4.5.2 用二分法求方程的近似解

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【基础过关系列】2022-2023学年高一数学上学期同步知识点剖析精品讲义(人教A版2019)
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必修第一册同步巩固,难度2颗星!

基础知识

二分法的概念

对于在区间\([a ,b]\)上连续不断且\(f(a)f(b)<0\)的函数\(y=f(x)\),通过不断地把它的零点所在区间一分为二,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.
解释 \(f(x)=x^2-x-2\)\(g(x)=2^x-1\)的零点很容易,因为我们会求其方程的解,而函数\(f(x)=x^3+x^2-1\)\(g(x)=e^x+x-2\)的零点怎么求呢?我们求不出来会退而求其次,能否能知道零点的近似值呢?应该会想到函数零点存在性定理,没错这它就是二分法的理论基础.
 

【例】 下列函数中,你会用二分法求其零点的是( )
 A. \(y=2x-4\) \(\qquad \qquad\) B.\(y=x^2+1\) \(\qquad \qquad\) C. \(y=\log _{3}(x-1)\) \(\qquad \qquad\) D.\(y=2^x+x^2-3\)
解析 \(A,C\)很容易通过解方程得到其零点,而\(B\)根本没零点,\(D\)项无法通过方程\(2^x+x^2-3=0\)求解,可用二分法求解,故选\(D\).
 

用二分法求方程近似解的步骤

(1) 确定区间\([a ,b]\),验证\(f(a)f(b)<0\),给定精确度\(ε\)
(2) 求区间\((a ,b)\)的中点\(c\);
(3) 计算\(f(c)\)
(i) 若\(f(c)=0\) , 则\(c\)就是函数的零点;
(ii) 若\(f(a)f(c)<0\),则令\(b=c\)(此时零点\(x_0∈(a ,c)\))
(iii) 若\(f(c)f(b)<0\),则令\(a=c\)(此时零点\(x_0∈(c ,b)\))
(4) 判断是否达到精确度\(ε\):即若\(|a-b|<ε\),则得到零点近似值为\(a\)(或\(b\));否则重复(2)~(4)
解释
(1)使用二分法的前提是函数在所选定的区间\([a ,b]\)上的图象是连续不断的,且\(f(a)f(b)<0\)
(2)所选的区间\([a ,b]\)的范围尽量小,且\(f(a),f(b)\)比较容易求;
(3)利用二分法时,满足精确度便可停止计算.
 

【例】 用二分法求函数\(f(x)=3^x-x-4\)的一个零点,其参考数据如下:

\(f(1.600 0)≈0.200\)
\(f(1.587 5)≈0.133\)
\(f(1.575 0)≈0.067\)
\(f(1.562 5)≈0.003\) \(f(1.556 25)≈-0.029\) \(f(1.550 0)≈-0.060\)

据此数据,可得\(f(x)=3^x-x-4\)的一个零点的近似值(精确度\(0.01\))为\(\underline{\quad \quad}\)
解析\(∵\)由参考数据知\(f(1.562 5)≈0.00 3>0\)\(f(1.556 25)≈-0.029<0\),即\(f(1.562 5)·f(1.556 25)<0\)
\(1.562 5-1.556 25=0.006 25<0.01\)
\(∴\)函数\(f(x)=3^x-x-4\)的一个零点的近似值可取为\(1.562 5\)
答案:\(1.562 5\)(答案不唯一)
 

基本方法

用二分法求方程的近似解

【典题1】 求方程 \(\lg x=\left(\dfrac{1}{2}\right)^{x}-1\)的近似解(精确度\(0.1\)).
解析 如图所示,由函数\(y=\lg⁡x\)\(y=\left(\dfrac{1}{2}\right)^{x}-1\)的图象可知,
方程 \(\lg x=\left(\dfrac{1}{2}\right)^{x}-1\)有唯一实数解,且在区间\((0,1)\)内.
image.png
\(f(x)=\lg x-\left(\dfrac{1}{2}\right)^{x}+1\), \(f(1)=\dfrac{1}{2}>0\),用计算器计算,列表如下:

