用二分法求方程的近似解修改版
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4.5.2用二分法求方程的近似解1.二分法的概念对于在区间[a,b]上图象连续不断且f(a)f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,使所得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.用二分法求函数零点近似值的步骤给定精确度ε,用二分法求函数y=f(x)零点x0的近似值的一般步骤如下:(1)确定零点x0的初始区间[a,b],验证f(a)f(b)<0.(2)求区间(a,b)的中点__c__.(3)计算f(c),并进一步确定零点所在的区间:①若f(c)=0(此时x0=c),则__c__就是函数的零点;②若f(a)f(c)<0(此时x0∈(a,c)),则令b=c;③若f(c)f(b)<0(此时零点x0∈(c,b)),则令a=c.(4)判断是否达到精确度ε:若|a-b|<ε,则得到零点近似值a(或b);否则重复步骤(2)~(4).以上步骤可借助口诀记忆: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.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的个数分别为()A.4,4 B.3,4C.5,4 D.4,3D解析:图象与x轴有4个交点,所以零点的个数为4;左右函数值异号的零点有3个,所以可以用二分法求解的零点个数为3,故选D.2.若函数f(x)在(1,2)内有1个零点,要使零点的近似值满足精确度为0.01,则对区间(1,2)至少二等分( )A .5次B .6次C .7次D .8次C 解析:设对区间(1,2)至少二等分n 次,初始区间长为1. 第1次二等分后区间长为12;第2次二等分后区间长为122;第3次二等分后区间长为123;…第n 次二等分后区间长为12n .根据题意,得12n <0.01,∴n >log 2100. ∵6<log 2100<7, ∴n ≥7.故对区间(1,2)至少二等分7次.【例1】下面关于二分法的叙述中,正确的是( ) A .用二分法可求所有函数零点的近似值B .用二分法求方程的近似解时,可以精确到小数点后的任一位C .二分法无规律可循,无法在计算机上完成D .只能用二分法求函数的零点B 解析:用二分法求函数零点的近似值,需要有端点函数值符号相反的区间,故选项A 错误;二分法是一种程序化的运算,可以在计算机上完成,故选项C 错误;求函数的零点的方法还有方程法、函数图象法等,故选项D 错误.故选B.运用二分法求函数的零点应具备的条件(1)函数图象在零点附近连续不断.(2)在该零点左右函数值异号.只有满足上述两个条件,才可用二分法求函数的零点.1.下列关于函数f(x),x∈[a,b]的命题中,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A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.2.已知下列四个函数图象,其中能用二分法求出函数零点的是()A解析:由二分法的定义与原理知A选项正确.【例2】利用二分法求方程x2-x-1=0的近似解(精确度为0.3).解:令f(x)=x2-x-1,由于f(0)=-1<0,f(1)=-1<0,f(2)=1>0,故可取区间(1,2)作为计算的初始区间.用二分法逐次计算,列表如下:零点所在区间中点的值中点函数值(1,2) 1.5 -0.25(1.5,2) 1.75 0.312 5(1.5,1.75) 1.625 0.015 625∵|1.75-1.5|=0.25<0.3,∴方程x2-x-1=0的近似解可取1.5或1.75.二分法的步骤证明函数f(x)=2x+3x-6在区间(1,2)内有唯一一个零点,并求出这个零点.(精确度为0.1)证明:∵函数f(x)=2x+3x-6,∴f(1)=-1<0,f(2)=4>0.∴f(x)在区间(1,2)内有零点.又∵f(x)是增函数,∴函数f(x)=2x+3x-6在区间(1,2)内有唯一的零点.设该零点为x0,则x0∈(1,2),取x1=1.5,f(1.5)≈1.33>0,f(1)·f(1.5)<0,∴x0∈(1,1.5).取x2=1.25,f(1.25)≈0.128>0,f(1)·f(1.25)<0,∴x0∈(1,1.25).取x3=1.125,f(1.125)≈-0.44<0,f(1.125)·f(1.25)<0,∴x0∈(1.125,1.25).取x4=1.187 5,f(1.187 5)≈-0.16<0,f(1.187 5)·f(1.25)<0,∴x0∈(1.187 5,1.25).∵|1.25-1.187 5|=0.062 5<0.1,∴可取x0=1.25,则该函数的零点近似解为1.25.