解析:设 f ( x )=2 x +3 x -7, f (1)=2+3-7<0, f (3)
=10>0, f (2)=3>0, f ( x )零点所在的区间为(1,2),
所以下一个有根的区间是(1,2).
(1,2)
通性通法
二分法的适用条件
判断一个函数能否用二分法求其零点的依据:其图象在零点附近
是连续不断的,且该零点为变号零点.因此,用二分法求函数零点近
似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用.
【跟踪训练】
在用二分法求函数 f ( x )零点的近似值时,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. D.
解析: ∵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 ,
, , .
题型二 用二分法求方程的近似解
【例2】 求方程ln x =2- x 的近似解(精确度为0.1).
解:分别画出函数 y =ln x 和 y =2- x 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ln x =2- x 的
解.由函数 y =ln x 与 y =2- x 的图象可以发现,方
程ln x =2- x 有唯一解,且这个解在区间(1,2)内.
设 f ( x )=ln x + x -2,则函数 f ( x )的零点即方程ln x =2- x 的
解,记为 x0,则有:
f (1)<0, f (2)>0 x0∈(1,2);
f (1.5)<0, f (2)>0 x0∈(1.5,2);
f (1.5)<0, f (1.75)>0 x0∈(1.5,1.75);
f (1.5)<0, f (1.625)>0 x0∈(1.5,1.625);
f (1.5)<0, f (1.562 5)>0 x0∈(1.5,1.562 5).
因为|1.562 5-1.5|=0.062 5<0.1,所以方程ln x =2- x 的近似解
可取为1.562 5.
通性通法
用二分法求函数零点的近似值应遵循的原则
(1)需依据图象估计零点所在的初始区间( m , n )(一般采用估计
值的方法完成);
(2)取区间端点的中点 c ,计算 f ( c ),确定有解区间是( m , c )
还是( c , n ),逐步缩小区间的“长度”,直到区间的两个端
点符合精确度要求,终止计算,得到函数零点的近似值.
【跟踪训练】
用二分法求2 x + x =4在[1,2]内的近似解(精确度为0.2).参考数据
如下表:
x 1.125 1.25 1.375 1.5 1.625 1.75 1.875
2 x 2.18 2.38 2.59 2.83 3.08 3.36 3.67
解:令 f ( x )=2 x + x -4,则 f (1)=2+1-4=-1<0, f (2)=
22+2-4=2>0.
区间 精确度 区间中点值 xn f ( xn )的值及符号
(1,2) |2-1|=1 x1=1.5 f ( x1)≈0.33>
0
(1,1.5) |1.5-1|=
0.5 x2=1.25 f ( x2)≈-0.37
<0
(1.25,1.5) |1.5-1.25|
=0.25 x3=1.375 f ( x3)≈-
0.035<0
用二分法逐次计算,列表如下:
∵|1.375-1.5|=0.125<0.2,
∴2 x + x =4在[1,2]内的近似解可取为1.375.
1. 下列函数中,必须用二分法求其零点的是( )
A. y = x +7 B. y =5 x -1
C. y =log3 x D. y = - x
解析: A、B、C项均可用解方程求其根,D项不能用解方程求
其根,只能用二分法求零点.
2. 用二分法求函数 f ( x )=2 x -3的零点时,初始区间可选为( )
A. (-1,0) B. (0,1)
C. (1,2) D. (2,3)
解析: f (-1)=- <0, f (0)=-2<0, f (1)=-1<
0, f (2)=1>0, f (3)=5>0,则 f (1) f (2)<0,即初始
区间可选(1,2).
3. 用二分法研究方程3 x +3 x -8=0在区间(1,2)内的近似解的过
程中,设 f ( x )=3 x +3 x -8,并且计算得 f (1)<0, f (2)>
0, f (1.5)>0,可得零点 x0∈ ,第二次应计算 .以上横
线上应填的内容分别为( )
A. (1.5,2), f (1.625) B. (1,1.5), f (1.25)
C. (1.5,2), f (1.75) D. (1,1.5), f (1.125)
解析: ∵ f (1)<0, f (1.5)>0,∴ f (1)· f (1.5)<0,
故 f ( x )的零点 x0∈(1,1.5),利用二分法,则第二次应计算 f
= f (1.25).
