高中数学必修1《3.1.2用二分法求方程的近似解》ppt课件免费下载
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3.1.2用二分法求方程的近似解
一、复习回顾
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f(a)·f(b)<0,那么,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也就是方程f(x)=0的根。
函数零点的存在性定理:
问题:你会解下列方程吗?
二、问题情景
x0≈?
高次多项式方程公式解的探索史料
在十六世纪,已找到了三次和四次函数的求根公式,但对于高于4次的函数,类似的努力却一直没有成功,到了十九世纪,人们认识到高于4次的代数方程不存在求根公式.同时,即使对于3次和4次的代数方程,其公式解的表示也相当复杂,一般来讲并不适宜作具体计算.因此对于高次多项式函数及其它的一些函数,有必要寻求其零点的近似解的方法,这是一个在计算数学中十分重要的课题.
模拟实验
八枚金币中有一枚假币
如何用天平秤测量出假币?
我在这里
模拟实验
模拟实验
我在这里
模拟实验
模拟实验
哦,找到了啊!
通过这个小实验,你能想到什么样的方法寻找方程的近似解?
模拟实验
问题1.若不解方程,我们能否求出方程x2-2x-1=0的一个正的近似解?
三、知识探究
借助图像
问题2. 如何缩小范围?
2
3
2.5
2.375
2.25
2.4375
取区间中点
f(2)<0,f(3)>0 (2,3)
f(2)<0,f(2.5)>0 ( 2,2.5)
f(2.25)<0,f(2.5)>0 (2.25,2.5)
f(2.375)<0,f(2.5)>0 (2.375,2.5)
f(2.375)<0,f(2.4375)>0(2.375,2.4375)
形成概念,二分法的定义:
对于在区间[a,b]上 ,且
的函数y=f(x),通过不断的把函数f(x)的零点所在区间 ,使区间的两个端点 零点,进而得到零点近似值的方法叫二分法。
连续不断
一分为二
f(a)•f(b)<0
逐步逼近
① 、③
1.确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;
3.计算f(c);
2.求区间(a,b)的中点c;
(1)若f(c)=0,则c就是函数的零点;
(2)若f(a)· f(c)<0,则令b = c(此时零点x0∈(a, c) );
(3)若f(c)· f(b)<0,则令a = c(此时零点x0∈( c, 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);否则重复步骤2~4.
二分法操作步骤:
周而复始怎么办? 精确度上来判断。
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。
口 诀
例:求f(x)=㏑x+2x-6在(2,3)的零点(精确度为0.1)
(2,3)
f(2)<0,f(3)>0
2.5
1
f(2.5)<0
(2.5,3)
f(2.5)<0,f(3)>0
2.75
f(2.75)>0
0.5
(2.5,2.75)
f(2.5)<0,f(2.75)>0
f(2.625)>0
0.25
2.625
(2.5,2.625)
f(2.5)<0,f(2.625)>0
2.5625
f(2.5625)>0
0.125
(2.5,2.5625)
f(2.5)<0,f(2.5625)>0
2.53125
f(2.53125)<0
0.0625
四、巩固提高
0
C
2.对于函数f(x)在定义域内连续,用二分法求解过程如下,且f(2007)<0, f(2008)<0, f(2009)>0,则下列叙述正确的是( )
A 函数f(x)在(2007,2008)内不存在零点
B函数f(x)在(2008,2009)内不存在零点
C函数f(x)在(2008,2009)内存在零点,并且仅有一个
D函数f(x)在(2007,2008)内可能存在零点
D
3.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,
,第二次应计算______。以上横线上应填的内容为( )
,
4.求函数 在区间(1,2)内的一个正数零点 (精确度0.01),用二分法逐次计算的次数至少为( )
A.4次 B.5次 C.6次 D.8次
A
D
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)
1.二分法的概念
2.利用二分法解方程近似解的步骤
五、反思小结,体会收获
P92习题3.1: A组第3、4题
作业:
谢谢大家!