用二分法求方程
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用二分法求方程近似解的两个注意点用二分法求方程近似解需要注意以下两个点:1.用二分法求函数零点的一般步骤:第一步:确定区间[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 0∈(a ,c));(3)若f(c)·f(b)<0,则令a =c (此时零点x 0∈(c ,b)).根据这个步骤,各次区间的取舍根据的就是函数零点的存在性定理,即舍去区间端点函数值同号的区间,取区间端点函数值异号的区间.2.精确度与计算次数的关系:精确度是方程近似解的一个重要指标,它由计算次数决定.若初始区间是(a,b ),那么经过n 次取中点后,区间的长度是n b a 2||-,只要这个区间的长度小于精确度ε,那么这个区间内的任意一个值都可以作为方程的近似解,因此计算次数和精确度满足关系n b a 2||-<ε,即n >]||[log 2εb a -,其中[ ]表示取整数,如[2.5]=2,][π=3等.【例1】用二分法求方程x x 1ln =在(1,2)上的近似解,取中点c=1.5,则下一个有根区间是 .【分析】由区间端点处函数值的符号,根据函数零点的存在性定理解决.【解析】令f(x)=x x 1ln-, 则f(1)=-1<0,f(2)=,01ln 2ln 212ln =>=-e )25.1(ln 31325.1ln )5.1(2-=-=f <0, 所以f(1.5)·f(2)<0,故下一个有根区间是(1.5,2)故填(1.5,2).【点评】用二分法求方程的近似解时,每一次取中点后,下一个有根区间的判断原则是:若中点函数值为零,则这个中点就是方程的解;若中点函数值不等于零.则下一个有根区间是区间端点函数值异号的区间.【例2】在用二分法求方程的近似解时,若初始区间是(1,5),精确度要求是0.001,则需要计算的次数是 .【解析】根据计算精确度与区间长度和计算次数的关系确定.设需计算n 次,则n 满足n 24<0.001,即2n >4000.由于211=2048,212=4096,故计算12次就可以满足精确度要求.故填12.【点评】在用二分法求方程的近似解时,精确度与计算次数、区间长度之间存在紧密的联系,可以根据其中两个量求得另一个.当然,在实际求解过程中也可能用不到12次,也许11次,甚至10次即可解决问题,但前提是到结束时,区间的两个端点精确到与所要求的精确度的近似值相同.。
二分法求方程的根二分法是求解函数零点的一种简单而又有效的方法。
它适用于xx、xx、xx等情况下,能够快速找出函数的根,对于计算机程序中的解析和数学问题研究都有很大帮助。
接下来,我们就来介绍一下利用二分法求方程的根。
求解方程的根,首先需要通过一些数学手段,将问题转化为一个函数问题。
假设我们需要求解函数$f(x)=0$的根,其中$x$为实数,我们可以将其转化为$f(x)>0$和$f(x)<0$两种情况的判断。
这样的话,就可以寻找一个区间$[a,b]$,在这个区间内,$f(x)>0$的$x$和$f(x)<0$的$x$广泛地分布在$a$和$b$这两个点的两侧,此时我们就可以运用二分法,在这个区间$[a,b]$内寻找函数$f(x)=0$的根。
在使用二分法之前,要定义好区间$[a,b]$,并进行初始化。
通常情况下,我们可以采用等距离的方式将区间分成$n$份,其中$n$为我们估计的一个比较小的值,但要保证区间内$f(x)>0$和$f(x)<0$的值分别在区间的两侧。
然后在处理过程中,每进行一次迭代,区间长度就会缩短一半,这样可以不断逼近根。
接下来就可以按照下述步骤进行计算:1. 首先,选定区间$[a,b]$,将区间分为$n$份($n$为自己估计的一个小数),如果$f(a)>0$且$f(b)<0$,则继续下一步骤,否则退出。
2. 对于区间$[a,b]$,将其一分为二,这里我们选定中间点为$c=\dfrac{a+b}{2}$,并对区间左半部分$[a,c]$和右半部分$[c,b]$进行讨论。
3. 判断$f(c)>0$还是$f(c)<0$,如果是$f(c)>0$,则根位于左半部分$[a,c]$;如果是$f(c)<0$,则根位于右半部分$[c,b]$。
4. 再次对左半部分$[a,c]$和右半部分$[c,b]$进行二分,不断缩短区间长度,逼近根。
5. 重复执行步骤3和4,直到区间长度小于一定的精度,或者达到迭代的最大次数。
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.。
《用二分法求方程的近似解》教学设计【教学目标】1. 理解二分法求方程近似解的基本原理和步骤。
2. 能够运用二分法求解简单的方程。
3. 培养学生的问题分析和解决问题的能力。
【教学准备】1. 课件、教学录像等教学辅助工具。
2. 题目:使用二分法求解方程x^3 - 2x - 5 = 0的根。
【教学过程】一、导入(5分钟)1. 教师提问:“在前面的学习中,我们学过了如何使用代入法求解方程,请问还有其他方法可以求解方程吗?”2. 引导学生思考,然后教师简要介绍二分法的基本原理。
