用二分法求方程的近似解

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名称 用二分法求方程的近似解
格式 zip
文件大小 87.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2012-04-28 15:11:59

文档简介

用二分法求方程的近似解教学设计说明
本节课是《普通高中课程标准实验教科书数学1必修本(A版)》第三章第一单元第二节----用二分法求方程的近似解,为更好地把握这一课时内容,便于学生学习和理解,对本课时教学设计给予如下说明。  
一、本节课内容的数学本质  
本节课的主要任务是探究二分法基本原理,给出用二分法求方程近似解的基本步骤,使学生学会借助计算器用二分法求给定精确度的方程的近似解。通过探究让学生体验从特殊到一般的认识过程,渗透逐步逼近和无限逼近思想(极限思想),体会“近似是普遍的、精确则是特殊的”辩证唯物主义观点。引导学生用联系的观点理解有关内容,通过求方程的近似解感受函数、方程、不等式以及算法等内容的有机结合,使学生体会知识之间的联系。
所以本节课的本质是让学生体会函数与方程的思想、近似的思想、逼近的思想和初步感受程序化地处理问题的算法思想。   
二、本节课内容的地位、作用  
“二分法”的理论依据是“函数零点的存在性(定理)”,本节课是上节学习内容《方程的根与函数的零点》的自然延伸;是数学必修3算法教学的一个前奏和准备;同时渗透数形结合思想、近似思想、逼近思想和算法思想等。
三、学生情况分析
学生已初步理解了函数图象与方程的根之间的关系,具备一定的用数形结合思想解决问题的能力,这为理解函数零点附近的函数值符号提供了知识准备。但学生仅是比较熟悉一元二次方程解与函数零点的关系,对于高次方程、超越方程与对应函数零点之间的联系的认识比较模糊,计算器的使用不够熟练,这些都给学生学习本节内容造成一定困难。
四、教学目标定位 
根据教材内容和学生的实际情况,本节课的教学目标设定如下:
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一种方法,会用二分法求某些具体方程的近似解,从中体会函数与方程之间的联系,体会程序化解决问题的思想。  
借助计算器用二分法求方程的近似解,让学生充分体验近似的思想、逼近的思想和程序化地处理问题的思想及其重要作用,并为下一步学习算法做知识准备.  
通过探究、展示、交流,养成良好的学习品质,增强合作意识。
通过具体问题体会逼近过程,感受精确与近似的相对统一。 
五、教学诊断分析  
“二分法”的思想方法简便而又应用广泛,所需的数学知识较少,算法流程比较简洁,便于编写计算机程序;利用计算器和多媒体辅助教学,直观明了;学生在生活中也有相关体验,所以易于被学生理解和掌握。 但“二分法”不能用于求方程偶次重根的近似解,精确度概念不易理解。  
六、教学方法和特点  
本节课采用的是问题驱动、启发探究的教学方法。
通过分组合作、互动探究、搭建平台、分散难点的学习指导方法把问题逐步推进、拾级而上,并辅以多媒体教学手段,使学生自主探究二分法的原理。 
 本节课特点主要有以下几方面:  
1、以问题驱动教学,激发学生的求知欲,体现了以学生为主的教学理念。  
2、注重与现实生活中案例相结合,让学生体会数学来源于现实生活又可以解决现实生活中的问题。
以李咏主持的幸运52猜商品价格来创设情境,不仅激发学生学习兴趣,学生也在猜测的过程中体会二分法思想。  
3、注重学生参与知识的形成过程,使他们“听”有所思,“学”有所获。
本节课中的每一个问题都是在师生交流中产生,在学生合作探究中解决,使学生经历了完整的学习过程,培养合作交流意识。  
4、恰当地利用现代信息技术,帮助学生揭示数学本质。  
本节课中利用计算器进行了多次计算,逐步缩小实数解所在范围,精确度的确定就显得非常自然,突破了教学上的难点,提高了探究活动的有效性。整个课件都以PowerPoint为制作平台,演示Excel
程序求方程的近似解,界画活泼,充分体现了信息技术与数学课程有机整合。  
七、预期效果分析  
以方程的根与函数的零点知识作基础,通过对求方程近似解的探究讨论,使学生主动参与数学实践活动;采用多媒体技术,大容量信息的呈现和生动形象的演示,激发学生学习兴趣、激活学生思维,掌握二分法的本质,完成教学目标。
另外尽管使用了科学计算器,但求一个方程的近似解也是很费时的,学生容易出现计算错误和产生急躁情绪;况且问题探究式教学跟学生的学习程度有很大关系,各小组的探究时间存在差异,教师要适时指导。用二分法求方程的近似解教学设计
一、本节课内容分析与学情分析  
1、本节课内容分析
本节课的主要任务是探究二分法基本原理,给出用二分法求方程近似解的基本步骤,使学生学会借助计算器用二分法求给定精确度的方程的近似解。通过探究让学生体验从特殊到一般的认识过程,渗透逐步逼近和无限逼近思想(极限思想),体会“近似是普遍的、精确则是特殊的”辩证唯物主义观点。引导学生用联系的观点理解有关内容,通过求方程的近似解感受函数、方程、不等式以及算法等内容的有机结合,使学生体会知识之间的联系。
