• 116.00 KB
  • 2021-06-11 发布

2020年高中数学第三章函数的应用3

  • 5页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
‎3.1.2‎‎ 用二分法求方程的近似解 ‎[课时作业]‎ ‎[A组 基础巩固]‎ ‎1.下列图象与x轴均有交点,其中不能用二分法求函数零点的是(  )‎ 答案:B ‎2.用“二分法”可求近似解,对于精确度ε说法正确的是(  )‎ A.ε越大,零点的精确度越高 B.ε越大,零点的精确度越低 C.重复计算次数就是ε D.重复计算次数与ε无关 答案:B ‎3.用二分法求函数f(x)=x3+5的零点可以取的初始区间是(  )‎ A.[-2, 1] B.[-1,0]‎ C.[0,1] D.[1,2]‎ 解析:f(-2)=-3<0,f(1)=6>0‎ 逐次验证得出初始区间为A.‎ 答案:A ‎4.定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的曲线,已知函数f(x)在区间(a,b)上有一个零点x0,且f(a)·f(b)<0,用二分法求x0时,当f=0时,则函数f(x)的零点是(  )‎ A.(a,b)外的点 B.x= C.区间或内的任意一个实数 D.x=a或x=b 答案:B ‎5.设f(x)=3x+3x-8,用二分法求方程3x+3x-8=0在x∈(1,2)内近似解的过程中,计算得到f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则方程的根落在区间(  )‎ A.(1,1.25) B.(1.25,1.5)‎ C.(1.5,2) D.不能确定 解析:∵f(1)<0,f(1.5)>0,f(1.25)<0,则由f(1.25)·f 5‎ ‎(1.5)<0可知方程根落在(1.25,1.5)上.‎ 答案:B ‎6.用二分法研究函数f(x)=x2+6x-2的零点时,第一次经过计算f (0)<0,f(0.5)>0可得其中一个零点x0∈________,第二次应计算________.‎ 解析:由零点的存在性可知,x0∈(0,0.5),取该区间的中点=0.25,∴第二次应计算f(0.25).‎ 答案:(0,0.5) f(0.25)‎ ‎7.求方程log3x+x=3的解所在区间是________.‎ 解析:构造函数f(x)=log3x+x-3,找出函数零点所在的初始区间,‎ ‎∵f(2)<0,f(3)>0,∴x0∈(2,3).‎ 答案:(2,3)‎ ‎8.若方程x3-x+1=0在区间(a,b)(a,b是整数,且b-a=1)上有一根,‎ 则a+b=________.‎ 解析:设f(x)=x3-x+1,则f(-2)=-5<0,‎ f(-1)=1>0可得a=-2,b=-1,∴a+b=-3.‎ 答案:-3‎ ‎9.求方程2x3+3x-3=0的一个近似解.(精确度0.1)‎ 解析:设f(x)=2x3+3x-3,∵f(0)=-3<0,f(1)=2>0,∴函数在(0,1)内存在零点,即方程在(0,1)内有实数解,取(0,1)作为初始区间,利用二分法逐次计算,列表如下:‎ 区间 中点 中点函数值 ‎(0,1)‎ ‎0.5‎ f(0. 5)<0‎ ‎(0.5,1)‎ ‎0.75‎ f(0.75)>0‎ ‎(0.5,0.75)‎ ‎0.62 5‎ f(0.62 5)<0‎ ‎(0.625,0.75)‎ ‎0.687 5‎ f(0.687 5)<0‎ ‎(0.687 5,0.75)‎ 5‎ 由于|0.687 5-0.75|=0.062 5<0.1,所以方程2x3+3x-3=0的一个近似解可取为0.75.‎ ‎10.求的近似值.(精确到0.01)‎ 解析:设x=,则x3-2=0,令f (x)=x3-2,则函数f(x)的零点的近似值就是的近似值.‎ 由于f(1)=-1<0,f(2)=6>0,故可以取区间[1,2]为计算的初始区间.‎ 用二分法逐步计算,列表如下:‎ 区间 中点 中点函数值 ‎(1,2)‎ ‎1.5‎ ‎1.375‎ ‎(1,1.5)‎ ‎1.25‎ ‎-0.046 9‎ ‎(1.25,1.5)‎ ‎1.375‎ ‎0.599 6‎ ‎(1.25,1.375)‎ ‎1.312 5‎ ‎0.261 0‎ ‎(1.25,1.312 5)‎ ‎1.281 25‎ ‎0.103 3‎ ‎(1.25,1.281 25)‎ ‎1.265 63‎ ‎0.027 3‎ ‎(1.25,1.265 63)‎ ‎1.257 82‎ ‎-0.01‎ ‎(1.257 82,1.265 63)‎ 由于|1.265 63-1.257 82|=0.007 81<0.01‎ ‎∴这个区间的两个端点的近似值都可以作为函数f(x)零点的近似值,即的近似值是1.26.‎ ‎[B组 能力提升]‎ ‎1.