数学用二分法求方程的近似解课件新人教A版必修

课题：3.1.2用二分法求方程的近似解教学目标：1.了解二分法是求方程近似解的常用方法；2.掌握用二分法求函数零点近似值的步骤,通过二分法求方程的近似解使学生体会方程与函数之间的关系；3.培养学生动手操作的能力。用二分法求方程的近似解复习旧知复习提问：什么叫函数的零点？零点的等价性什么？零点存在性定理是什么？

零点概念：对于函数y=f(x),我们把使f(x)=0的实数x叫做函数y=f(x)的零点.方程f(x)有实数根↔函数y=f(x)的图象与x轴有交点↔函数y=f(x)有零点如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断一条曲线，并且有f(a)·f(b)<0，那么，函数y=f(x)在区间(a,b)内有零点.即存在c∈(a,b)，使得f(c)=0，这个c也就是方程f(x)=0的根.一元二次方程可以用公式求根,但是没有公式可以用来求方程lnx+2x-6=0的根,能否利用函数的有关知识来求它的根呢？提出问题用二分法求方程的近似解思考研讨新知我们已经知道,函数f(x)=lnx+2x-6在区间(2,3)内有零点；进一步的问题是，如何找到这个零点呢？如果能够将零点的范围尽量缩小,那么在一定精确度的要求下,我们可以得到零点的近似值.如何缩小零点所在的的范围？我来说通过取中点的方法缩小零点所在的的范围我要问我要说研讨新知取区间(2,3)的中点2.5,用计算器算得f(2.5)≈-0.084,因为f(2.5)×f(3)<0,所以零点在区间(2.5,3)内；再取区间(2.5,3)的中点2.75,算得f(2.75)≈0.512,因为f(2.5)×f(2.75)<0,所以零点在(2.5,2.75)内;…在有限次重复相同的步骤后,在一定的精度下,可以将所得到的零点所在区间上任意的一点(如:端点)作为零点的近似值。做一做能否举个例子?例根据下表计算函数在区间（2，3）内精确到0.01的零点近似值？

区间（a，b）

中点值mf(m)的近似值精确度|a-b|（2，3）2.5-0.0841（2.5，3）2.750.5120.5（2.5，2.75）2.6250.2150.25（2.5，2.625）2.56250.0660.125（2.5，2.5625）2.53125-0.0090.0625（2.53125，2.5625）2.5468750.0290.03125（2.53125，2.546875）2.53906250.010.015625（2.53125，2.5390625）2.535156250.0010.007813解:观察上表知:0.007813<0.01,所以x=2.53515625≈2.54为函数f(x)=lnx+2x-6零点的近似值。给这种方法取个名字?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),通过不断把函数f(x)的零点所在区间一分为二，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二分法。想一想：你能归纳出用二分法求函数零点近似值的步骤吗？1、确定区间[a,b]，验证f(a)·f(b)<0，给定精确度ε2、求区间(a,b)的中点x13、计算f(x1);(1)若f(x1)=0,则x1就是函数的零点(2)

若f(x1)<0,则令b=x1(此时零点x0∈(a,x1))(3)若f(x1)>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,则得到零点的近似值a(或b)；否则得复2～4想一想为什么由|a-b|<ε便可判断零点的近似值为a或b?答：设函数零点为x0,则a<x0<b,则: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作为零点x0的近似值都达到了给定的精确度ε。x01234567f(x)=2x+3x-7-6-2310214075142巩固深化例2、借助电子计算器或计算机用二分法求方程

的近似解（精确到0.1）分析思考:原方程

的近似解和哪个函数的零点是等价的?解:原方程即,令,用计算器或计算机作出函数的对应值表与图象（如下):观察上图和表格,可知f(1)·f(2)<0,说明在区间(1,2)内有零点x0.取区间(1,2)的中点x1=1.5,用计算器可得f(1.5)≈0.33.因为f(1)·f(1.5)<0,所以x0∈(1,1.5),再取(1,1.5)的中点x2=1.25,用计算器求得f(1.25)≈-0.87,因此f(1.25)·f(1.5)<0,所以x0∈(1.25,1.5),同理可得x0∈(1.375,1.5),x0∈(1.375,1.4375),由|1.375-1.4375|=0.0625<0.1,此时区间(1.375,1.4375)的两个端点,精确到0.1的近似值都是1.4,所以原方程精确到0.1的近似解为1.4.例2.求函数的零点,并画出它的图象.略解:所以零点为-1,1,2;3个零点把横轴分成4个区间,然后列表描点画出它的图象.····-1012xy2例3.已知函数的图象如图所示,则().··