探究题1某方程在区间D=(2,4)内有一无理根,若用二分法求此根的近似值,要使所得的近似值的精确度达到0.1,则应将区间D等分的次数至少是________次.5解析:第一次等分,则根在区间(2,3)内或(3,4)内,此时精确度ε>0.1;不妨设根在(2,3)内,第二次等分,则根在区间(2,2.5)内或(2.5,3)内,此时精确度ε>0.1;不妨设根在(2,2.5)内,第三次等分,则根在区间(2,2.25)内或(2.25,2.5)内,此时精确度ε>0.1;不妨设根在(2,2.25)内,第四次等分,则根在区间(2,2.125)内或(2.125,2.25)内,此时精确度ε>0.1;不妨设根在(2,2.125)内,第五次等分,则根在区间(2,2.062 5)内或(2.062 5,2.125)内,此时精确度ε<0.1.满足题目要求,故至少要等分5次.探究题2在用二分法求函数f(x)的一个正实数零点时,经计算,f(0.64)<0,f(0.72)>0,f(0.68)<0,则函数的一个精确到0.1的正实数零点的近似值为()A.0.68 B.0.72 C.0.7 D.0.6C解析:已知f(0.64)<0,f(0.72)>0,则函数f(x)的零点的初始区间为[0.64,0.72],又0.68=12×(0.64+0.72),且f(0.68)<0,所以零点在区间[0.68,0.72],且该区间的左、右端点精确到0.1所取的近似值都是0.7.因此,0.7就是所求函数的一个正实数零点的近似值.1.根据函数的零点与相应方程的解的关系,求函数的零点与求相应方程的解是等价的.求方程f(x)=0的近似解,即按照用二分法求函数零点近似值的步骤求解.2.区分好“精确度”与“精确到”.3.现实生活中,有很多问题可以用二分法来解决,例如线路断路、地下管道的堵塞、水管的泄漏等.在26枚崭新的金币中,有一枚外表与真金币完全相同的假币(质量轻一点),现在只有一台天平,应用适当的方法最多称几次就可以发现这枚假币?将26枚金币平均分成两份,放在天平上,假币在轻的那13枚金币里面;将这13枚金币拿出1枚,将剩下的12枚平均分成两份,若天平平衡,则假币一定是拿出的那一枚,若不平衡,则假币一定在轻的那6枚金币里面;将这6枚金币平均分成两份,则假币一定在轻的那3枚金币里面;将这3枚金币任意拿出2枚放在天平上,若平衡,则剩下的那一枚是假币,若不平衡,则轻的那一枚是假币.依据上述分析,最多称4次就可以发现这枚假币.用二分法求方程的近似解练习(30分钟60分)1.(5分)定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的曲线,已知函数f(x)在区间(a,b)上有一个零点x0,且f(a)f(b)<0,用二分法求x0时,当fa+b2=0时,函数f(x)的零点是() A.(a,b)外的点B.a+b2C.区间a,a+b2或a+b2,b内的任意一个实数D.x=a或bB解析:由fa+b2=0知a+b2是零点,且在(a,b)内.2.(5分)为了求函数f(x)=2x+3x-7的一个零点,某同学利用计算器得到自变量x和函数f(x)的部分对应值,如表所示.x 1.25 1.312 5 1.375 1.437 5 1.51.562 5f(x) -0.871 6 -0.578 8 -0.281 30.021 01 0.328 43 0.641 15则方程2x+3x=7的近似解(精确到0.1)可取为()A.1.32 B.1.39 C.1.4 D.1.3C解析:由题意可知f(x)为增函数.由f(1.375)•f(1.437 5)<0,可知方程2x+3x=7的近似解可取为1.4.故选C.3.(5分)若函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下.f(1)≈-2 f(1.5)≈0.625 f(1.25)≈-0.984f(1.375)≈-0.260 f(1.437 5)≈0.162 f(1.406 25)≈-0.054那么方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确度为0.05)可以是()A.1.25 B.1.375 C.1.42 D.1.5C解析:由表格可得,函数f(x)=x3+x2-2x-2的零点在(1.406 25,1.437 5)之间,且1.437 5-1.406 25<0.05.结合选项可知,方程x3+x2-2x-2=0的一个近似根(精确度为0.05)可以是1.42.故选C.4.(5分)用二分法求方程ln x-2+x=0在区间[1,2]上零点的近似值时,先取区间中点c=32,则下一个含根的区间是32,2.5.(5分)某同学在借助计算器求“方程lg x=2-x的近似解(精确到0.1)”时,设f(x)=lg x+x-2,算得f(1)<0,f(2)>0;在后面的过程中,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________.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).6.