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5.1.2利用二分法求方程的近似解 课件(共23张PPT)

日期:2025-12-06 科目:数学 类型:高中课件 查看:94次 大小:1858223B 来源:二一课件通
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(课件网) 数学北师大版 高一上 零点存在定理 若函数在闭区间上的图象是一条连续的曲线,并且在区间端点的函数值一正一负,即,则在开区间内,函数至少有一个零点,即在区间内相应的方程至少有一个解. 复习巩固 例: 判定下列方程存在几个实数根,并分别给出每个解的存在区间: (1) x2+x-1=0; (2) =0. 解:由x2+x-1=0,得x2=1-x,令f(x)=x2,g(x)=1-x,方程x2+x-1=0有几个实数根,就是函数f(x),g(x)有几个交点, 作出图象,知道有二交点, 故方程x2+x-1=0有2个实数根 f(x)=x2 g(x)=1-x 例: 判定下列方程存在几个实数根,并分别给出每个解的存在区间: (1) x2+x-1=0; (2) =0. 解:由=0,得,令f(x)=,g(x)=,方程=0有几个实数根,就是函数f(x),g(x)有几个交点, 作出图象,知道有二交点, 故方程=0有2个实数根 g(x)= f(x)= f(x)= g(x)= f(x)= g(x)= 判定方程存在几个实数根的方法步骤: (1):由方程变形,得f(x)=g(x),得到二个函数. (2)作出这二个函数的图象,有几个交点,方程就有几个实数根, 其中交点的横坐标就是方程的解 5.1.2利用二分法求方程的近似解 绝大部分方程没有求解公式,而且在许多实际应用中,也不需要求出方程解的精确值,只要解满足一定的精确度就可以了. 设是方程的一个解,给定正数,若满足,就称是满足精确度的近似解. 对于一般的函数y=f(x),x∈[a,b],若函数y=f(x)的图象是一条连续的曲线,f(a)· f(b)<0,则方程f(x)=0在区间(a,b)内有解(如图). 下面我们讨论方程f(x)=0近似解的求法. 求方程f(x)=0的近似解的方法如下: 取区间(写开闭区间都可以)的中点,【分成了二个区间和】 若,则区间内有方程的解. ,则区间内有方程的解. 方程f(x)=0近似解的求法 再取区间的中点…这样操作下去 (如果取到某个区间的中点,恰使,那么就是所求的解;如果区间中点的函数值不等于,且区间某个端点的函数值与异号,那么与这个端点组成新的区间的端点), 经过有限次操作,区间长度越来越小,且其端点的函数值符号相反,随着操作次数的增加,端点逐步逼近方程的解,从而得到近似解. 区间一分为二; 端点函数值异号; 逐步缩小区间; 逼近方程的解. 像这样,对于一般的函数 ,若函数的图象是一条连续的曲线,,(异号)则每次取区间的中点,将区间一分为二,再经比较,按需要留下其中个小区间的求方程近似解的方法称为二分法. 二分的次数越多,近似值就越精确.二分法体现了无限逼近(极限)的数学思想. 练习1.用二分法求方程0.9x-x=0的近似解. (精确度为0.1,可以使用计算器) y=0.9x y=x 分析f(x)=0.9x-x的零点就是y=x,y=0.9x的交点的横坐标, 由图可知y=x,y=0.9x的交点的横坐标在5和6之间 f(5)=0.1143,f(6)=-0.1840 说明该函数在区间(5,6)内存在零点x0. 练习1.用二分法求方程0.9x-x=0的近似解. (精确度为0.1,可以使用计算器) 取区间(5,6)的中点5.5 f(5.5)=0.0363 解:f(5)=0.1143,f(6)=-0.1840 再取区间(5.5,6)的中点 f(5.75)=-.0020 0.0363-(-0.1840)=0.2203>0.1 Ι-.0020-0.0363Ι=Ι-0.0383Ι=0.0383<0.1 所以x0∈(5.5,6) 所以x0∈(5.5,5.75) 所以原方程的近似解可取(5.5,5.75)内的任一值 所以x0∈(5,6) 用二分法求函数零点近似值的基本步骤 1 . 确定区间 [a,b],验证 f(a)·f(b)<0,给定精确度 ε; 2 . 求区间 (a,b) 的中点 x1; 3 . 计算 f(x1): (1) 若 f(x1)=0,则 x1 就是函数的零点; (2) 若 f(a)·f(x1)<0,则令 b=x1 (此时零点 x0∈(a,x1)); (3) 若 f(x1)·f(b)<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,则得到零点值 a(或 b);否则重复步骤 2~4 . 求方程的一个近似 ... ...

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