012A.b∈(-∞,0)B.b∈(0,1)C.b∈(1,2)D.b∈(2,+∞)略解:由题意f(0)=0,f(1)=0,f(2)=0,f(-1)<0.得:d=0,a+b+c=0,8a+4b+2c=0,-a+b-c<0.求得b<0.选A.例4.已知函数的图象与x轴的交点至少有一个在原点右侧,则实数m的取值范围是().A.(0,1]B.(0,1)C.(-∞,1)D.(-∞,1]略解:m=0时,f(x)=-3x+1符合题意,故可排除A和B;m=1时,二次函数与x的交点(1,0)在原点右侧,符合题意,故选D.小结用二分法求解方程的近似解：1、确定区间[a,b]，验证f(a)*f(b)<0，给定精确度ε2、求区间(a,b)的中点x13、计算f(x1);(1)若f(x1)=0,则x1就是函数的零点(2)若f(x1)<0,则令b=x1(此时零点x0∈(a,x1))(3)若f(x1)>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,则得到零点的近似值a(或b)；否则得复2～4九州娱乐网www.jiuzhouyule.me九州娱乐网uyd31vau个价格可合适？”乔氏说：“不会错的，他们在这一带的口碑很好，已经做了好多年了。”耿老爹说：“我看那头儿是一个很实在的人，不但吩咐刚走的那俩伢子要把大木桶装满当装结实，还借给了咱们这把据他说很好用的泥叶子，还有这泥托子、翻动搅拌石灰泥用的小铲子和木棍儿；喏，还送了这包上好的榆皮毛拉絮，我正在考虑上哪里去买呢！”耿英说：“我看也是，这个人很不错！”耿正则高兴地说：“正好我也有泥叶子和泥托子使用了！”小青说：“姆妈你是没有看见，我耿伯伯可会和人谈生意啦。依我看啊，这样的谈法，即使他们多给了咱们石灰膏，并且又借工具又送榆皮毛拉絮的，心里也是非常高兴的。看得出来，我耿伯伯可真正是一个做生意的好手啊！”耿直挺了挺脖子骄傲地说：“嗬，这算什么啊。小青姐姐你是没有看见我爹在汉口镇上是怎样开我们的“耿记粮油零售店”的，那才叫带劲儿哪！”耿老爹笑着说：“小直子，你就夸你爹吧！我有多大的本事，难道自己还不知道嘛。学着干呗。依我说这人哪，只要想做一件事情，不管是大事情还是小事情，都必须得想办法做到最好才行。这实际上啊，我们做事的过程，也就是学习的过程；而其中最重要的是，一定要学会总结经验，知道汲取教训，并且还要将心比心，理解人心。我们大家一辈子都在学习呢。”乔氏听了耿老爹这一番话，心里说：要不这耿家仨兄妹一个比一个有出息呢，感情这耿大哥教子有方耶！如果这正伢子真能成为我家女婿的话，那我可得把菩萨请到家，早晚三柱香了呢！这样想着，乔氏高兴地回屋准备午饭去了。耿老爹对小青和耿正兄妹三人说：“我们必须给这些大桶里的石灰膏少量地淋洒一些清水，然后用湿布盖起来，不能让表面上的石灰膏风干了！”耿英赶快端来一盆清水，耿正和耿直用手攫着淋在石灰膏的表面上。小青拿来一些布片，泡在水盆里弄湿了，和耿英一起，把八大桶石灰膏蒙得严严实实的。耿老爹把那包榆皮毛拉絮等分成八份，将其中的一份泡在水盆里，剩下的七份用七块儿布片包起来。然后对小青和耿英说：“没有你俩的事情了，帮着做饭去吧。我们