取值区间 中点值 中点函数近似值 区间长度
\((0,1)\) \(0.5\) \(-0.008 1\) \(1\)
\((0.5,1)\) \(0.75\) \(0.280 5\) \(0.5\)
\((0.5,0.75)\) \(0.625\) \(0.147 5\) \(0.25\)
\((0.5,0.625)\) \(0.562 5\) \(0 .073 0\) \(0 .125\)

由于区间\((0.5,0.625)\)的长度为\(0.125<0.2\),此时该区间中点\(0.562 5\)与真正零点的误差不超过\(0.1\)
所以函数\(f(x)\)的零点近似值为\(0.562 5\)
即方程 \(\lg x=\left(\dfrac{1}{2}\right)^{x}-1\)的近似解为\(x≈0.562 5\)
 

【典题2】 某电脑公司生产\(A\)种型号的笔记本电脑,2008年平均每台电脑生产成本为\(5 000\)元,并以纯利润\(20\%\)标定出厂价.从2009年开始,公司更新设备,加强管理,逐步推行股份制,从而使生产成本逐年降低,2012年平均每台\(A\)种型号的笔记本电脑尽管出厂价仅是2008年出厂价的\(80\%\),但却实现了纯利润\(50\%\)的高效益.
(1)求2012年每台电脑的生产成本;
(2)以2008年的生产成本为基数,用二分法求2008~2012年生产成本平均每年降低的百分率(精确到\(0.01\)).
解析 (1)设2012年每台电脑的生产成本为\(P\)元,
根据题意,得\(P(1+50\%)=5 000×(1+20\%)×80\%\),解得\(P=3 200\)(元).
故2012年每台电脑的生产成本为\(3 200\)元.
(2)设2008~2012年生产成本平均每年降低的百分率为\(x\),根据题意,得\(5 000(1-x)^4=3 200(0<x<1)\)
\(f(x)=5000(1-x)^4-3200\),作出\(x\)\(f(x)\)的对应值表:

\(x\) \(0\) \(0.1\) \(0.15\) \(0.2\) \(0.3\) \(0.45\)
\(f(x)\) \(1 800\) \(80.5\) \(-590\) \(-1 152\) \(-2 000\) \(-2 742\)

观察上表,可知\(f(0.1)·f(0.15)<0\),说明此函数在区间\((0.1,0.15)\)内有零点\(x_0\)
取区间\((0.1,0.15)\)的中点\(x_1=0.125\),可得\(f(0.125)≈-269\)
因为\(f(0.125)·f(0.1)<0\)
所以\(x_0∈(0.1,0.125)\)
再取区间\((0.1,0.125)\)的中点\(x_2=0.112 5\),可得\(f(0.112 5)≈-98\)
因为\(f(0.1)·f(0.112 5)<0\)
所以\(x_0 (0.1,0.112 5)\)
同理可得,\(x_0∈(0.1,0.10625)\)\(x_0∈(0.103125,0.10625))\)\(x_0∈(0.1046875,0.10625)\)\(x_0∈(0.10546875,0.10625)\)
由于\(|0.105 468 75-0.106 25|<0.01\),此时区间的两个端点精确到\(0.01\)的近似值都是\(0.11\),所以原方程的近似解为\(0.11\)
故2008~2012年生产成本平均每年降低的百分率为\(11\%\)
 

巩固练习

1.用二分法研究函数\(f(x)=x^3+3x-1\)的零点时,第一次计算\(f(0)<0,f(0.5)>0\),可得其中一个零点\(x_0∈\)\(\underline{\quad \quad}\),第二次应计算\(\underline{\quad \quad}\).以上横线上应填的内容为(  )
 A.\((0,0.5),f(0.25)\) \(\qquad \qquad\) B.\((0,1),f(0.25)\) \(\qquad \qquad\) C.\((0.5,1),f(0.75)\) \(\qquad \qquad\) D.\((0,0.5),f(0.125)\)
 

