1、高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。普通高中课程标准实验教科书(人民教育出版社)A 版数学(必修 1) 第三章 函数的应用3.1.2 用二分法求方程的近似解山东省枣庄市薛城舜耕中学李 勇2009 年 2 月高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。普通高中课程标准实验教科书(人民教育出版社) A 版 数学(必修 1) 第三章 函数的应用3.1.2 用二分法求方程的近似解导学案环节 学习内容 学习指南探索发现知识回顾:1、函数 的零点:对于函数 ,我们把使)(xfy)(xfy的实数 叫做函数 的零点.0)(f f2、定理:如果函数 在区间 上
2、的图象是连续)(fba,不断的一条曲线,并且有 0,那么,函数)(在区间 内有零点,即存在 ,使得)(xfyba, )(c,这个 c 也就是方程 的根.cxf想一想我们已经知道,函数 在区间(2,3)内6ln)(f有零点,且 0, 0,由于 在定义域2f3)(f(0,+)内是增函数,所以它仅有一个零点.做一做求函数 的零点(精确度 0.1)6ln)(xxf取区间(2,3)的中点 2.5,用计算器算得 (2.5)f0.084.因为 (2.5) 0,所以零点在区间f)3(f(2.5,3)内, 精确度为|32.5|=0.50.1 取区间(2.5,3)的中点 2.75,用计算器算得 (2.75) f.
3、 因为 (2.5) (2.75) 0,所以零点在区间 ff内,精确度为|2.752.5|=0.250.1取区间(2.5,2.75)的中点 2.625,用计算器算得(2.625) .因为 (2.5) 0,所以f f)625.(f零点在区间 内,精确度为|2.6252.5|=0.1250.1 取区间(2.5,2.625)的中点 2.5625,用计算器算得(2.5625) . 因为 (2.5) (2.5625) 0,所以f ff零点在区间 内,精确度为|2.56252.5|=0.06250.1当精确度为 0.1 时,由于|2.56252.5|=0.06250.1,所以,我们可以将 =2.5 作为函数
4、 零点的近似x62ln)(xxf值,也即方程 根的近似值.062ln议一议:你能说出二分法的定义吗?二分法:对于在区间 , 上连续不断且满足 0ab)(afbf的函数 ,通过不断地把函数 的零点所在的区间)(xfyx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)结论:函数 的零点就是方)(xfy程 的实数根0)(xf用二分法求方程近似解的理论根据思考:如何找出这个零点?我们把 称为区间 ,2baxa(的中点)b给定精确度,用二分法求函数零点近似值的步骤:1.确定函数零点所在区间 ,ba2.求区间 的中点),(ba1x3.计算 进一步确定函数零点
5、1xf所在区间为 还是 ,若),(,则 就是函数零点0)(4.判断是否达到精确度,即区间长度是否小于给定的精确度,否则重复 24 步在一定精确度下,我们可以在有限次重复相同步骤后,将所得的零点所在区间内的任意一点作为函数零点的近似值,特别地,可以将区间端点作为零点的近似值.结论: 由函数的零点与相应方程根的关系,我们可用二分法来求方程的近似解.高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。环节 学习内容 学习指南合作探究由于计算量较大,而且是重复相同的步骤,因此,我们可以借助几何画板 4.06 中文版软件和 Microsoft Excel 软件来完成计算.求函数 的零点(精
6、确度 0.1)62ln)(xxf第一步:打开几何画板 4.06 中文版软件.第二步:点击工具栏中的“图表” ,选中“绘制新函数(Ctrl+G)” ,或在工作区中点击右键,选中“绘制新函数”.第三步:在弹出的对话框中输入,点击“确定”.62lnx高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。环节 学习内容 学习指南合作探究第四步:观察函数图象,确定零点所在的大致区间为(2,3).第五步:打开 Microsoft Excel 软件第六步: 分别在单元格 A1、B1、C1输入 、 、精确度,在 C2 输入xy0.5,分别在 A2、A3 输入 2、2.5,选中这两个单元格后,按住鼠
7、标左键并向下方拖动“填充柄”到单元格内出现填充值 3 时为止,完成自动填充.高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。环节 学习内容 学习指南合作探究第七步: 在 B2 单元格点击“插入函数” ,输入函数值公式“=lnA2+2*A2-6”,得到与 A2 相应的函数值.函数名:LN(number)返回给定数值的自然对数Number:准备求取其自然对数的正实数第八步:然后双击(或拖动)B2 的“填充柄” ,得到与第一列相应的函数值.观察所得函数值,所以零点在区间(2.5,3)内.第九步:重复上述操作:将A1、B1、C1 复制到 A5、B5、C5,把精确度设为 0.25,在
8、A6、A7 分别输入 2.5、2.75,选中这两个单元格后,按住鼠标左键并向下方拖动“填充柄”到单元格内出现填充值 3 时为止,完成自动填充.复制B2 到 B6,得到与 A6 相应的函数值,然后双击(或拖动)B6 的“填充柄” ,得到与第一列相应的函数值.观察所得函数值,所以零点在区间(2.5,2.75)内.高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。环节 学习内容 学习指南合作探究第十步:重复上述过程,将精确度设为上次操作的一半,直到小于0.1 为止,特别地,这时可以将区间端点作为零点的近似值.观察所得函数值,并且精确度为0.06250.1,所以零点在区间(2.5 ,2
9、.5625)内, =2.5 可以为x函数 62ln)(xf的零点,即方程的近似解.0l结论:借助信息技术求方程近似解(函数零点) 的步骤如下:1.利用绘图软件(如:几何画板4.06 中文版)画出函数图象,观察图象确定函数零点所在的大致区间;2.利用 Microsoft Excel 软件逐步计算解答,达到要求的精确度为止;3.得出方程的近似解.学以致用尝试练习:选择你喜欢的方式用二分法求方程 的近似解(精732x确度 0.1)解:方法一:用计算器进行计算方法二:借助信息技术第一步:作出函数 的图象,观察图象确定732)(xf函数零点所在的大致区间为 ;第二步:利用 Microsoft Excel 软件逐步计算解答,达到要求的精确度为止.结论:= 可以为函数 的零点 (精确度x 732)(xf0.1)方法三:编写程序解答函数名:POWER(number, power)计算某数的乘幂Number 底数,任何实数Power 幂值高考资源网() ,您身边的高考专家欢迎广大教师踊跃来稿,稿酬丰厚。