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师梦圆高中数学教材同步人教B版版必修一2.4.2 求函数零点近似解的一种计算方法——二分法下载详情
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必修一《2.4.2求函数零点近似解的一种计算方法——二分法》集体备课教案优质课下载

请两位同学一起和教师学生完成游戏环节

师:你们想不想知道我是用什么方法算出来呢?首先给定一个区间(0,64),然后取区间中点,根据你们回答“高了”或是“低了”作为判断的依据,你们如果说“高了”,说明这个数字一定在(0~32)内,然后我又取(0~32)中点16,你们又回答高了,说明数字在(0~16)就这样每次区间一分为二,将你们心里想的数字所在的区间逐步缩小,直到猜出数字。你们想不想试一试呢?学会了吗?课下同学们可以玩玩这个游戏。

(二)引导探究,解决问题

小组探究1:想一想,下列函数是否存在零点?你用什么方法求得零点?

生1::第一个用求根公式.

生2:把方程变形 ,画出两个函数 EMBED Equation.DSMT4 和

EMBED Equation.DSMT4 的图象,看两个函数是否有交点。发现恰好有一个角度,在(1,3)内。

生3:第二个方程还可以画出函数图像,观察函数图象是否与x轴有交点。发现恰好有一个交点,用函数零点存在性定理判断 EMBED Equation.DSMT4 <0, EMBED Equation.DSMT4 >0,所以零点在(2,3).

小组探究2:如何求得函数的零点?

师:刚才的游戏我是怎么猜出你们心中的数字的。是不是先给出一个区间,然后取区间中点,将区间一分为二,逐步将区间缩小,逐步逼近数字所在的区间,是是可以借用这种方法求出函数的近似解呢?

合作探究:(学生6人一组互相配合,两人计算中点,两人按计算器,两人记录过程.)

步骤一:取区间(2,3)的中点2.5,用计算器算得 EMBED Equation.DSMT4 .

由 EMBED Equation.DSMT4 >0,得知 EMBED Equation.DSMT4 ,所以零点在区间(2.5,3)内。

步骤二:取区间(2.5,3)的中点2.75,用计算器算得 EMBED Equation.DSMT4 .因为 EMBED Equation.DSMT4 ,所以零点在区间(2.5,2.75)内.?

结论: 由于? EMBED Equation.DSMT4 ,所以零点所在的范围确实越来越小了. 如果重复上述步骤,在一定精确度下,我们可以在有限次重复上述步骤后,将所得的零点所在区间内的任一点作为函数零点的近似值.特别地,可以将区间端点作为函数零点的近似值.(见下表和图)

(三)归纳总结,获得新知

二分法定义:

对于在区间 , 上连续不断且满足 · 的函数 ,通过不断地把函数 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做二分法.

师:如何终止计算呢?需要给出精确度,当区间长度小于精确度就可以终止运算,这时区间内的任何一个数都可以作为函数的近似零点。

小组探究3:请学生总结二分法求函数 的零点近似值的步骤如下:

生:给定精确度 EMBED Equation.DSMT4 ,用二分法求函数 的零点近似值的步骤如下:

1、确定区间 , ,验证 · ,给定精确度 EMBED Equation.DSMT4 ;

2、求区间 , 的中点 ;

3、计算 :

(1)若 = ,则 就是函数的零点;