2.在用“二分法”求函数\(f(x)\)零点近似值时,若第一次所取区间为 \([-2,6]\),则第三次所取区间可能是  (  ) 
 A. \([-2,-1]\) \(\qquad \qquad\) B.\([-1,1]\) \(\qquad \qquad\) C.\([2,4]\) \(\qquad \qquad\) D.\([5,6]\)
 

3.若函数\(f(x)=\log_3⁡x+x-3\)的一个零点附近的函数值用二分法逐次计算的参考数据如下:

\(f(2)=-0.3691\)
\(f(2.5)=0.3340\)
\(f(2.25)=-0.0119\)
\(f(2.375)=0.1624\) \(f(2.3125)=0.0756\) \(f(2.28125)=0.0319\)

那么方程\(\log_3⁡x+x-3=0\)的一个近似根(精确度\(0.1\))为(  )
 A.\(2.1\) \(\qquad \qquad\) B.\(2.2\) \(\qquad \qquad\) C.\(2.3\)\(\qquad \qquad\) D.\(2.4\)
 

4.用二分法求函数\(f(x)=\ln(x+1)+x-1\)在区间\([0,1]\)上的零点,要求精确度为\(0.01\)时,所需二分区间的次数最少为(  )
 A.\(6\) \(\qquad \qquad\) B.\(7\) \(\qquad \qquad\) C.\(8\) \(\qquad \qquad\) D.\(9\)
 

5.求方程\(\lg x=3-x\)的近似解(精确到\(0.1\)).
 

6.某企业现有资产\(4.2\)亿,计划平均每年增长\(8\%\),问要使资产达到\(10\)亿,需几年?(列出方程,利用二分法求解,结果取整数)
 
7.中央电视台有一档娱乐节目“幸运52”,主持人给选手在限定时间内猜某一物品的售价的机会,如果猜中,就把物品奖给选手.某次猜一种品牌的手机,手机价格在\(500~1 000\)元之间,选手开始报价:\(1 000\)元,主持人说:高了.选手紧接着报价\(900\)元,高了;\(700\)元,低了;\(880\)元,高了;\(850\)元,低了;\(851\)元,恭喜你,猜中了.表面上看猜价格具有很大的碰运气的成分,实际上,游戏报价过程体现了“逼近”的数学思想,你能设计出可行的猜价方案来帮助选手猜价吗?
 
 

参考答案

  1. 答案 \(A\)
    解析 二分法要不断地取区间的中点值进行计算,由\(f(0)<0,f(0.5)>0\)\(x_0 (0,0.5)\)
    再计算\(0\)\(0.5\)的中点\(0.25\)处相应的函数值,以判断\(x_0\)的更准确位置.

  2. 答案 \(C\)
    解析 \(∵\)第一次所取的区间是 \([-2,6]\)
    \(∴\)第二次所取的区间可能为 \([-2,2], \quad[2,6]\)
    第三次所取的区间可能为 \([-2,0],[0,2],[2,4],[4,6]\)
    故选:\(C\)

  3. 答案\(C\)
    解析 因为函数\(f(x)\)在定义域上时连续的,
    又根据表格中数据可知\(f(2.25)<0\)\(f(2.28)>0\)
    则由函数零点判定定理可知方程的一个根在\((2.25,2.28)\)上,精确后得\(2.3\)
    故选:\(C\)

  4. 答案 \(B\)
    解析 根据题意,原来区间区间\([0,1]\)的长度等于\(1\),每经过二分法的一次操作,
    区间长度变为原来的一半,则经过\(n\)次操作后,区间的长度为 \(\dfrac{1}{2^{n}}\)
    \(\dfrac{1}{2^{n}}<0.01\),即\(n≥7\);故选:\(B\)