二、概念讲解(10分钟)1. 教师通过示意图等方式,讲解二分法求方程近似解的基本思想和步骤。
2. 强调二分法的基本原理是通过不断将待求解区间进行二分,直到找到近似解为止。
3. 提醒学生在运用二分法时需要确定初始的待求解区间。
三、示例演练(20分钟)1. 教师出示题目:“使用二分法求解方程x^3 - 2x - 5 = 0的根。
”2. 以班级为单位进行讨论,确定初步的待求解区间。
3. 教师引导学生运用二分法求解方程的近似解,并进行实时解答。
4. 教师解释二分法求解方程的具体步骤,并引导学生完成。
5. 教师进行总结,强调二分法在求解方程近似解中的重要性。
四、巩固练习(15分钟)1. 教师提供一组方程,要求学生运用二分法求解方程的近似解。
2. 学生独立完成练习,并在一定时间内互相讨论、交流。
3. 教师根据学生的表现和问题进行答疑和指导。
五、拓展应用(15分钟)1. 拓展应用让学生运用二分法解决实际问题,如求解方程在某个区间内的根的个数。
2. 强调根和解在二分法中的关系,并引导学生思考和讨论。
3. 学生独立完成实际问题的求解,并主动分享解题过程和思路。
六、小结(5分钟)1. 教师对本节课的学习内容进行小结,强调二分法的应用领域和实际意义。
2. 教师对学生的表现进行评价和肯定,鼓励学生在日常生活中积极运用所学知识。
【教学反思】本节课通过概念讲解、示例演练、巩固练习和拓展应用等环节,帮助学生初步了解和掌握二分法求解方程近似解的基本原理和步骤。
用二分法求方程的近似解知识点二分法是一种常用的求方程近似解的数值计算方法,运用这种方法可以找到函数方程f(x)=0在给定区间[a,b]上的一个根。
本文将对二分法的原理、步骤及其应用进行详细介绍。
一、原理二分法的原理基于数学中的零点定理,也叫做中间值定理。
该定理表明:如果一个连续函数f(x)在区间[a,b]上有f(a)和f(b)异号,即f(a)·f(b)<0,则在该区间内至少存在一个根。
基于这一定理,我们可以通过不断将给定区间一分为二,并判断中点函数值与零的位置关系,从而确定新的区间,直到满足精度要求或者迭代次数达到指定值。
这样可以在给定的精度范围内逐步缩小根的位置。
二、步骤下面是使用二分法求解方程根的一般步骤:1.选择一个区间[a,b],确保f(a)·f(b)<0。
这样可以保证函数在区间[a,b]内至少有一个根。
2.计算区间中点m=(a+b)/23.计算函数在中点处的值f(m)。
4.判断f(m)和0的关系:a.如果f(m)等于0,那么m就是方程的一个根;b.如果f(m)与f(a)异号,那么存在根的区间变为[a,m],重复步骤2-4;c.如果f(m)与f(b)异号,那么存在根的区间变为[m,b],重复步骤2-45.重复步骤2-4,直到达到所需的精度要求或者迭代次数达到指定值。
三、应用二分法在解决方程问题中有广泛的应用,特别是对于无法用解析法求解的非线性方程、高次多项式等复杂函数,二分法可以提供一个近似解。
此外,二分法还可以用于其他数值计算问题。
例如,在一些求极值的问题中,我们可以通过求解函数导数方程的根来找到极值点。
这时,同样可以使用二分法来近似求解。
四、注意事项在使用二分法求解方程时,需要注意以下几点:1.确保函数在给定区间上是连续且有定义的。
2.选择合适的初始区间[a,b]。
如果起始区间过大,则可能导致求解时间过长;如果起始区间过小,则可能无法找到根。
通常情况下,可以通过分析函数图像或者利用已知的条件进行初步估计。
python二分法求解方程在Python中,可以使用二分法来求解方程。
二分法是一种寻找目标值的有效算法,可以用于不断缩小搜索范围,直到找到满足条件的解。
对于一个单调递增或递减函数f(x),我们可以通过以下步骤使用二分法来求解方程f(x) = 0的解:1. 确定搜索区间。
首先需要找到一个包含解的区间,可以通过观察函数的图像或者使用其他方法来确定一个大致的搜索范围。
2. 设置精度。
由于浮点数运算存在舍入误差,因此我们需要设置一个足够小的精度值来判断是否找到了解。
一般情况下,可以使用一个很小的数作为终止条件,例如0.00001。
3. 运用二分法进行搜索。
根据中值定理,如果f(x)在[a, b]上连续,且f(a)与f(b)异号,则存在一个c属于(a, b),使得f(c) = 0。
我们可以选择搜索区间的中点作为c的初始猜测值。
4. 判断中点是否为解。
计算中点的函数值f(c),如果f(c)的绝对值小于我们设置的精度,则认为c是解,算法结束。
否则,根据f(c)与f(a)或f(b)的符号关系,更新搜索区间。
5. 更新搜索区间。
如果f(c)与f(a)符号相同,则解位于[c, b]区间中,否则解位于[a, c]区间中。
更新搜索区间,将a或b的值重新设为c,重复步骤3和4,直到找到解或者搜索区间足够小。