4. 用二分法求函数 f ( x )= x3+5的零点可以取的初始区间是( )
A. [-2,-1] B. [-1,0]
C. [0,1] D. [1,2]
知能演练·扣课标
03
课后巩固 核心素养落地
1. 已知函数 f ( x )的图象如图,其中零点的个数与可以用二分法求
解的零点个数分别为( )
A. 4,4 B. 3,4
C. 5,4 D. 4,3
解析: 因为图象与 x 轴有4个交点,所以零点的个数为4;又因
为左、右函数值异号的有3个零点,所以可以用二分法求解的零点
个数为3.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2. 用二分法求函数 f ( x )在( a , b )内的唯一零点时,精确度为
0.001,则结束计算的条件是( )
A. | a - b |<0.1 B. | a - b |<0.001
C. | a - b |>0.001 D. | a - b |=0.001
解析: 据二分法的步骤知当区间长度| a - b |小于精确度ε
时,便可结束计算.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3. 用二分法求方程的近似解,求得 f ( x )= x3+2 x -9的部分函数值
数据如表所示:
x 1 2 1.5 1.625 1.75 1.875 1.812 5
f ( x ) -6 3 -
2.625 -
1.459 -0.14 1.341 8 0.579 3
则当精确度为0.1时,方程 x3+2 x -9=0的近似解可取为( )
A. 1.6 B. 1.7
C. 1.8 D. 1.9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析: 由表格可得,函数 f ( x )= x3+2 x -9的零点在区间
(1.75,1.812 5)内.结合选项可知,方程 x3+2 x -9=0的近似解
可取为1.8.故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
4. 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| a - b |<ε(ε为精确度)时,函数零点的近
似值 x0= 与真实零点的误差最大不超过( )
A.
C. ε D. 2ε
解析: 真实零点离近似值 x0最远即无限靠近 a 或 b ,而 b -
= - a = < ,因此误差最大不超过 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
5. (多选)某同学求函数 f ( x )=ln x +2 x -6的零点时,用计算器
算得部分函数值如表所示:
f (2)≈-1.307 f (3)≈1.099 f (2.5)≈-0.084
f (2.75)≈0.512 f (2.625)≈0.215 f (2.562 5)≈0.066
则方程ln x +2 x -6=0的近似解(精确到0.1)可取为( )
A. 2.52 B. 2.56
C. 2.66 D. 2.75
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析: 由表格可知方程ln x +2 x -6=0的近似解在(2.5,
2.562 5)内,因此选项A中2.52符合,选项B中2.56也符合,故选
A、B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
6. (多选)下列关于函数 f ( x ), x ∈[ a , b ]的命题中,不正确的
是( )
A. 若 x0∈[ a , b ]且满足 f ( x0)=0,则 x0是 f ( x )的一个零点
B. 若 x0是 f ( x ) 在[ a , b ]上的零点,则可以用二分法求 x0的近似值
C. 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
D. 用二分法求方程的根时,得到的都是近似解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析: 使用“二分法”必须满足“二分法”的使用条件,B
不正确; f ( x )=0的根也一定是函数 f ( x )的零点,C不正确;
用二分法求方程的根时,得到的也可能是精确解,D不正确,只有
A正确.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7. 用二分法求函数 y = f ( x )在区间(2,4)上的近似解,验证 f
(2)· f (4)<0,给定精确度为0.1,需将区间等分 次.
解析:开区间(2,4)的长度等于2,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 ,因为用二
分法求函数 y = f ( x )在区间(2,4)上的近似解,要求精确度为
0.1,所以 <0.1,解得 n ≥5.
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
8. 某同学在借助计算器求“方程lg x =2- x 的近似解(精确度为
0.1)”时,设 f ( x )=lg x + x -2,算得 f (1)<0, f (2)>
0;在以下过程中,他用“二分法”又取了4个 x 的值,计算了其函
数值的正负,并得出判断:方程的近似解是 x ≈1.8.那么他再取的 x
的4个值依次是 .
解析:第一次用二分法计算得区间(1.5,2),第二次得区间
(1.75,2),第三次得区间(1.75,1.875),第四次得区间
(1.75,1.812 5).
1.5,1.75,1.875,1.812 5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
9. 函数 f ( x )= x2+ ax + b 有零点,但不能用二分法求出,则 a , b
的关系是 .
解析:∵函数 f ( x )= x2+ ax + b 有零点,但不能用二分法,
∴函数 f ( x )= x2+ ax + b 图象与 x 轴相切.∴Δ= a2-4 b =0.∴ a2
=4 b .
a2=4 b
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
10. 判断函数 f ( x )=2 x3-1的零点个数,并用二分法求零点的近似
值.(精确度0.1)
解: f (0)=-1<0, f (1)=1>0,
即 f (0)· f (1)<0, f ( x )在(0,1)内有零点,
又 f ( x )在(-∞,+∞)上是增函数,
∴ f ( x )只有一个零点 x0∈(0,1).
