用二分法求方程的近似解(58)
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用二分法求方程的近似解
一、教学内容分析
本节选自《普通高中课程标准实验教科书 ·数学1》人教A版第三单元第一节第二课,主要是分析函数与方程的关系。教材分三步来进行:第一步,从学生认为较简单的一元二次方程与相应的二次函数入手,由具体到一般,建立一元二次方程的根与相应函数的零点的联系。然后推广为一般方程与相应函数的情形;第二步,在用二分法求方程近似解的过程中,通过函数图像和性质来研究方程的解,体现方程和函数的关系;第三步,在函数模型的应用过程中,通过函数模型以及模型的求解,更全面的体现函数与方程的关系,逐步建立起函数与方程的联系。
本节课是这一小节的第二节课,即用二分法求方程的近似解。它以上节课的“连续函数的零点存在定理”为确定方程解所在区间为依据,从求方程近似解这个侧面来体现“方程与函数的关系”;而且在“用二分法求函数零点的步骤”中渗透了算法的思想,为学生后续学习算法的内容埋下伏笔;充分体现新课程“渗透算学方法,关注数学文化以及重视信息技术应用”的理念。求方程近似解其中隐含“逼进”的数学思想,并且运用“二分法”来逼近目标是一种普通而有效的方法,其关键是逼近的依据。
二、学生学习情况分析
同学们有了第一节课的基础,对函数的零点具备基本的认识;而二分法来自生活,是由生活中抽象而来的,只要我们选材得当,能够激发学生的学习兴趣,达到渗透数学思想关注数学文化的目的,学生也能够很容易理解这种方法。其中运用“二分法”进行区间缩小的依据、总结出“运用二分法求方程的近似解”的步骤、将“二分法”运用到生活实际,是需要学生“跳跳”才能摘到的“桃子”。
三、设计理念
本节课倡导积极主动、勇于探索的学习方式,应用从生活实际——理论——实际应用的过程,应用数形结合、图表、信息技术,采用教师引导——学生探索相结合的教学方法,注重提高学生数学的提出问题、分析问题和解决问题的能力,让学生经历直观感知、观察发现、抽象与概括、符号表示、运算求解、数据处理、反思与建构等思维过程。
用二分法求方程的近似解
一、教学内容分析
本节选自《普通高中课程标准实验教科书 ·数学必修一》人教A版第三单元第一节第二课,主要是分析函数与方程的关系。教材分三步来进行:第一步,从学生认为较简单的一元二次方程与相应的二次函数入手,由具体到一般,建立一元二次方程的根与相应函数的零点的联系。然后推广为一般方程与相应函数的情形;第二步,在用二分法求方程近似解的过程中,通过函数图像和性质来研究方程的解,体现方程和函数的关系;第三步,在函数模型的应用过程中,通过函数模型以及模型的求解,更全面的体现函数与方程的关系,逐步建立起函数与方程的联系。
本节课是这一小节的第二节课,即用二分法求方程的近似解。它以上节课的“连续函数的零点存在定理”为确定方程解所在区间为依据,从求方程近似解这个侧面来体现“方程与函数的关系”;而且在“用二分法求函数零点的步骤”中渗透了算法的思想,为学生后续学习算法的内容埋下伏笔;充分体现新课程“渗透算学方法,关注数学文化以及重视信息技术应用”的理念。求方程近似解其中隐含“逼进”的数学思想,并且运用“二分法”来逼近目标是一种普通而有效的方法,其关键是逼近的依据。
二、学生学习情况分析
同学们有了第一节课的基础,对函数的零点具备基本的认识;而二分法来自生活,是由生活中抽象而来的,只要我们选材得当,能够激发学生的学习兴趣,达到渗透数学思想关注数学文化的目的,学生也能够很容易理解这种方法。其中运用“二分法”进行区间缩小的依据、总结出“运用二分法求方程的近似解”的步骤、将“二分法”运用到生活实际,是需要学生“跳跳”才能摘到的“桃子”。
三、设计理念
本节课倡导积极主动、勇于探索的学习方式,应用从生活实际——理论——实际应用的过程,应用数形结合、图表、信息技术,采用教师引导——学生探索相结合的教学方法,注重提高学生数学的提出问题、分析问题和解决问题的能力,让学生经历直观感知、观察发现、抽象与概括、符号表示、运算求解、数据处理、反思与建构等思维过程。
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|
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.3,4
C.5,4 D.4,3
D 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>log2100.
∵6<log2100<7,
∴n≥7.
故对区间(1,2)至少二等分7次.
用二分法求方程的近似解教案
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第31课
用二分法求方程的近似解
.D
2.B
3.D
4.
5.
6.c
7.A
8.
9.设.
(1)由,解得.
(2)由题意可知,
∴解得.
0.设,依题意得
∴,∴.
故当时,原方程的两实根在区间内.
1.令,,则方程有实根等价于直线与抛物线,的图象有交点,而函数,的值域为,∴。
2.解法一:在同一坐标系中,分别画出两个函数和的图象.如下图所示,欲使解区间恰为,则直线必过点,则.
解法二:∵,当时,则.
∴,则,∴.
当时,原不等式的解为,与题意不符,
∴舍去.综上知.
第32课
函数与方程小结与复习(3)
.B
2.A
3.D
4.或
5.(1)∵该二次函数当时有最大值,故可设(),令,则,
所以图象截轴所得的线段长为
,解得,所以该函数的解析式为.
(2)方程可化简为,
∵,所以方程有两个相异的实根.
由于,故方程在内有一根;
,故方程在内有一根,
因此方程的两根分别在区间和内.
(3)解(2)中方程可得两个零点和.
6.c 7.B
8.c
9.由计算器可算得,,,,所以下一个有根区间是.
0.(1)由,则有,
又∵,消去解之得:; ①
又∵方程有实根,即有实根,
故,消去解之得:,; ②
由①②可知,且.
(2),,∴,
从而,
∴,即的符号为正.
1.(1)令,则,
,∴
.
(2)
对任意
,,即,
∴
且,
∴,,∴
,.
⑶∵,,当且仅当时取最大值. ∴
∵
在
上单调,∴或,即或.
2.(1);(2);(3)略.
第33课