已知函数f(x)的图象如图,其中零点的个数与可以用二分法求解的个数分别为(  )‎ A.4,4 B.3,4‎ C.5,4 D.4,3‎ 解析:图象与x轴有4个交点,所以解的个数为4;左、右函数值异号的有3个零点,所以可以用二分法求解的个数为3.‎ 答案:D ‎2.对于函数f(x)在定义域内用二分法的求解过程如下:f(2 009)<0,f(2 010)<0,f(2 011)>0,下列叙述正确的是(  )‎ A.函数f(x)在(2 010,2 011)内不存在零点 B.函数f(x)在(2 009,2 010)内不存在零点 C.函数f(x)在(2 010,2 011)内存在零点,并且仅有一个 D.函数在(2 009,2 010)内可能存在零点 解析:f(2 009)·f(2 010)>0,只能说在(2 009,2 010)内可能存在零点,也可能不存在零点.f(2 010)·f(2 011)<0,说明在(2 010,2 011)内至少有一个零点,不能说是唯一,故答案选D.‎ 5‎ 答案:D ‎3.已知函数f(x)的图象是连续不断的,且有如下的对应值表:‎ x ‎-2‎ ‎-1‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ f(x)‎ ‎-136‎ ‎-21‎ ‎6‎ ‎19‎ ‎13‎ ‎-1‎ ‎-8‎ ‎-2‎ ‎4‎ ‎29‎ ‎98‎ 则下列判断正确的是________.‎ ‎①函数f(x)在区间(-1,0)内有零点;‎ ‎②函数f(x)在区间(2,3)内有零点;‎ ‎③函数f(x)在区间(5,6)内有零点;‎ ‎④函数f(x)在区间(-1,7)内有三个零点.‎ 解析:f(-1)·f(0)<0,f(2)·f(3)<0,f(5)·f(6)<0,又f(x)的图象连续不断,所以函数f(x)在(-1,0),(2,3),(5,6)三个区间上均有零点,但不能断定有几个零点,故①②③正确,④不正确.‎ 答案:①②③‎ ‎4.用二分法求函数f(x)=3x-x-4的一个零点,其参考数据如下:‎ f(1.600 0)=0.20 0‎ f(1.587 5)=0.133‎ f(1.575 0)=0.067‎ f(1.562 5)=0.003‎ f(1.556 2)=-0.029‎ f(1.55 00)=-0.060‎ 据此数据,可得方程3x-x-4=0的一个近似解(精确到0.01)为________.‎ 解析:注意到f(1.556 2)=-0.029和f(1.562 5)=0.003,显然f(1.556 2)f(1.562 5)<0,故区间的端点四舍五入可得1.56.‎ 答案:1.56‎ ‎5.在一个风雨交加的夜里,从某水库闸房到防洪指挥部的电话线路发生了故障.这是一条‎10 km长的线路,如何迅速查出故障所在位置?‎ 如果沿着线路一小段一小段查找,困难很多,每查一个点要爬一次电线杆子‎.10 km长,大约有200多根电线杆子呢!‎ 想一想,维修线路的工人师傅怎样工作最合理?‎ 解析:如图所示:可利用二分法的原理进行查找.‎ 设闸房和指挥部所在地分别为A,B,他首先从AB的中点C处查,用随身带的电话机向两端测试时,发现AC段正常,断定故障在BC段;再到BC段中点D处来查,这次发现BD段正常,可见故障在CD段;再到CD中点E 5‎ 处来查,这样每查一次,就可以把待查的线路长缩减一半,故经过7次查找,就可以把故障可能发生的范围缩小到‎50 m~‎100 m左右,即一两根电线杆附近.‎ ‎6.已知函数f(x)=3x+,方程f(x)=0在(-1,+∞)内是否有根?若有根,有几个?请你用二分法求出方程f(x)=0根的近似值.(精确度0.01)‎ 解析:方程f(x)=0在(-1,+∞)内有根,‎ f(x)=3x+=3x+1-,‎ 当x∈(-1,+∞)时,函数f(x)为增函数,‎ 所以若方程f(x)=0有根,则最多有一个根.‎ ‎∵f(0)=-1<0,f(1)=>0,所以取(0,1)为初始区间,用二分法逐步计算,列出下表:‎ 区间 中点的值 中点函数近似值 ‎(0,1)‎ ‎0.5‎ ‎0.732‎ ‎(0,0.5)‎ ‎0.25‎ ‎-0.084‎ ‎(0.25,0.5)‎ ‎0.375‎ ‎0.328‎ ‎(0.25,0.375)‎ ‎0.312 5‎ ‎0.124‎ ‎(0.25,0.312 5)‎ ‎0.281 25‎ ‎0.021‎ ‎(0.25,0.281 25)‎ ‎0.265 625‎ ‎-0.032‎ ‎(0.265 625,0.281 25)‎ ‎0.273 437 5‎ ‎-0.005‎ ‎(0.273 437 5,0.281 25)‎ 由于|0.273 437 5-0.281 25|<0.01.‎ 所以x=0.281 25.‎ ‎(实际上[0.273 437 5,0.281 25]内的任意一个值均可以.)‎ 5‎