(5分)利用计算器,列出部分自变量和函数值的对应值如表:x -1.6 -1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0y=2x 0.329 9 0.378 9 0.435 3 0.5 0.574 30.659 8 0.757 9 0.870 6 1y=x2 2.56 1.96 1.44 1 0.64 0.36 0.16 0.04 0 若方程2x=x2有一个根位于区间(a,a+0.4)(a在表格中第一行里的数据中取值),则a 的值为________.-1或-0.8解析:令f(x)=2x-x2,由表中的数据可得f(-1)<0,f(-0.6)>0,f(-0.8)<0, f(-0.4)>0,∴方程的根在区间(-1,-0.6)与(-0.8,-0.4)内.∴a=-1或a=-0.8.7.(5分)用二分法求方程x2=2的正实根的近似解(精确度为0.001)时,如果选取初始区间是[1.4,1.5],则达到精确度要求至少需要计算________次.7解析:设至少需要计算n次,则n满足0.12n<0.001,即2n>100,因为n∈N*,且27=128,故要达到精确度要求至少需要计算7次.8.(12分)以下是用二分法求方程x3+3x-5=0的一个近似解(精确度为0.1)的不完整的过程,请补充完整,并写出结论.设函数f(x)=x3+3x-5,其图象在(-∞,+∞)上是连续不断的一条曲线.先求值,f(0)=________,f(1)=________,f(2)=________,f(3)=________.所以f(x)在区间________内存在零点x0,填表:区间中点m f(m)的符号区间长度解:f(0)=-5,f(1)=-1,f(2)=9,f(3)=31,f(x)在区间(1,2)内存在零点x0,填表为区间中点m f(m)的符号区间长度(1,2) 1.5 + 1(1,1.5) 1.25 +0.5(1,1.25) 1.125 -0.25(1,125,1.25) 1.187 5 +0.125(1.125,1.187 5) 0.062 5因为|1.187 5-1.125|=0.062 5<0.1,所以原方程的近似解可取为1.187 5.9.(13分)求方程x2-2x-1=0的一个大于零的近似解(精确度为0.1).解:设f(x)=x2-2x-1,先画出函数图象的草图,如图所示.因为f(2)=-1<0,f(3)=2>0,所以在区间(2,3)上,方程x2-2x-1=0有一解,记为x1,取2和3的中间数2.5,因为f(2.5)=0.25>0,所以x1∈(2,2.5),再取2与2.5的中间数2.25,因为f(2.25)=-0.437 5<0,所以x1∈(2.25,2.5),如此继续下去,得f(2.375)<0,f(2.437 5)>0,则x1∈(2.375,2.4375),因为|2.437 5-2.375|=0.062 5<0.1.所以此方程大于零的近似解为2.437 5.。
2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法教材分析本节课注重从学生已有的基础(一元二次方程及其根的求法,一元二次函数及其图象与性质)出发,从具体(一元二次方程的根与对应的一元二次函数的图象与轴的交点的横坐标之间的关系)到一般,揭示方程的根与对应函数零点之间的关系.在此基础上,再介绍求函数零点的近似值的“二分法”,并在总结“用二分法求函数零点的步骤”中渗透算法的思想,为学生后续学习算法内容埋下伏笔.教科书不仅希望学生在数学知识与运用信息技术的能力上有所收获,而且希望学生感受到数学文化方面的熏陶,所以在“阅读与思考”中,介绍古今中外数学家在方程求解中所取得的成就,特别是我国古代数学家对数学发展与人类文明的贡献.●“二分法”是第一次进入高中教材,对教师来讲,教学内容是全新的,所体现算法的思想也是全新的,这就需要对“二分法”的本质和教材编写背景进行研究.●“二分法”体现了现代信息技术与数学课程的整合,教学中要探索如何将数学教学与信息技术紧密结合,既要恰当渗透算法思想,又要合理运用科学型计算器、各种数学教育技术平台组织教学,这就需要对教学手段进行研究.《课程标准》倡导改善学生的学习方式,既要有教师主导下的接受式学习,有要有学生自主探索、自主发现、自主创造的主动式学习,在“二分法”教学中能否实践如何改善学生的学习方式.学情分析通过本节课的学习,使学生在知识上学会用“二分法”求方程的近似解,从中体会函数与方程之间的联系;在求解的过程中,由于数值计算较为复杂,因此对获得给定精确度的近似解增加了困难,所以希望学生具备恰当地使用信息技术工具解决这一问题的能力.这就要求学生除了能熟练地运用计算器演算以外,还要能借助几何画板4.06中文版中的“绘制新函数”功能画出基本初等函数的图象,掌握Microsoft Excel 软件一些基本的操作.教学目标:1、知识与技能(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常用方法;(2)根据具体函数的图像,能够借助计算器或计算机用二分法求相应方程的近似解。
课题:§3.1.2用二分法求方程的近似解教学目标:
知识与技能: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常用方法,从中体会函数与方程之间的联系及其在实际问题中的应用.
