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高一数学教案:用二分法求方程的近似解

编辑:sx_xingt

2013-04-07

【摘要】欢迎来到精品学习网高一数学教案栏目,教案逻辑思路清晰,符合认识规律,培养学生自主学习习惯和能力。因此小编在此为您编辑了此文:“高一数学教案:用二分法求方程的近似解”希望能为您的提供到帮助。

本文题目:高一数学教案: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

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