二分法求方程的近似解学案
3.1.3 二分法求方程的近似解
【学习目标】
1.通过实例了解二分法求方程近似解的原理;能借助计算器用二分法求方程的近似解;
2.体会数学逼近过程,感受精确与近似的相对统一,感受数学中辩证唯物主义思想.
【学习重点】用“二分法”求方程的近似解.
【难点提示】“二分法”的理解与运用.
【学法提示】1.请同学们课前将学案与教材8994P -结合进行自主学习(对教材中的文字、图象、表格、符号、观察、思考、说明与注释、例题及解答、阅读与思考、小结等都要仔细阅读)、小组讨论,积极思考提出更多、更好、更深刻的问题,为课堂学习做好充分的准备;
2.在学习过程中用好“十二字学习法”即:“读”、“挖”、“举”、“联”、“用”、“悟”、“听”、“问”、“通”、“总”、“研”、“会”,请在课堂上敢于提问、敢于质疑、敢于讲解与表达.
【学习过程】 一、学习准备
1.请回顾我们前面学习了的函数零点的概念、零点存在性定理等,并完成下列填空: 对于函数()y f x =,我们把使 的实数x 叫做函数()y f x =的零点.
方程()0f x =有实数根?函数()y f x =的图象与x 轴 ?函数()y f x = ;如果函数()y f x =在区间[,]a b 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 , 那么,函数()y f x =在区间(,)a b 内有零点.
2.如何求一元二次函数的零点呢?
3.一元二次方程可以用公式求根,但方程062ln =-+x x 的根怎么求解呢?通过本节内容的学习便可知道了.
二、探究新知 二分法的定义及使用二分法求零点的步骤
●观察思考 (1)中央电视台由李咏主持的节目《幸运52》中有一项猜测商品价格的游戏,首先给出了商品价格的范围,如果是你,你将用什么方法快速猜中商品的真实价格呢?现实中还有这种方法的实例吗?
(2)有12个小球,质量均匀,只有一个是比别的球重的,你用天平称几次可以找出这个球的(要求次数越少越好)?具体做法如下(链接1):
第一次,两端各放 个球,低的那一端一定有重球.
第二次,两端各放 个球,低的那一端一定有重球.
第三次,两端各放 个球,如果平衡,剩下的就是重球,否则,低的就是重球. 上述(2)的做法是怎样找出重的那个球的,深刻理解该方法,你能否用该方法求函数 ln 26y x x =+-的零点所在区间?又如何找出这个零点的近似值?
请阅仔细读教材P89-P90,回答以下问题:
(1)我们是怎么找出函数ln 26y x x =+-的零点所在区间的?
(2)如何使用二分法?具体步骤是什么?
●归纳概括 (1)对于在区间[,]a b 上连续不断,且满足()()0f a f b ?<的函数)(x f y =, 通过不断地把函数)(x f 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.
(2)给定精度ε,用二分法求函数)(x f 的零点近似值的步骤如何?(链接2)
三、典例赏析
例1用二分法求方程32330x x +-=在(0,1)内的近似解(精确度0.1).
思路启迪:令3()233f x x x =+-,先计算(0),(1)f f 并判断其正负,然后计算1()2f 并判断其正负,可知1()2f 与(1)f 符号相反,再计算3()4
f 并判断其正负,依次进行下去.(大家试试,并将解答过程写在下面)
解:
●解后反思 用二分法求方程的近似解的步骤是什么?用二分法求方程近似解有没有局限性呢?
●变式练习(1)估算方程25710x x --=的正根所在的区间是( ).
A.(0,1);
B.(1,2);
C.(2,3);
D.(3,4).
(2)设0x 是方程ln 4x x =-+的解,则0x 所在的区间为( ).
A.(3,4);
B.(2,3);
C.(1,2);
D.(0,1). 例2 下列函数均有零点,其中不能用二分法求近似解的是( )
A. B. C. D.
●思路启迪:用二分法求零点的近似值的关键在于零点附近函数值的符号互异.现在你能解决了吗?
●解后反思 函数有零点一定能用二分法求近似值吗?为什么?
●变式练习
1.如图所示,每个函数图象都有零点,但不能用二分法求图中函数零点的是( ).