  5. 答案 \(2.6\)
    解析 使用计算器或计算机,最好使用几何画板软件,画出函数\(y=\lg x\)的图象,
    利用数形结合的方法估算出方程的解所在的一个区间.
    如图所示,由函数\(y=\lg x\)\(y=3-x\)的图象,
    可以发现,方程\(\lg x=3-x\)有唯一解,记为\(x_1\),并且这个解在区间\((2,3)\)内,
    \(f(x)=\lg x+x-3\),用计算器计算,得
    image.png
    \(f(2)<0\),\(f(3)>0⇒x_1∈(2,3)\)
    \(f(2.5)<0,f(3)>0⇒x_2∈(2.5,3)\)
    \(f(2.5)<0,f(2.75)>0⇒x_3∈(2.5,2.75)\)
    \(f(2.5)<0,f(2.625)>0⇒x_4∈(2.5,2.625)\)
    \(f(2.5625)<0,f(2.625)>0⇒x_5∈(2.5625,2.625)\)
    因为\(2.625\)\(2.562 5\)精确到\(0.1\)的近似值都为\(2.6\),所以原方程的近似解为\(x_5≈2.6\)

  6. 答案 \(11\)
    解析 设需要 年,由题意得:\(4.2×(1+8\%)^x=10\)
    即有 \(1.08^{x}-\dfrac{10}{4.2}=0\)
    \(f(x)=1.08^{x}-\dfrac{10}{4.2}=0\),借助计算机作出函数\(f(x)\)的图象如图所示.
    image.png
    \(∵\)\(x_0∈[10,15]\)时,取区间\([10,15]\)的中点\(x_1=12.5\),计算\(f(12.5)≈0.23695915\)
    \(∴f(1)⋅f(1.5)<0\)\(∴x_0∈[10,12.5]\)
    再取区间\([10,12.5]\)的中点\(x_2=11.25\)
    计算\(f(11.25)≈-0.003065308\)\(∴x_0∈[11.25,12.5]\)
    再取区间\([11.25,12.5]\)的中点\(x_3=11.875\),计算\(f(11.875)≈0.114061144\)
    \(∴x_0∈[11.25,11.875]\)
    要求结果取整数.故取\(x=11\)

  7. 解析 取价格区间\([500,1 000]\)的中点\(750\),如果主持人说低了,就再取区间\([750,1 000]\)的中点\(875\)
    否则取另一个区间\([500,750]\)的中点;若遇到小数,则取整数,
    照这种方案,游戏过程猜价如下:\(750,875,812,843,859,851\),经过\(6\)次可以猜中价格.

分层练习

【A组---基础题】

1.下列函数中,不能用二分法求函数零点的是(  )
 A.\(f(x)=2x-1\) \(\qquad \qquad\) B.\(f(x)=x^2-2x+1\) \(\qquad \qquad\) C.\(f(x)=log_2⁡x\) \(\qquad \qquad\) D.\(f(x)=e^x-2\)
 

2.下列选项中不能用二分法求图中函数零点近似值的是   
 A.image.png \(\qquad\) B.image.png \(\qquad\)C.image.png \(\qquad\)D. image.png
 

3.用二分法求函数\(f(x)=\ln(2x+6)+2-3^x\)零点时,用计算器得到如表:

\(x\) \(1.00\) \(1.25\) \(1.375\) \(1.50\)
\(f(x)\) \(1.0794\) \(0.1918\) \(-0.3604\) \(-0.9989\)

则由表中数据,可得到函数的一个零点的近似值(精确度为\(0.1\))为(  )
 A.\(1.125\) \(\qquad \qquad\) B.\(1.3125\) \(\qquad \qquad\) C.\(1.4375\) \(\qquad \qquad\) D.\(1.46875\)
 

