課程內(nèi)容
《用二分法求方程的近似解》
學(xué)生活動(dòng):
問(wèn)題1:能否求解以下幾個(gè)方程
(1)x2-2x-1=0
(2)2x=4-x
(3)x3+3x-1=0
(4)lgx=3-x
指出:用配方法可求得方程x2-2x-1=0的解,但此法不能運(yùn)用于解另外的方程。
問(wèn)題2:不解方程,如何求方程x2-2x-1=0的一個(gè)正的近似解(精確到0.1)?
畫(huà)出y=x2-2x-1的圖象。
可得:方程x2-2x-1=0一個(gè)根x1在區(qū)間(2,3)內(nèi),另一個(gè)根x2在區(qū)間(-1,0)內(nèi)。
由此可知:借助函數(shù)f(x)=x2-2x-1的圖象及其單調(diào)性,我們發(fā)現(xiàn)f(2)=-1<0,f(3)=2>0,這表明此函數(shù)圖象在區(qū)間(2,3)上穿過(guò)x軸一次,可得出方程在區(qū)間(2,3)上有唯一解。
問(wèn)題3:能否描述二分法?
對(duì)于在區(qū)間[a,b]上連續(xù)不斷,且f(a)f(b)<0的函數(shù)y=f(x),通過(guò)不斷地把函數(shù)f(x)的零點(diǎn)所在的區(qū)間一分為二,使區(qū)間的兩端點(diǎn)逐步逼近零點(diǎn),進(jìn)而得到零點(diǎn)(或?qū)?yīng)方程的根)近似解的方法叫做二分法。
問(wèn)題4:二分法實(shí)質(zhì)是什么?
用二分法求方程的近似解,實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)“取中點(diǎn)”的方法,運(yùn)用“逼近思想逐步縮小零點(diǎn)所在的區(qū)間”。
例1:借助電子計(jì)算器或計(jì)算機(jī)用二分法求方程2x+3x=7的近似解(精確到0.1)。
探究:
為什么由|a-b|<ε,便可判斷零點(diǎn)的近似值為a(或b)?
總結(jié):
1、利用(1)圖像法;(2)函數(shù)狀態(tài)法,尋找確定近似解所在的區(qū)間[a,b],驗(yàn)證f(a)·f(b)<0;
2、不斷二分解所在的區(qū)間,即取區(qū)間(a,b)的中點(diǎn)x1=(a+b)/2
3、計(jì)算f(x1):
①若f(x1)=0,則x0=x1
②若f(a)·f(x1)<0,則令b=x1(此時(shí)x0∈(a,x1))
③若f(b)·f(x1)<0,則令a=x1(此時(shí)x0∈(x1,b))
4、判斷是否達(dá)到給定的精確度,若達(dá)到,則得出近似解;若未達(dá)到,則重復(fù)步驟2-4。
練習(xí):
下列函數(shù)的圖像與x軸均有交點(diǎn),其中不能用二分法求其零點(diǎn)的是( )
課堂小結(jié)
1、明確二分法是一種求一元方程近似解的常用方法。
2、二分法求方程的近似解的步驟,以及計(jì)算機(jī)(器)的使用,讓我們感受到程序化的方法即算法的價(jià)值。
3、嘗試對(duì)二分法進(jìn)行編程,通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)求方程的近似解。
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關(guān)老師
男,中教高級(jí)職稱
他對(duì)新教材、新教法有深入研究和獨(dú)特見(jiàn)解,教學(xué)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn),重視數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練和學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。