下面是一个使用二分法求解方程的示例代码:```pythondef binary_search(f, a, b, precision):while (b - a) > precision:c = (a + b) / 2if f(c) == 0:return celif f(c) * f(a) < 0:b = celse:a = creturn (a + b) / 2# 定义需要求解的方程,例如求解x^2 - 4 = 0的解def equation(x):return x ** 2 - 4# 设置搜索区间和精度a = 0b = 10precision = 0.00001# 调用二分法函数求解方程result = binary_search(equation, a, b, precision)# 打印结果print("The solution is: ", result)```这个示例代码演示了如何使用二分法求解方程x^2 - 4 = 0的解。
用二分法求方程的近似解的方法二分法(又称折半法)是一种常用于求解方程近似解的数值计算方法。
它基于一个非常重要的思想:如果在一个区间内的函数值在两个端点处取值的符号不同,那么在该区间内一定存在一个根,即方程在该区间内至少有一个解。
二分法的基本原理是将求解的区间不断缩小,每次将区间一分为二,并找出中间点的函数值。
根据中间点的函数值与两个端点的函数值的符号关系,确定新的区间。
通过不断缩小区间的范围,最终找到一个满足精度要求的近似解。
下面将详细介绍二分法的步骤及相关注意事项。
步骤1:选择一个区间[a,b],其中a和b是方程的根的近似区间。
确保方程在a和b点的函数值异号,即f(a)*f(b)<0。
如果不满足这个条件,需要重新选择一个区间。
步骤2:求出区间的中点c,计算f(c)的值。
步骤3:根据f(c)的符号与f(a)的符号的关系,更新区间。
如果f(c)与f(a)的符号相同,则新的区间是[c,b]。
如果f(c)与f(a)的符号不同,则新的区间是[a,c]。
步骤4:重复步骤2和步骤3,直到满足精度要求为止。
一般可以设置一个容差范围eps,当区间的长度小于eps时,即认为求解已经足够精确。
注意事项:1.在选择初始区间[a,b]时,需要确保方程在这个区间内有一个解。
通常可以通过画出函数曲线或分析函数的性质来确定初始区间。
2.在每次更新区间时,要保证新的区间仍然满足f(a)*f(b)<0。
如果不满足,需要选择一个新的区间,并重新开始算法。
3. 二分法是一种迭代算法,需要根据精度的要求来设置迭代次数。
通常可以通过判断区间长度是否小于eps来确定迭代的终止条件。
4.二分法并不能保证找到方程在给定区间内的所有解,而只能找到一个解。
如果方程有多个解,需要根据需要修改初始区间,并多次运行二分法来找到所有的解。
总结:二分法是一种简单而有效的求解方程近似解的方法。
通过不断缩小区间的范围,并利用函数值的符号关系来确定新的区间,可以找到一个满足精度要求的近似解。
用二分法求方程的近似解1.二分法:对于区间[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(bisection).函数零点的性质是二分法求函数变号零点近似值的重要依据.必须是满足区间[a,b]上连续不断、且f(a)f(b)<0这两个条件的函数才能用二分法求得零点的近似值.2.用二分法求函数零点给定精确度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;3.计算 f(x1):(1)若f(x1)=0,则x1就是函数的零点;(2)若f(a)· f(x1)<0,则令b= x1(此时零点x0∈(a, x1) );(3)若f(x1)· f(b)<0,则令a= x1(此时零点x0∈( x1,,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2~4.3.用二分法求方程近似解不解方程,如何求方程x2-2x-1=0的一个正的近似解(精确到0.1),,,,怎样理解是否达到精度要求了?设函数的零点为x0,则a<x0<b.作出数轴,在数轴上标出a、b、x0对应的点.所以0<x0-a<b-a, a-b<x0-b<0.由于|a-b|<ε,所以|x0-a|<b-a<ε, x0-b<|a-b|<ε,即a或b作为函数的零点x0的近似值都达到给定的精确度ε.由函数的零点与相应方程根的关系,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.在计算器或计算机中安装一个方程数值解法的程序,当我们输入相应的方程,并给出精确度(有效数字)后,计算器或计算机就会依据程序进行运算了.例借助计算器或计算机用二分法求方程2x+3x=7的近似解(精确到0.1).解原方程即2x+3x-7 =0,令f(x)=2x+3x-7,借助计算器或计算机作出该函数的图象与对应值表.解原方程即2x+3x-7 =0,令f(x)=2x+3x-7,借助计算器或计算机作出该函数的图象与对应值表.观察图表,可知: f(1)· f(2)<0,说明这个函数在区间(1,2)内由零点.下面是求方程近似解的框图,根据框图,可选择一种计算机语言,写出程序,并在计算机上运行后得出结果.4.二分法不仅仅用于求函数的零点和方程的根,它在现实生活中也有许多重要的应用,常用于:查找线路电线、水管、气管等管道线路故障,实验设计、资料查询等。