4.[多选]某同学用二分法求函数\(f(x)=2^x+3x-7\)的零点时,计算出如下结果:\(f(1.5)=0.33\)\(f(1.25)=-0.87\),\(f(1.375)=-0.26\),\(f(1.4375)=0.02\),\(f(1.4065)=-0.13\),\(f(1.422)=-0.05\),下列说法正确的有  (  ) 
 A.精确到\(0.1\)的近似值为\(1.375\) \(\qquad \qquad\) B.精确到\(0.01\)的近似值为\(1.4065\)
 C.精确到\(0.1\)的近似值为\(1.4375\) \(\qquad \qquad\) D.精确到\(0.1\)的近似值为\(1.25\)
 

5.用二分法研究函数\(f(x)=x^3+3x-1\)的零点时,第一次经计算\(f(0)<0\),\(f(1)>0\),可得其中一个零点\(x_0∈(0,1)\),那么经过下一次计算可得\(x_0∈\)\(\underline{\quad \quad}\) (填区间).
 

6.用二分法求函数\(f(x)=3^x-x-4\)的一个零点,其参考数据如下:

\(f(1.600 0)≈0.200\)
\(f(1.587 5)≈0.133\)
\(f(1.575 0)≈0.067\)
\(f(1.562 5)≈0.003\) \(f(1.556 25)≈-0.029\) \(f(1.550 0)≈-0.060\)

据此数据,可得\(f(x)=3^x-x-4\)的一个零点的近似值(精确度\(0.01\))为\(\underline{\quad \quad}\)
 

7.求方程\(x^3-x-1=0\)在区间\((1,1.5)\)内的一个近似解(精确度\(0.1\)).
 

8.求方程 \(3^{x}+\dfrac{x}{x+1}=0\)的近似解(精确度\(0.1\)).
 

9.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?如果沿着线路一小段一小段地查找,困难很大.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?
 
 

参考答案

  1. 答案 \(B\)
    解析 \(A\).函数的值域为\(R\),可以使用二分法
    \(B\).函数的值域为\([0,+∞)\),不能使用二分法.
    \(C\)\(f(x)=log_2 x∈R\),可以使用二分法求解函数的零点;
    \(D\)\(f(x)=e^x-2\)的值域为\((-2,+∞)\),可以使用二分法,求解函数的零点;
    故选:\(B\)

  2. 答案 \(B\)
    解析 由图象可知,\(B\)中图象的零点是不变号零点,
    其它图象中零点都是变号零点,故\(B\)不能用二分法求零点近似值.故选:\(B\)

  3. 答案 \(B\)
    解析 在区间\((1.00,1.50)\)之间,根据零点存在性定理有零点,
    取中点\(1.25\)\((1.00,1.25)\)不满足,取\((1.25,1.50)\)
    再取中点\(1.375\)\((1.25,1.375)\)满足零点存在性定理,
    再取中点\((1.25+1.375)÷2=1.3125\)
    故选:\(B\)

  4. 答案 \(AC\)
    解析 \(∵f(1.375)=-0.26<0\),\(f(1.4375)=0.02>0\)
    \(∴\)零点在\((1.375,1.4375)\)内,
    \(1.4375-1.375=0.062<0.1\),则\(AC\)正确,\(D\)错误;
    \(∵f(1.4065)=-0.13<0\),\(f(1.4375)=0.02>0\)
    \(|1.4065-1.375|=0.0315>0.01\),故\(B\)错误.
    故选:\(AC\)

  5. 答案 \(\left(0, \dfrac{1}{2}\right)\)
    解析 \(∵\)函数\(f(x)=x^3+3x-1\)\(f(0)<0\)\(f(1)>0\)
    \(\therefore f\left(\dfrac{1}{2}\right)=\left(\dfrac{1}{2}\right)^{3}+3 \times \dfrac{1}{2}-1>0 \text {, }\)
    \(∴\)经过下一次计算可得 \(x_{0} \in\left(0, \dfrac{1}{2}\right)\)
    故答案为 \(\left(0, \dfrac{1}{2}\right)\)

