2020_2021学年高中数学第四章函数应用1.2利用二分法求方程的近似解课时跟踪训练含解析北师大版必修120210225129
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标题和描述中提到的是高中数学课程的一个课时训练,主题是利用二分法求解方程的近似解。二分法是一种在连续函数中寻找零点(即方程的根)的数值方法,适用于函数在整个区间内连续并且在零点两侧的函数值异号的情况。以下是关于二分法及其应用的详细解释: 1. **二分法原理**:如果函数f(x)在闭区间[a, b]上连续,并且f(a)与f(b)的符号相反,那么至少存在一点c∈(a, b),使得f(c)=0。二分法通过不断将包含零点的区间对半分割,直到满足预设的精度要求。 2. **应用实例**: - 第2题中,要求找到函数f(x) = 2x - 3的零点,通过计算得知f(1)和f(2)的乘积小于0,所以初始区间可以选为(1, 2),因为在(1, 2)内f(x)的值由负变正,符合二分法条件。 - 第9题中,通过不断计算函数f(x) = 3x - x - 4在不同点的值,确定了零点在(1.556 25, 1.562 5)之间,因为f(1.562 5)和f(1.556 25)的乘积小于0,且最后的误差范围满足0.01的精度要求。 3. **判断零点存在性**: - 第3题中,虽然f(2007)和f(2008)都是负的,但仅凭这些信息无法确定零点不存在于(2007, 2008)内,只有当相邻区间的函数值符号相反时,才能确认零点存在。 - 第4题中,由于f(-1) < 0而f(2) > 0,可以推断函数在(1, 2)内有零点,因为f(1)的值未给出,所以无法确定只有一个零点。 4. **求解过程**: - 第5题中,利用二分法逐步逼近零点,当f(1) < 0,f(1.5) > 0,f(1.25) < 0时,说明零点位于(1.25, 1.5)区间内,因为这个区间内的两个端点函数值异号。 - 第10题中,同样使用二分法,先确定区间(2, 3),然后计算中点值f(2.5),接着继续计算中点值直至满足精度要求,找出零点的近似解。 总结来说,二分法是一种强大的数值计算工具,尤其在没有解析解或者解析解复杂难以求解的情况下。它通过不断地把搜索区间缩小,确保每次都能排除掉一半可能的零点位置,直到达到所需的精度。在实际应用中,需要保证函数的连续性和区间选择的合理性,以确保方法的有效性。在高中数学学习中,掌握二分法有助于解决方程求解的问题,特别是在实际问题中遇到无法直接求解的方程时。
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