过程与方法:能借助计算器用二分法求方程的近似解,并了解这一数学思想,为学习算法做准备.
情感、态度、价值观:体会数学逼近过程,感受精确与近似的相对统一.
教学重点:
重点通过用二分法求方程的近似解,体会函数的零点与方程根之间的联系,初步形成用函数观点处理问题的意识.
难点恰当地使用信息技术工具,利用二分法求给定精确度的方程的近似解.
教学方法
利用多媒体辅助教学手段,创设问题情景,实例引入现实生活中的二分法,通过例题引导学生自主探究二分法的原理与步骤,以师生互动为主的教学方法。
教学程序与环节设计:
由猜数及实际问题引入现实生活中的二分法.
提出数学问题.
一般步骤和解题格式.
体会函数零点的意义,
教学过程与操作设计:。
4.1.2教学分析求方程的解是常见的数学问题, 这之前我们学过解一元一次、 一元二次方程,但有些方 程求精确解较难.本节从另一个角度来求方程的近似解, 这是一种崭新的思维方式,在现实生活中也有着广泛的应用. 用二分法求方程近似解的特点是: 运算量大,且重复相同的步骤,因此适合用计算器或计算机进行运算. 在教学过程中要让学生体会到人类在方程求解中的不断进步.三维目标1 •让学生学会用二分法求方程的近似解,知道二分法是科学的数学方法.2•了解用二分法求方程的近似解特点,学会用计算器或计算机求方程的近似解,初步 了解算法思想. 3•回忆解方程的历史,了解人类解方程的进步历程,激发学习的热情和学习的兴趣. 重点难点用二分法求方程的近似解. 课时安排 1课时教学过程导入新课师:(手拿一款手机)如果让你来猜这件商品的价格,你如何猜? 生1 :先初步估算一个价格,如果高了再每隔 10元降低报价.生2 :这样太慢了,先初步估算一个价格,如果高了每隔 100元降低报价•如果低了, 每隔50元上升报价;如果再高了,每隔20元降低报价;如果低了,每隔10元上升报价……生3:先初步估算一个价格,如果高了,再报一个价格;如果低了,就报两个价格和的 一半;如果高了,再把报的低价与一半价相加再求其半,报出价格;如果低了,就把刚刚报 出的价格与前面的价格结合起来取其和的半价……师:在现实生活中我们也常常利用这种方法. 譬如,一天,我们华庄校区与锡南校区的线路出了故障(相距大约3 500米)•电工是怎样检测的呢?是按照生 1那样每隔10米或者 按照生2那样每隔100米来检测,还是按照生 3那样来检测呢?生:(齐答)按照生3那样来检测.师:生3的回答,我们可以用一个动态过程来展示一下 新知探究 提出问题① 解方程 ② 解方程 ③ 解方程 ④ 解方程 ⑤ 我们知道,函数f 如何找出这个零点的近似值?⑥ “取中点”后,怎样判断所在零点的区间? ⑦ 什么叫二分法?⑧ 试求函数f X = In x + 2x — 6在区间 2 , 3 ⑨ 总结用二分法求函数零点近似值的步骤 . ⑩ 思考用二分法求函数零点近似值的特点 . 讨论结果: ① x = 8.② x =— 1, X = 2.③ x =— 1, X = 1, x = 2.④ x=-^f 2, x = ^2, x = 1, x = 2.⑤ 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.为了方便,我们通过“取中点”的方法逐步缩小零点所在的范围. 〔“取中点”,利用二分法求方程的近似解(展示多媒体课件,区间逼近法)• 2x — 16= 0. x 2— x — 2= 0. x 3— 2x 2— x + 2= 0.X 2-2 x 2— 3x +2 = 0. x = In x + 2x — 6 在区间2, 3内有零点.进一步的问题是, 内零点的近似值.4° a + b一般地,我们把x =—盯称为区间(a , b )的中点〕⑥ 比如取区间(2,3)的中点2.5,用计算器算得f (2.5) < 0,因为f (2.5) - f (3) < 0,所 以零点在区间(2.5,3)内.⑦ 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.像这样每次取区间的中点, 将区间一分为二,再经比较,按需要留下其中一个小区间的 方法称为二分法.⑧ 因为函数f (x ) = ln x + 2x — 6,用计算器或计算机作出函数 f (x ) = ln x + 2x — 6的对 应值表.