  6. 答案 \(1.562 5\)(答案不唯一)
    解析 \(∵\)由参考数据知\(f(1.562 5)≈0.00 3>0\)\(f(1.556 25)≈-0.029<0\)
    \(f(1.562 5)·f(1.556 25)<0\),且\(1.562 5-1.556 25=0.006 25<0.01\)
    \(∴\)函数\(f(x)=3^x-x-4\)的一个零点的近似值可取为\(1.562 5\)
    答案:\(1.562 5\)(答案不唯一)

  7. 答案 \(1.3\)
    解析 函数\(f(x)=x^3-x-1\)在区间\([1,1.5]\)内的一个零点附近曲函数值用二分法逐次计算列表如下

\(x\) \(1\) \(1.5\) \(1.25\) \(1.375\) \(1.3125\)
\(f(x)\) \(-1\) \(0.875\) \(-0.2969\) \(0.2246\) \(-0.05151\)

由图中参考数据可得\(f(1.375)>0,f(1.3125)<0\),又因为题中要求精确到\(0.1\)
所以近似解为\(1.3\)

  1. 答案 \(-0.375\)
    解析 原方程可化为 \(3^{x}+\dfrac{x}{x+1}=0\),即3^x=x/(x+1)-1.
    在同一坐标系中,分别画出函数\(g(x)=3^x\)\(h(x)=\dfrac{x}{x+1}-1\)的简图,如图所示:
    image.png
    \(∵g(x)\)\(h(x)\)的图象交点的横坐标位于区间\((-1,0)\)且只有一个交点,
    \(∴\)原方程只有一解\(x=x_0\)
    \(f(x)=3^{x}+\dfrac{x}{x+1}=3^{x}-\dfrac{x}{x+1}+1\)
    \(∵f(0)=1-1+1=1>0\)\(f(-0.5)=\dfrac{1}{\sqrt{3}}-2+1=\dfrac{1-\sqrt{3}}{\sqrt{3}}<0\)
    \(∴x_0∈(-0.5,0)\).
    用二分法求解,列表如下
中点值 中点(端点)函数值 取值区间
\(f(-0.5)<0,f(0)>0\) \((-0.5,0)\)
\(-0.25\) \(f(-0.25)≈0.4265>0\) \((-0.5,-0.25)\)
\(-0.375\) \(f(-0.375)≈0.0623>0\) \((-0.5,-0.375)\)
\(-0.4375\) \(f(-0.4375)≈-0.1594<0\) \((-0.4375,-0.375)\)

\(∵|-0.375-(-0.437 5)|=0.062 5<0.1\)
\(∴\)原方程的近似解可取为\(-0.375\)

  1. 答案 一、两根电线杆附近
    解析 先检查中间一根电线杆,则将故障的范围缩小一半,再用同样方法依次检查下去.
    image.png
    如图,维修工人首先从中点\(C\)查.用随身带的话机向两端测试时,发现\(AC\)段正常,断定故障在\(BC\)段,再到\(BC\)段中点\(D\),这次发现\(BD\)段正常,可见故障在\(CD\)段,再到\(CD\)段中点去查.每查一次,可以把待查的线路长度缩减一半,要把故障可能发生的范围缩小到\(50 m\)\(100 m\),即一、两根电线杆附近.
     

【B组---提高题】

1.用二分法求函数\(f(x)=\ln(x+1)+x-1\)在区间\([0,1]\)上的零点,要求精确度为\(0.01\)时,所需二分区间的次数最少为(  )
 A.\(6\) \(\qquad \qquad\) B.\(7\) \(\qquad \qquad\) C.\(8\) \(\qquad \qquad\) D.\(9\)
 

2.设正有理数\(a_1\)\(\sqrt{3}\)的一个不足近似值,令 \(a_{2}=1+\dfrac{2}{1+a_{1}}\),求证:
  (1) \(\sqrt{3}\)介于\(a_1\)\(a_2\)之间;\(\qquad \qquad\) (2) \(a_2\)\(a_1\)更接近于 \(\sqrt{3}\)
 