所以本节课的本质是让学生体会函数与方程的思想、近似的思想、逼近的思想和初步感受程序化地处理问题的算法思想。   
2、本节课地位、作用  
“二分法”的理论依据是“函数零点的存在性(定理)”,本节课是上节学习内容《方程的根与函数的零点》的自然延伸;是数学必修3算法教学的一个前奏和准备;同时渗透数形结合思想、近似思想、逼近思想和算法思想等。
3、学生情况分析
学生已初步理解了函数图象与方程的根之间的关系,具备一定的用数形结合思想解决问题的能力,这为理解函数零点附近的函数值符号提供了知识准备。但学生仅是比较熟悉一元二次方程解与函数零点的关系,对于高次方程、超越方程与对应函数零点之间的联系的认识比较模糊,计算器的使用不够熟练,这些都给学生学习本节内容造成一定困难。
二、教学目标 
根据教材内容和学生的实际情况,本节课的教学目标设定如下:
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一种方法,会用二分法求某些具体方程的近似解,从中体会函数与方程之间的联系,体会程序化解决问题的思想。  
2、借助计算器用二分法求方程的近似解,让学生充分体验近似的思想、逼近的思想和程序化地处理问题的思想及其重要作用,并为下一步学习算法做知识准备.  
3、通过探究、展示、交流,养成良好的学习品质,增强合作意识。
通过具体问题体会逼近过程,感受精确与近似的相对统一。
三、教学重点、难点
重点:二分法原理及其探究过程,用二分法求方程的近似解
难点:对二分法原理的探究,对精确度、近似值的理解
四、教学方法与教学手段
教学方法:“问题驱动”和启发探究式教学方法
学法指导: 分组合作、互动探究、搭建平台、分散难点
教学手段: 计算机、投影仪、计算器
五、教学过程
(一) 设置情景,提出问题
问题1: 你会求哪些类型方程的解?
小组讨论有哪些方程不会求解?
并让学生把所提问题归纳并板书到黑板上
问题2:能不能求方程的近似解?
(二) 互动探究,获得新知
以求方程x3+3x-1=0的近似解(精确度0.1)为例进行探究
探究1:怎样确定解所在的区间?
(1)图像法
(2)试值法 复习: 〈1〉方程的根与函数零点的关系
〈2〉根的存在性定理
探究2:怎样缩小解所在的区间?
李咏主持的幸运52中猜商品价格环节,让学生思考:
(1)主持人给出高了还是低了的提示有什么作用?
(2)如何猜才能最快猜出商品的价格?
问题3:为什么要取中点,好处是什么?
探究3:区间缩小到什么程度满足要求?
问题4: 精确度0.1指的是什么?与精确到0.1一样吗?
二分法的定义:
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.
用二分法求零点近似值的步骤 :
给定精确度,用二分法求函数的零点近似值的步骤如下:
1、确定区间,,验证·,给定精确度;
2、求区间,的中点;
3、计算:
(1)若=, 则就是函数的零点;
(2)若 <, 则令=(此时零点);
(3)若 <, 则令=(此时零点);
4、判断是否达到精确度:
即若,则得到零点零点值(或);否则重复步骤2~4.
(三) 例题剖析,巩固新知
例:借助计算器用二分法求方程lnx+2x-6=0的近似解(精确度0.01)
两人一组,一人用计算器求值,一人记录结果;学生讲解缩小区间的方法和过程,教师点评.同时演示用计算机程序进行计算.
(四) 知识迁移,应用生活
(1)猜商品价格
(2)从上海到美国旧金山的海底电缆有15个接点,现在某接点发生故障,需及时修理,为了尽快断定故障发生点,一般至少需要检查接点的个数为  个
(五) 检验成果,深化理解
1. 方程4x+2x-11=0的解在下列哪个区间内?你能给出一个满足精确度为0.1的近似解吗?
A (0,1) B (1,2) C (2,3) D (3,4)
说明: 二分法也能求方程的精确解
2. 下列函数的图像与x轴均有交点,其中不能用二分法求其零点的是( )
思维升华:在零点的附近连续且f(a) f(b)<0
(六) 课堂小结,回顾反思
本节课你学到了哪些知识?
有哪些收获?
六、教学反思
以问题为教学出发点
注重与现实生活中案例相结合
注重学生参与知识的形成过程
恰当地利用现代信息技术
七、课外作业
1. 书面作业 (1) 第92页习题3.1A组3、4、5
(2) 求2x+3x=7的近似解(精确度0.1)
2. 知识链接 第91页阅读与思考“中外历史上的方程求解”.
3. 思考 如图所示在区间,上有多个零点,还能否用二分法求方程
的近似解?
八、板书设计
课题:1、提出问题:2、问题探索 3、例题分析:4、抽象概括:5、练习: 投影:
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A B C D
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