教案课件是老师上课中很重要的一个课件,大家应该要写教案课件了。只有制定教案课件工作计划,新的工作才会如鱼得水!你们会写适合教案课件的范文吗?小编特地为您收集整理“用二分法求方程的近似解”,仅供您在工作和学习中参考。
§3.1.2用二分法求方程的近似解
学习目标
1.根据具体函数图象,能够借助计算器用二分法求相应方程的近似解;
2.通过用二分法求方程的近似解,使学生体会函数零点与方程根之间的联系,初步形成用函数观点处理问题的意识.
旧知提示(预习教材P89~P91,找出疑惑之处)
复习1:什么叫零点?零点的等价性?零点存在性定理?
对于函数,我们把使的实数x叫做函数的零点.
方程有实数根函数的图象与x轴函数.
如果函数在区间上的图象是连续不断的一条曲线,并且有,那么,函数在区间内有零点.
复习2:一元二次方程求根公式?三次方程?四次方程?
合作探究
探究:有12个小球,质量均匀,只有一个是比别的球重的,你用天平称几次可以找出这个球的,要求次数越少越好.
解法:第一次,两端各放个球,低的那一端一定有重球;
第二次,两端各放个球,低的那一端一定有重球;
第三次,两端各放个球,如果平衡,剩下的就是重球,否则,低的就是重球.
思考:以上的方法其实这就是一种二分法的思想,采用类似的方法,如何求的零点所在区间?如何找出这个零点?
新知:二分法的思想及步骤
对于在区间上连续不断且0的函数,通过不断的把函数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二分法(bisection).
反思:给定精度ε,用二分法求函数的零点近似值的步骤如何呢?
①确定区间,验证,给定精度ε;
②求区间的中点;[高考资源网]
③计算:若,则就是函数的零点;若,则令(此时零点);若,则令(此时零点);
④判断是否达到精度ε;即若,则得到零点零点值a(或b);否则重复步骤②~④.
典型例题
例1借助计算器或计算机,利用二分法求方程的近似解.
练1.求方程的解的个数及其大致所在区间.
练2.求函数的一个正数零点(精确到)
零点所在区间中点函数值符号区间长度
练3.用二分法求的近似值.
课堂小结
①二分法的概念;②二分法步骤;③二分法思想.
知识拓展
高次多项式方程公式解的探索史料
在十六世纪,已找到了三次和四次函数的求根公式,但对于高于4次的函数,类似的努力却一直没有成功,到了十九世纪,根据阿贝尔(Abel)和伽罗瓦(Galois)的研究,人们认识到高于4次的代数方程不存在求根公式,亦即,不存在用四则运算及根号表示的一般的公式解.同时,即使对于3次和4次的代数方程,其公式解的表示也相当复杂,一般来讲并不适宜作具体计算.因此对于高次多项式函数及其它的一些函数,有必要寻求其零点近似解的方法,这是一个在计算数学中十分重要的课题.
学习评价
1.若函数在区间上为减函数,则在上().
A.至少有一个零点B.只有一个零点
C.没有零点D.至多有一个零点
2.下列函数图象与轴均有交点,其中不能用二分法求函数零点近似值的是().
3.函数的零点所在区间为().
A.B.C.D.
4.用二分法求方程在区间[2,3]内的实根,由计算器可算得,,,那么下一个有根区间为.
课后作业
1.若函数f(x)是奇函数,且有三个零点x1、x2、x3,则x1+x2+x3的值为()
A.-1B.0C.3D.不确定
2.已知f(x)=-x-x3,x∈[a,b],且f(a)f(b)0,则f(x)=0在[a,b]内()
A.至少有一实数根B.至多有一实数根
C.没有实数根D.有惟一实数根
3.设函数f(x)=13x-lnx(x>0)则y=f(x)()
A.在区间1e,1,(1,e)内均有零点B.在区间1e,1,(1,e)内均无零点
C.在区间1e,1内有零点;在区间(1,e)内无零点[高考资源网]
D.在区间1e,1内无零点,在区间(1,e)内有零点
4.函数f(x)=ex+x-2的零点所在的一个区间是()
A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)
5.若方程x2-3x+mx+m=0的两根均在(0,+∞)内,则m的取值范围是()
A.m≤1B.0m≤1C.m1D.0m1
6.函数f(x)=(x-1)ln(x-2)x-3的零点有()
A.0个B.1个C.2个D.3个
7.函数y=3x-1x2的一个零点是()
A.-1B.1C.(-1,0)D.(1,0)
8.函数f(x)=ax2+bx+c,若f(1)0,f(2)0,则f(x)在(1,2)上零点的个数为()
A.至多有一个B.有一个或两个C.有且仅有一个D.一个也没有
9.根据表格中的数据,可以判定方程ex-x-2=0的一个根所在的区间为()
x-10123
ex0.3712.727.3920.09
A.(-1,0)B.(0,1)C.(1,2)D.(2,3)
10.求函数y=x3-2x2-x+2的零点,并画出它的简图.
3.1.3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.
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
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
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.
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(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.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.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
x01234
f(x)=2x+3x–7–6–231021
x5678
f(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.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=2f(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=1.4453125f(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.
经验告诉我们,成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以更好的帮助学生们打好基础,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?为此,小编从网络上为大家精心整理了《利用二分法求方程的近似解》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
4.1.2用二分法求方程的近似解俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,有效的提高课堂的教学效率。你知道怎么写具体的教案内容吗?下面是小编精心收集整理,为您带来的《高一数学用二分法求方程的近似解040》,供大家参考,希望能帮助到有需要的朋友。
§3.1.2用二分法求方程的近似解文章来源:http://m.jab88.com/j/3210.html
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