由表可知,f (2) < 0, f (3) > 0,则f (2) • f (3) < 0,这说明f (x )在区间(2,3)内有零点 X 0,取区间(2,3)的中点X 1= 2.5,用计算器算得f (2.5) — 0.084,因为f (2.5) - f (3) < 0, 所以 X o € (2.5,3). 同理,可得表(下表)与图像(如图1).由于(2約(2.礼:劝(2. 5, 2.⑸,所以零点所在的范围确实越来越小了.如果重复上述步骤,那么零点所在的范围会越来越小 (见上表).这样,在一定的精确度下,我们可以在 有限次重复相同步骤后, 将所得的零点所在区间内的任意一点作为函数零点的近似值. 特别 地,可以将区间端点作为函数零点的近似值. 例如,当精确度为0.01时,由于12.539 062 5 —2.531 25| = 0.007 812 5 <0.01 ,所以,我们可以将 x = 2.531 25 作为函数 f (x ) = In x + 2x — 6零点的近似值.⑨给定精度£,用二分法求函数f (x )的零点近似值的步骤如下:确定区间[a, b ],验证f (a ) • f (b ) <0,给定精度£ . 求区间(a , b )的中点c . 计算f (c ): 若f (c ) = 0,则c 就是函数的零点; 若 f (a ) • f (c ) < 0,则令 b = c 〔此时零点 X 0€ (a , c )〕; 若 f (c ) • f (b ) < 0,则令 a = c 〔此时零点 X 0€ ( c , b )〕. 判断是否达到精度 £,即若|a — b | < £ ,则得到零点值a (或b );否则重复步骤2°1°2°3°4°.⑩由函数的零点与相应方程的关系, 我们可用二分法来求方程的近似解. 由于计算量较 大,而且是重复相同的步骤,因此, 我们可以通过设计一定的计算程序,借助计算器或计算 机完成计算.应用示例例1求方程2x 3+ 3x — 3= 0的一个实数解,精确到 0.01.3解:考察函数f (x ) = 2x + 3x — 3,从一个两端函数值反号的区间开始, 应用二分法逐步 缩小方程实数解所在区间.经试算,f (0) =— 3< 0, f (2) = 19> 0,所以函数 f (x ) = 2x 3+ 3x — 3 在[0,2]内存在零 点,即方程2x 3+ 3x — 3= 0在[0,2]内有解.取[0,2]的中点1 ,经计算,f (1) = 2> 0,又f (0) < 0,所以方程2x 3+ 3x — 3 = 0在[0,1] 内有解.3如此下去,得到方程 2x + 3x — 3 = 0的实数解所在区间的表如下.左端点右端点 第1次 0 2 第2次 0 1 第3次 0.5 1 第4次 0.5 0.75 第5次 0.625 0.75 第6次 0.687 5 0.75 第7次 0.718 75 0.75 第8次 0.734 375 0.75 第9次 0.742 187 5 0.75 第10次 0.742 187 5 0.746 093 75 第11次0.742 187 50.744 140 625至此,可以看出,区间 [0.742 187 5,0.744 140 625] 是0.74.所以0.74是方程2x 3+ 3x — 3 = 0精确到0.01点评:利用二分法求方程近似解的步骤:① 确定函数f (x )的零点所在区间(a , b ),通常令 ② 利用二分法求近似解. 变式训练利用计算器,求方程 x 2— 2x — 1 = 0的一个近似解. 活动:教师帮助学生分析:2 , .画出函数f (x ) = x — 2x — 1的图像,如图2所示.从图像上可以发现, 方程x 2— 2x — 1 = 0的一个根X 1在区间(2,3)内,另一个根X 2在区间 (—1,0)内.根据图像,我们发现f (2) =— 1< 0, f (3) = 2 > 0,这表明此函数图像在区间 (2,3)上穿过x 轴一次,即方程+ 3、1计算得f I —厂4> 0,发现X 1€ (2,2.5)( 解:设f (x ) = x 2— 2x — 1,先画出函数图像的简图,如图 2.内的所有值,若精确到 0.01,都 的实数解.b —a =1; (精确到0.1) 如图2),这样可以进一步缩小 x i 所在的区间.