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高一必修1数学第三单元教案:用二分法求方程的近似解

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2015-11-06

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. 由特殊到一般形成概念,归纳总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

x 0 1 2 3 4

f(x)=2x+3x–7 –6 –2 3 10 21

x 5 6 7 8

f(x)=2x+3x–7 40 75 142 273

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x¬2=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. 尝试体验二分法,培养应用二分法从而固化基本理论技能

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).

2.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). 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

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).

由于|2.625–2.5625|=0.0625<0.1,

所以原方程的近似解可取为2.5625. 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.

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 = 2 f(1)= –2,f(2)=5 [1,2]

f (x0) = 0.375>0 [1,1.5]

f (x1) = –1.0469<0 [1.25,1.5]

f (x2) = –0.4004<0 [1.375,1.5]

f (x3) = –0.0295<0 [1.4375,1.5]

f (x4) = 0.1684>0 [1.4375,1.46875]

f (x5)>0 [1.4375,1.453125]

x6 = 1.4453125 f (x6)>0 [1.4375,1.4453125]

由上表的计算可知区间[1.4375,1.4453125]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.

精品小编为大家提供的高一必修1数学第三单元教案,大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。

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