第三章 函数的应用
课程目标
教学目标:1.理解二分法的定义;
2.掌握用二分法求方程近似解的
步骤。
教学难点:恰当地使用信息技术工具,利用二
分法求给定精确度的方程的近似解.
教学重点:通过用二分法求方程的近似解,体
会函数的零点与方程根之间的联系,
初步形成用函数观点处理问题的意识.
新课导入
解下列方程:
(1)
(2)
0122 xx
062ln xx
我们继续作出函数 的图像62ln)( xxxf
新课导入
探究新知
1.如何找出这个零点相对精确的值呢?
2.如何缩小零点所在的范围呢?
(提示:如果能把零点所在的区间尽量缩小最好)
(提示:把零点所在的区间一分为二)
探究新知—过程总结
先画出函数 的简图,计算函数值:( )y f x
第二步:取区间(2,3)的中点2.5
第一步: 得到初始区间(2,3)
第三步:再取区间(2.5 ,3)的中点2.75
0)3(,0)5.2( ff )35.2(1 ,x
0)75.2(,0)5.2( ff )75.2,5.2(1 x
第四步:再取区间(2.5 ,2.75)的中点2.625
0)625.2(,0)5.2( ff )625.2,5.2(1 x
3,2x0)3(,0)2( 1 ff
……
探究新知—过程总结
如此继续取下去:当精度为0.01时,
由于 ,所以
我们可以将 作为此方程的近似解.
01.00078125.053125.2-5390625.2
53125.2x
以上这种求零点近似值的方法叫做二分法.
结论升华
1.定义如下:
对于区间 上连续不断、且
的函数 ,通过不断地把函数 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)
ba, 0)()( bfaf
)(xfy )(xf
都是二分法思想的实际应用!
查找电线、水管、气管等管道线路故障
实验设计、资料查询……
(1) 确定区间 ,验证 ,给定精度 ;
(2) 求区间 的中点 ;
(3) 计算 ;
① 若 ,则 就是函数的零点;
② 若 ,则令 (此时零点 )
③ 若 ,则令 (此时零点 )
(4) 判断是否达到精确度 :即若 ,则得到零点近
似值 (或 );否则重复(2)~(4).
ba, 0)()( bfaf
)( ba, c
)(cf
0)( cf c
0)()( cfaf cb ),(0 cax
0)()( bfcf ca ),(0 bcx
ba
a b
结论升华
2.二分法的基本步骤
例2. 借助计算器或计算机用二分法 求方
程 的近似解(精确度0.1)
例题解析
732 xx
0732 xx
732)( xxf x
解法一:原方程即 ,令
,
用计算机或计算器作出函数
的对应值表.
732)( xxf x
x 0 1 2 3 4 5 6 7 8
f(x) -6 -2 3 10 21 40 75 142 273
由上表可知,函数在区间(1,2)上有零点.
区 间 中点的值 中点函数近似值
(1,2) 1.5 0.33
(1,1.5) 1.25 -0.87
(1.25,1.5) 1.375 -0.28
(1.375,1.5) 1.4375 0.02
(1.375,1.4375)
由于 ,所以原方
程的近似解可取为1.4375.
1.00625.04375.1-375.1
例题解析
探究新知—解法探究
能否简述上述求方程近似解的过程?
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.
课堂练习
利用计算器,用二分法求方程
在区间(2,3)内的近似解(精确到0.1).
xx lg3
总结反思
1.本节课你有哪些收获?
2.本节课所涉及到的数学思想方法有哪些?
习题3.1 : A组第3、4题