因为f(2) =— 1< 0, f (3) = 2> 0,所以在区间(2,3)内,方程x2— 2x— 1 = 0有一解,记为X1.取2与3的平均数2.5,因为f(2.5) = 0.25 > 0,所以2< X i< 2.5.再取2与2.5的平均数2.25,因为f(2.25) =— 0.437 5 < 0, 所以 2.25 < X i < 2.5.如此继续下去,得 f (2) < 0, f (3) > 0= X i € (2,3),f(2) < 0, f(2.5) > 0= x i€ (2,2.5),f(2.25) < 0, f(2.5) >0=x i€ (2.25,2.5),f (2.375) < 0, f(2.5) > 0=x i€ (2.375,2.5),f (2.375) < 0 , f (2.437 5) > 0= X i € (2.375,2.437 5).因为2.375与2.437 5精确到0.i的近似值都为2.4 ,所以此方程的一个近似解为 2.4.点评:利用同样的方法,还可以求出方程的另一个近似解.例2利用计算器,求方程Ig X = 3—X的近似解.(精确到0.i) 活动:学生先思考或讨论后再回答,教师点拨、提示并及时评价学生.分别画出y = Ig X和y = 3—x的图像,如图3所示.在两个函数图像的交点处,函数值相等.因此,这个点的横坐标就是方程Ig x= 3—X的解.由函数y = Ig x与y = 3 —x的图像可以发现,方程Ig X = 3 —X有唯一解,记为X i,并且这个解在区间(2,3)内.解:设f(X)= Ig x+ x — 3,设x i为函数的零点即方程Ig x = 3 —x的解. 用计算器计算,得f(2) < 0, f(3) > 0= x i € (2,3),f(2.5) < 0, f (3) >0=X i€ (2.5,3),f(2.5) < 0, f (2.75) >0=X i€ (2.5,2.75),f(2.5) < 0, f (2.625) >0=x i€ (2.5,2.625),f (2.562 5) < 0, f (2.625) > 0= X i € (2.562 5,2.625).因为2.562 5与2.625精确到0.i的近似值都为2.6,所以原方程的近似解为 2.6.例3 求方程In x — 2x+ 3 = 0在区间[i,2]内的根.(精确到0.i)解:设f(x) = In x— 2x+3,则原方程的根为函数f(x)的零点.设x i为函数的零点即方程In x — 2x+ 3 = 0的解.因为f(i) = i, f (2) = — 0.306 852 8i9 ,所以f (i) f(2) < 0,即函数f (x)在[i,2]内有一个零点.根据二分法,用计算器得出以F表格:(步长为0.25)0.062 5)由上述表格可以得到下表与图像(图4):因为 f (1.75) = 0.059 615 787 >0, f (1.812 5) 所以区间[1.75,1.812 5] 内的所有值若精确到 所以1.8是方程In X — 2x + 3= 0精确到0.1的实数解.点评:①先设出方程对应的函数, 画出函数的图像,初步确定解所在的区间,再用二分法求方程近似解.② 二分法,即逐渐逼近的方法.③ 计算量较大,而且是重复相同的步骤,借助计算器或计算机完成计算比较容易. 知能训练根据下表中的数据,可以断定方程e X— X — 2= 0的一个根所在的区间为( ).X—1 0 1 2 3 X e0.37 1 2.72 7.39 20.0 X + 21 23 45A. ( —1,0)B. (0,1)C. (1,2)D. (2,3)分析:设 f (x ) = e x—x — 2, f (1) < 0, f (2) > 0,即 f (1) f (2) < 0,A X € (1,2).答案:C 课堂小结活动:学生先思考或讨论,再回答.教师提示、点拨,及时评价. 引导方法:从基本知识基本技能和思想方法两方面来总结.① 掌握用二分法求方程的近似解,及二分法的其他应用.=—0.030 292 892 < 0,0.1,都是 1.8.②思想方法:函数方程思想、数形结合思想. 课后作业:P119习题4— 1 A组1,3.。