【文档说明】高中数学人教版必修1教案:3.1.2用二分法求方程的近似解 (系列五)含答案【高考】.doc,共(6)页,130.500 KB,由小赞的店铺上传
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13.1.2用二分法求方程的近似解(一)教学目标1.知识与技能掌握应用二分法求方程近似解的原理与步骤,会用二分法求方程的近似解.2.过程与方法体会通过取区间中点,应用零点存在性定理,逐步缩小零点所属区间的范围,而获得零点的近似值即方程的近似解的过程
中理解二分法的基本思想,渗透算法思想.3.情感、态度及价值观在灵活调整算法,在由特殊到一般的认识过程中,养成良好的学习品质和思维品质,享受数学的无穷魅力.(二)教学重点与难点重点:用二分法求方程的近似解;难点:二分法原理的理解(三)教学方法讲授法与合作交流相结合,通过老师恰当合理的讲授,师
生之间默切的合作交流,认识二分法、理解二分法的实质,从而能应用二分法研究问题,达到知能有机结合的最优结果.(四)教学过程教学环节教学内容师生互动设计意图提出问题引入课题1问题:一元二次方程可用判别式判
定根的存在性,可用求根公式求方程的根.但对于一般的方程,虽然可用零点存在性定理判定根的存在性,而没有公式.求根:如何求得方程的根呢?①函数f(x)=lnx+2x–6在区间(2,3)内有零点.②如果能够将零点所在的师:怎样求方程lnx+2x–6=0的根.引导:观察图形生:方程的根在(2,3
)区间内师:能否用缩小区间的方法逼近方程的根由旧到新设疑、析疑导入课题,实例分析了解二分法、进一步师生合作尝试二分法.2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.③通过“取中点”的方法逐步缩小零点所在的范围.④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.再取内间(2.5,3)的中点2.75,用计算器算得f(2.75)≈0.512.因为f(2.5)·f(2.75)<0,所以零点在区间(2.5,2.
75)内.⑤由于(2,3)(2.5,3)(2.5,2.75),所以零点所在的范围确实越来越小了.⑥例如,当精确度为0.01时,由于|2.5390625–2.53125|=0.0078125<0.01,所以,我们可以将x=2.53125作为函数f(x)=lnx+2x–6零点的近似值
,也即方程lnx+2x–6=0根的近似值.生:应该可用师:我们现用一种常见的数学方法—二分法,共同探究已知方程的根.师生合作,借助计算机探求方程根的近似值.区间中点的值中点函数近似值(2,3)2.5–0.084(2.5,3)
2.750.512(2.5,2.75)2.6250.215(2.5,2.625)2.56250.066(2.5,2.5625)2.53125–0.009(2.53125,2.5625)2.5468750.029(2.53125,2.546875)2
.53906250.010(2.53125,2.5390625)2.535156250.001形成概念1.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师生合作回顾实
例:求方程lnx+2x–6=0的近似解(精确度0.01)的操作过程.掌握二分法,总结由特殊到一般形成概念,归纳总≠≠3(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.2.
给定精确度,用二分法求函数f(x)零点近似值的步聚如下:(1)确定区间[a,b],验证f(a)·f(b)<0,给定精确度;(2)求区间(a,b)的中点c;(3)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x0∈(a,c));③若f(c)·f(b)<0,则令a=c(此时零点x0∈(c,b)).(4)判断是否达到精确度:即若|a–b|<,则得到零点近似值a(或b);否则重复2~4.应用二分法的步骤师:讲授二分法的定义.生
:总结应用二分法的步骤.学生交流总结,学生代表口述步骤,老师完善并板书.结应用二分法的步骤.应用举例例1借助计算器或计算机用二分法求方程2x+3x=7的近似解(精确度0.1).师生合作应用二分法,遵循二分法的步骤求解,并借助函数图象检验.例1解:原方程即2x+3x–7=0,令f(x)=2x
+3x–7,用计算器或计算机作出函数f(x)=2x+3x–7的对应值表与图象尝试体验二分法,培养应用二分法从而固化基本理论技能4x01234f(x)=2x+3x–7–6–231021x5678f(x)=2x+3x–74075142273观察图或表可知f(1)·f(2)<0,说明这个函数在区间(1
,2)内有零点x0.取区间(1,2)的中点x1=1.5,用计算器算得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,用计算器算得f(1.25)≈–0.87.因为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)由于|1.375–1.4375|=0.0625<0.1,所以,原方程的近似解
可取为1.4375.巩固练习1.借助计算器或计算机,用二分法求函数f(x)=x3+1.1x2+0.9x–1.4在区间(0,1)内的零点(精确度0.1).学生动手尝试练习,师生借助计算机合作完成求解.1.解:由题设可知f(0)=–1.4<0,f(1)=1.6>0,于是f(0)·f(1)<0,
所以,函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点.下面用二分法求函数f(x)=x3+1.1x2+0.9x–1.4在区间(0,1)内的零点进一步体验二分法,巩固应用二分法的方法与技巧及注意事项.52.借助计算器或计
算机,用二分法求方程x=3–lgx在区间(2,3)内的近似解(精确度0.1).取区间(0,1)的中点x1=0.5,用计算器可算得f(0.5)=–0.55.因为f(0.5)·f(1)<0,所以x0∈(0.5,1).再取区间(0.5,1)的中点x2=0.75,用计算器可算得f(0.75)≈0.32.因
为f(0.5)·f(0.75)<0,所以x0∈(0.5,0.75).同理可得x0∈(0.625,0.75),x0∈(0.625,0.6875),x0∈(0.65625,0.6875)由于|0.6875–
0.65625|=0.3125<0.1,所以原方程的近似解可取为0.65625.2.解原方程即x+lgx–3=0,令f(x)=x+lgx–3,用计算器可算得f(2)≈–0.70,f(3)≈0.48,于是f(2)·f(3)<0,所以,这个方程在区间(2,3)内有一个解.下面
用二分法求方程x=3–lgx在区间(2,3)内的近似解.取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器可算得f(2.5)≈–0.10.因为f(2.5)·f(3)<0,所以x0∈(2.5,3).再取区间(2.5,3)的中点x2=2.75,用计算
器可算得f(2.75)≈0.19.因为f(2.5)·f(2.75)<0,所以x0∈(2.5,2.75).同理可得x0∈(2.5,2.625),x0∈(2.5625,2.625).6由于|2.625–2.5625|=0.0625<0.1,所以原
方程的近似解可取为2.5625.课后练习3.1第三课时习案学生独立完成巩固二分法应用技能备选例题例1用二分法求函数f(x)=x3–3的一个正实数零点(精确到0.1).【解析】由于f(1)=–2<0,f(2)=5>0,因此可以确定区间[1,2]作为计算的初始区间,用二分
法逐步计算,列表如下:端点或中点的横坐标计算端点或中点的函数值定区间a0=1,b0=2f(1)=–2,f(2)=5[1,2]0121.52x+==f(x0)=0.375>0[1,1.5]111.51.252x+==f(x1)=–1.0469<0[1
.25,1.5]21.251.51.3752x+==f(x2)=–0.4004<0[1.375,1.5]31.3751.51.43752x+==f(x3)=–0.0295<0[1.4375,1.5]41.43751.51.468752x+==f(x4)=0.1684>0[1.
4375,1.46875]51.43751.468751.4531252x+==f(x5)>0[1.4375,1.453125]x6=1.4453125f(x6)>0[1.4375,1.4453125]由上表的计算可知区间[1.4375,1.445312
5]的左、右端点精确到0.1所取的近似值都是1.4,所以1.4可作为所求函数的一个正实数零点的近似值.