参考答案

  1. 答案 \(B\)
    解析 根据题意,原来区间区间\([0,1]\)的长度等于\(1\),每经过二分法的一次操作,区间长度变为原来的一半,则经过\(n\)次操作后,区间的长度为 \(\dfrac{1}{2^{n}}\)
    \(\dfrac{1}{2^{n}}<0.01\),即\(n≥7\);故选:\(B\)

  2. 证明 (1) \(a_{2}-\sqrt{3}=1+\dfrac{2}{1+a_{1}}-\sqrt{3}=\dfrac{(1-\sqrt{3})\left(a_{1}-\sqrt{3}\right)}{1+a_{1}}\)
    \(∵\)\(a_{1}>\sqrt{3}\)\(\therefore a_{1}-\sqrt{3}>0\),而 \(1-\sqrt{3}<0\)
    \(\therefore a_{2}<\sqrt{3}\),
    \(∵\)\(a_{1}<\sqrt{3}\)\(\therefore a_{1}-\sqrt{3}<0\),而 \(1-\sqrt{3}<0\)
    \(\therefore a_{2}>\sqrt{3}\)
    \(\sqrt{3}\)介于\(a_1\)\(a_2\)之间;
    (2) \(\left|a_{2}-\sqrt{3}\right|-\left|a_{1}-\sqrt{3}\right|=\dfrac{(1-\sqrt{3})\left(a_{1}-\sqrt{3}\right)}{1+a_{1}}-\left|a_{1}-\sqrt{3}\right|\)\(=\left|a_{1}-\sqrt{3}\right| \times \dfrac{\sqrt{3}-2-a_{1}}{1+a_{1}}\)
    \(∵a_1>0\), \(\sqrt{3}-2<0\), \(\left|a_{1}-\sqrt{3}\right|>0\)
    \(\therefore\left|a_{2}-\sqrt{3}\right|-\left|a_{1}-\sqrt{3}\right|<0\),
    \(\therefore\left|a_{2}-\sqrt{3}\right|<a_{1}-\sqrt{3} \mid\),
    \(∴a_2\)\(a_1\)更接近于 \(\sqrt{3}\)
     

【C组---拓展题】

1.在\(12\)枚崭新的硬币中,有一枚外表与真币完全相同的假币(质量小一点),现在只有一台天平,则应用二分法的思想,最少称\(\underline{\quad \quad}\)次就可以发现假币.
 

2.利用二分法求 \(\sqrt[3]{3}\)的近似值(精确度\(0.1\))
 
 

参考答案

  1. 答案 \(3\)
    解析\(12\)枚金币平均分成两份,放在天平上,假币在轻的那\(6\)枚金币里面,将这\(6\)枚平均分成两份,则假币一定在轻的那\(3\)枚金币里面,将这\(3\)枚金币任拿出\(2\)枚放在天平上,若平衡,则剩下的那一枚即是假币,若不平衡,则轻的那一枚即是假币.依据上述分析,最少称\(3\)次就可以发现这枚假币.故答案为:\(3\).

  2. 答案 \(1.4\)
    解析 由题意,求\(f(x)=x^3-3\)的零点即可.
    因为\(f(1)=-2<0,f(2)=5>0\),所以方程\(x^3-3=0\)在区间\([1,2]\)上有实数解,
    如此下去,\(f(1.5)=0.375>0\),\(f(1.25)=-1.05<0\),\(f(1.375)=-0.41<0\),\(f(1.4375)=-0.03<0\).
    至此,我们得到零点在区间\((1.4375,1.5)\)内,区间长度为\(0.0625\),它小于\(0.1\)
    因此,方程\(x^3-3=0\)精确度\(0.1\)近似解是\(1.4\)

posted @ 2022-09-07 10:42  贵哥讲数学  阅读(506)  评论(0编辑  收藏  举报
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