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y. O. a. b. x. 温故知新. Inx+2x-6=0 的根. 转 化. f (x)=Inx+2x-6 的零点. 零点存在性定理 如果函数 y=f(x) 在 [a, b] 上的图象是 连续不断 的一条曲线,并且 f(a)·f(b)<0 ,则函数 y=f(x) 在区间 (a, b) 内 有零点 ,即存在 c∈(a, b), 使得 f( c )=0, 这个 c 就是方程 f(x)=0 的根。. 函数单调性. f (x)=Inx+2x-6 在区间( 2 , 3 ) 有一个零点. 温故知新.
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y O a b x 温故知新 Inx+2x-6=0的根 转 化 f(x)=Inx+2x-6 的零点 零点存在性定理 如果函数y=f(x)在[a, b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且f(a)·f(b)<0,则函数y=f(x)在区间(a, b)内有零点,即存在c∈(a, b),使得f( c )=0,这个c 就是方程f(x)=0的根。 函数单调性 f(x)=Inx+2x-6在区间(2,3) 有一个零点
温故知新 f(x)=Inx+2x-6在区间(2,3) 有一个零点 想法:如果能够将零点所在的范围尽量缩小,那么在一定精确度的要求下,我们可以得到零点的近似值.
新课教学 引入环节 A B C D E F G H I b a 八段导线首尾相接串联,其中有一段中间有断点, 其它完好,A-I九个结点无问题。请找出其中的 有断点的坏导线来! 条件 :(1)给一个电池和灯泡串联的电路如下, 用a,b连接任意2个结点来检测对应线路中是否有断点。 (2)这样的检测最多允许做3次
新课教学 引入环节 ⅹ √ a a a b b b A B C D E F G H I ⅹ √ 这种通过不断取中点来缩小搜寻范围的思想叫二分法思想
人教A版必修1 第三章3.1.2 《用二分法求方程的近似解》 泉州市培元中学 尤晴曦
给定精确度ε的含义:近似解x与零点实际值x0的距离(即误差| x- x0 |)不大于ε 例1、求函数 在区间(2,3)内的零点的近似解.(已知f(2)<0,f(3)>0) 何时停止二分区间? 当区间长度小于所给的精确度即|a-b|< ε时,区间[a,b]任意值都是满足精确度的近似 值,但为了方便,我们统一取区间端点a或b作为零点近似值
(2,3) 2.5 -0.084 1 (2.5,3) 2.75 0.512 0.5 2.625 0.215 (2.5,2.75) 0.25 0.066 0.125 (2.5,2.625) 2.562 5 0.0625 (2.5,2.562 5) 例1、求函数 在区间(2,3)内的零点的近似解. (已知f(2)<0,f(3)>0) (精确度0. 01) 2.531 25 -0.009 0.029 (2.531 25,2.562 5) 2.546 875 0.03125 0.01 0.015625 (2.531 25,2.546 875) 2.539 062 5 (2.531 25,2.539 062 5) 0.0078125 因为︱ 2.539 062 5- 2.531 25︱= 0.0078125 <0.01, 2.531 25(或2.539 062 5)即方程lnx+2x-6=0的近似解
二分法的定义: • 对于在区间[a,b]上连续不断且 f(a).f(b)<0的函数y=f(x),通过不断的把函数f(x)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(bisection )
用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下: 1、 确定区间[a,b],验证f(a).f(b)<0, 给定精确度ε; 2、求区间(a,b)的中点C, 3、计算f(C)
思考1:f(c)取值要分哪些情况讨论? 若f(c)=0,则c就是函数的零点; 若f(a)·f(c)<0,则零点x0∈(a,c); 若f(c)·f(b)<0,则零点x0∈(c,b). 思考2:若缩小后的区间左右端点仍分别用a,b 代表,则新区间(a,b)中a,b值如何得到? 若f(c)·f(b)<0,则令a的值等于___. C C 若f(a)·f(c)<0,则令b的值等于___;
可先验证初始区间 是否达到精度ε 用二分法求函数f(x)零点近似值的步骤如下: 1、 确定区间[a,b],验证f(a).f(b)<0, 给定精确度ε; 2、求区间(a,b)的中点C, 3、计算f(C) 若f(C)=0,则C就是函数的零点; 若f(a).f(C)<0,则此时零点x0∈(a, C);令b=c; x0∈(a,b) 若f(C).f(b)<0,则此时零点x0∈(C,,b);令a=c;x0∈(a,b) 4、判断是否达到精确度ε,即若|a-b|< ε则得到零点近似值a(或b),否则重复2~4
理论迁移 例2 用二分法求方程 的近似解(精确到0.1).
y y y y x x x x 0 0 0 0 练习1: 下列函数的图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求其零点的是 ( ) 问题:根据练习,请思考利用二分法求函数 零点的条件是什么? 1. 函数y=f (x)在[a,b]上连续不断. 2. y=f (x)满足 f (a)·f (b)<0,则在(a,b)内必有零点.
练习2: 借助计算器,用二分法求方程x=3-lgx在 区间(2,3)内的近似解(精确度0.1)。
解:原方程即 ,令 用计算器可算得 从而 得这个方程在区间(2,3)内有一个解。 取区间(2,3)的中点 ,可得 再取区间(2.5,3)的中点 ,可得 同理可得 由于 所以原方程的近似解可取为2.5625.