高一数学二分法
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二分法的定义与应用4.二分法的定义与应用【二分法的定义】二分法即一分为二的方法.设函数f(x)在[a,b]上连续,且满足f(a)•f(b)<0,我们假设f(a)<0,f (b)>0,那么当x1 =푎+푏时,若f(x1)=0,这说x1 为零点;若不为 0,假设大于 0,那么继续在[x1,b]区间2取中点验证它的函数值为 0,一直重复下去,直到找到满足要求的点为止.这就是二分法的基本概念.【二分法的应用】我们以具体的例子来说说二分法应用的一个基本条件:例题:下列函数图象均与x 轴有交点,其中能用二分法求函数零点的是解:能用二分法求函数零点的函数,在零点的左右两侧的函数值符号相反,有图象可得,只有③能满足此条件,故答案为③.在这个例题当中,所要求的能力其实就是对概念的理解,这也是二分法它惯用的考查形式,通过这个例题,希望同学们能清楚二分法的概念和常考题型.【二分法求方程的近似解】二分法在高中主要属于了解性的内容,拿二分法求近似解思路也比较固定,这里我们主要以例题来做讲解.例:用二分法求方程푙푛푥=1在[1,2]上的近似解,取中点c=1.5,则下一个有根区间是[1.5,2].푥解:令函数f(x)=lnx ―1,由于f(1.5)=ln(1.5)―푥11.5=11(ln1.52﹣2)<(lne2﹣2)=0,即f(1.5)33<0,而f(2)=ln2 ―12=ln2﹣ln 푒=ln2푒=1412ln푒>2ln1=0,即f(2)>0,1/ 2故函数f(x)在[1.5 2]上存在零点,故方程푙푛푥=1在[1.5,2]上有根,푥故答案为[1.5,2].通过这个例题,我们可以发现二分法的步奏,第一先确定f(a)•f(b)<0 的a,b 点;第二,寻找区间(a,b)的中点,并判断它的函数值是否为 0;第三,若不为 0,转第一步.2/ 2。
高一数学之:二分法求方程的近似解一:知识点精析1、二分法定义:对于在区间[a,b]上连续不断且f(a)·f(b)<0的函数y=f(x),通过不断地把函数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.(注意如下两点:①二分法的基本思想:逼近思想;②用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用,对函数的不变号零点不适用。
)2、给定精确度ε,用二分法求方程的近似解的步骤:第一步:确定闭区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度ε;第二步:求区间(a,b)的中点c;第三步:计算f(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x。
∈(a,c));(3)若f(c)·f(b)<0,则令a=c(此时零点x。
∈ (c,b))。
第四步:判断是否达到精确度ε:即若|a-b|<c,则得到零点近似值a(或b),否则重复第二步至第四步。
二:典例讲解题型一:用二分法判断方程根所在区间问题例1、用“二分法”求方程x3-2x-5=0在区间[2,3]内的实根,取区间中点为x。
=2.5,那么下一个有根的区间是_____________________。
题型二:用二分法求函数零点问题例2 求函数发f(x)=x3+2x2-3x-6的一个为正数的零点(精确度o.01).题型三:用二分法求方程近似解问题例3、利用计算器求下列方程的近似解(精确度0.1).(1)x2-2x-1=0 (2)2x3+3x-3=0题型四:用二分法解决实际应用问题例6 如果在一个风雨交加的夜里,从某水库闸房到防洪指挥部的电话线路发生了故障,这是一条10 km长的线路,如何迅速查出故障所在?如果沿着线路一小段一小段查找,困难很多,每查一个点就要爬一次电线杆,10 km长大约有200多根电线杆呢! 想一想,维修线路的工人师傅怎样工作最合理?例7、如图,有一块边长为15 cm的正方形铁皮,将其四个角各截去一个边长为J cm的小正方形,然后折成一个无盖的盒子.(1)求出盒子的体积y以z为自变量的函数解析式,并讨论这个函数的定义域;(2)如果要做一个容积是150 cm3的无盖盒子,那么截去的小正方形的边长工是多少(精确到o.1 cm)?三:素质测试1、下列图象与z轴均有交点,其中不能用二分法求函数零点的是( )2、下列关于二分法叙述正确的是( )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、只有在求函数零点时才用二分法3、下列函数不能用二分法求零点的是( )A、f(x)=2x+3B、f (x)=lnx+2x-6C、f(x)=x2-2x+1D、f(x)=2x-14 、函数f(x)=5-x2的负数零点的近似值(精确到o.1)是( )A-2. B-2.1 C.-2.2 D.-2.35、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.可使其中一个零点x∈____________,第二次应计算____________以上横线应填的内容为( )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)27、f(x)是定义在区间[-c,c]上的奇函数,其图象如图所示.令g(x)=af(x)+b,则下列关于函数g(x)的叙述正确的是( )A若a<0,则函数g(X)的图象关于原点对称B若a=1,0<b<2,则方程g(x)=0有大于2的实根C若a=-2,b=0,则函数g(x)的图象关于y轴对称d若a≠0,b=2,则方程g(x)=0有三个实根xA(-1,0) B(0,1) C (1,2) D(2,3)9、某方程有一无理根在区间D=(1,2)内,若用二分法求此根的近似值,则将D至少等分___________次后,所得近似值可精确到0.01.=0在(-∞,o)内是否存在实数根?并说明理由.10、方程x2-1x。
高一数学2分法的知识点2分法是高中数学中的一个重要知识点,它在数学分析和数值计算中起到了至关重要的作用。
本文将详细介绍2分法的概念、原理和应用,以帮助读者更好地理解和运用这一数学方法。
一、概念2分法,又称二分法或折半法,是一种常用的数值逼近方法。
它的基本思想是将计算区间二等分,通过逐步缩小区间范围来逼近函数的根或极值。
二、原理2分法的原理基于介值定理和收敛定理。
当函数在某一区间上连续且函数值在区间两端的符号不同,根据介值定理,可以推断该区间内存在根。
通过将区间一分为二,根据符号变化确定目标区间,不断缩小区间范围,就能逐步逼近函数的根或极值点。
三、步骤使用2分法求解函数根的一般步骤如下:1. 选择一个初始的区间[a, b],确保函数在该区间上连续且函数值在区间两端的符号不同。
2. 计算区间的中点c,即c = (a + b) / 2。
3. 计算函数在中点处的函数值f(c)。
4. 如果f(c)为0,则c为函数的根,算法结束。
5. 如果f(c)不为0,根据中点的函数值与区间两端的函数值的符号关系,确定目标区间。
6. 将目标区间重新定义为[a, c]或[c, b],重复步骤2至步骤5,直到满足收敛条件。
7. 根据需要,可以设置最大迭代次数或精度条件,以控制算法的收敛速度和结果精度。
四、应用案例2分法在实际问题中有广泛的应用,比如求方程的根、函数的零点、函数的极值点等。
以下是一个应用于求方程根的例子:假设要求方程f(x) = x^3 - 2x - 5 = 0在区间[1, 2]内的根,可以使用2分法进行逼近计算:1. 初始区间为[1, 2],可以验证f(1) = -6,f(2) = 1,符号不同,满足条件。
2. 计算区间中点c = (1 + 2) / 2 = 1.5。
3. 计算f(1.5),得到f(1.5) = -2.375。
4. 由于f(1.5)与f(1)的符号相同,目标区间为[1.5, 2]。
5. 将区间重新定义为[1.5, 2],重复步骤2至步骤5。