取区间(0,1)的中点 x1=0.5,
f (0.5)=-0.75<0,
∴ f (0.5)· f (1)<0,即 x0∈(0.5,1).
取区间(0.5,1)的中点 x2=0.75,
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
f (0.75)=-0.156 25<0,
∴ f (0.75)· f (1)<0.
即 x0∈(0.75,1).
取区间(0.75,1)的中点 x3=0.875,
f (0.875)≈0.34>0.
∴ f (0.75)· f (0.875)<0,
即 x0∈(0.75,0.875).
取区间(0.75,0.875)的中点 x4=0.812 5,
f (0.812 5)≈0.073>0.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
∴ f (0.75)· f (0.812 5)<0,
即 x0∈(0.75,0.812 5),
而|0.812 5-0.75|=0.062 5<0.1.
∴ f ( x )的零点的近似值可取为0.75.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
11. 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, f ( a )· f >0,则( )
A. f ( x )在 上有零点
B. f ( x )在 上有零点
C. f ( x )在 上无零点
D. f ( x )在 上无零点
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析: 由 f ( a )· f ( b )<0, f ( a )· f >0可知 f
· f ( b )<0,根据零点存在定理可知 f ( x )在
上有零点.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
12. 用二分法求函数 f ( x )=ln( x +1)+ x -1在区间(0,1)上的
零点,要求精确度为0.01时,所需二分区间的次数最少为( )
A. 5 B. 6
C. 7 D. 8
解析: 开区间(0,1)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 .因为精
确度为0.01,所以 <0.01.又 n ∈N+,所以 n ≥7且 n ∈N+,故
所需二分区间的次数最少为7,故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
13. (多选)用二分法求函数 f ( x )= x3+ x2-2 x -2的一个正零点
的近似值(精确度为0.1)时,依次计算得到如下数据: f (1)=
-2, f (1.5)=0.625, f (1.25)≈-0.984, f (1.375)≈-
0.260,关于下一步的说法不正确的是( )
A. 已经达到精确度的要求,可以取1.4作为近似值
B. 已经达到精确度的要求,可以取1.375作为近似值
C. 没有达到精确度的要求,应该接着计算 f (1.437 5)
D. 没有达到精确度的要求,应该接着计算 f (1.312 5)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析: 由二分法知,方程 x3+ x2-2 x -2=0的根在区间
(1.375,1.5)内,且|1.5-1.375|=0.125>0.1,没有达到
精确度的要求,应该接着计算 f (1.437 5),故选A、B、D.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
14. 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一小段的查找,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样工作,才能每查一次,就把待查
的线路长度缩减一半?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解: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 查,依次类推…
(2)要把故障可能发生的范围缩小到50~100 m左右,最多要查
多少次?
解: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.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
15. 已知函数 f ( x )满足:对任意 x1, x2∈[ a , b ],都有
>0,且 f ( a )· f ( b )<0.在用二分法寻找零点
的过程中,依次确定了零点所在区间为[ a , b ], ,
,又 f =0,则函数 f ( x )的零点为 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解析:因为对任意 x1, x2∈[ a , b ],都有 >0,且
f ( a )· f ( b )<0,所以 f ( x )在[ a , b ]上单调递增,且 f
( a )<0, f ( b )>0;
因为 a +1> a 恒成立,所以解得
所以 f ( x )的零点为 = .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
16. 对于函数 f ( x ),若存在 x0,使 f ( x0)= x0成立,则称 x0为函数
f ( x )的不动点,已知 f ( x )= x2+ bx + c .
(1)若 f ( x )的两个不动点为-3,2,求函数 f ( x )的零点;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
解:由题意知 f ( x )= x 有两根,
即 x2+( b -1) x + c =0有两根,分别为-3,2.
∴
∴从而 f ( x )= x2+2 x -6.
由 f ( x )=0,得 x1=-1- , x2=-1+ .
故 f ( x )的零点为-1± .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
(2)当 c = b2时,函数 f ( x )没有不动点,求实数 b 的取
值范围.
解:若 c = ,则 f ( x )= x2+ bx + ,
又 f ( x )无不动点,即方程 x2+ bx + = x 无解,
化简得方程 x2+( b -1) x + =0无解,
∴Δ=( b -1)2- b2<0,即-2 b +1<0,∴ b > .
故 b 的取值范围是 .
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
谢 谢 观 看!