高中数学人教A版 (2019)必修 第一册用二分法求方程的近似解课时训练

这是一份高中数学人教A版 (2019)必修 第一册用二分法求方程的近似解课时训练，共18页。
知识点一：二分法
1、二分法
对于区间上图象连续不断且的函数，通过不断把它的零点所在区间一分为二，使所得区间的两个端点逐渐逼近零点，进而得到近似值的方法．
2、用二分法求函数零点的一般步骤：
已知函数定义在区间D上，求它在D上的一个零点x0的近似值x，使它满足给定的精确度．
第一步：在D内取一个闭区间，使与异号，即，零点位于区间中．
第二步：取区间的中点，则此中点对应的坐标为
．
计算和，并判断：
①如果，则就是的零点，计算终止；
②如果，则零点位于区间中，令；
③如果，则零点位于区间中，令
第三步：取区间的中点，则此中点对应的坐标为
．
计算和，并判断：
①如果，则就是的零点，计算终止；
②如果，则零点位于区间中，令；
③如果，则零点位于区间中，令；
……
继续实施上述步骤，直到区间，函数的零点总位于区间上，当和按照给定的精确度所取的近似值相同时，这个相同的近似值就是函数的近似零点，计算终止．这时函数的近似零点满足给定的精确度．
知识点诠释：
（1）第一步中要使：①区间长度尽量小；②、的值比较容易计算且．
（2）根据函数的零点与相应方程的根的关系，求函数的零点和求相应方程的根式等价的．对于求方程的根，可以构造函数，函数的零点即为方程的根．
3、关于精确度
（1）“精确度”与“精确到”不是一回事，
这里的“精确度”是指区间的长度达到某个确定的数值，即；“精确到”是指某讴歌数的数位达到某个规定的数位．
（2）精确度表示当区间的长度小于时停止二分；此时除可用区间的端点代替近似值外，还可选用该区间内的任意一个数值作零点近似值．
【题型归纳目录】
题型一：用二分法求近似解的条件
题型二：用二分法求方程近似解的过程
题型三：用二分法求函数零点的过程
【典型例题】
题型一：用二分法求近似解的条件
例1．（2022·全国·高一课时练习）下列图像表示的函数中能用二分法求零点的是（ ）
A．B．
C．D．
例2．（2022·湖南·高一课时练习）观察下列函数的图象，判断能用二分法求其零点的是（ ）
A．B．C．D．
例3．（2022·四川省南充高级中学高一阶段练习）用二分法求函数的零点，可以取的初始区间是（ ）
A．B．C．D．
变式1．（2022·全国·高一课时练习）下列函数中不能用二分法求零点近似值的是（ ）
A．f（x）＝3x－1B．f（x）＝x3
C．f（x）＝|x|D．f（x）＝ln x
变式2．（2022·江苏·高一单元测试）下列函数一定能用“二分法”求其零点的是（ ）
A．（k，b为常数，且）
B．（a，b，c为常数，且）
C．
D．（，k为常数）
变式3．（2022·江苏·高一专题练习）用二分法求函数零点的近似值适合于（ ）
A．变号零点B．不变号零点
C．都适合D．都不适合
【方法技巧与总结】
判断一个函数能否用二分法求其零点的依据是：其图象在零点附近是连续不断的，且该零点为变号零点．因此，用二分法求函数的零点近似值的方法仅对函数的变号零点适用，对函数的不变号零点不适用．
题型二：用二分法求方程近似解的过程
例4．（2022·甘肃·高台县第一中学高一期中）已知函数的一个零点附近的函数值的参考数据如下表：
由二分法，方程的近似解（精确度为0．05）可能是（ ）
A．0．625B．C．0．5625D．0．066
例5．（2022·全国·高一课时练习）若函数的部分函数值如下，那么方程的一个近似根（精确到0．1）可以是（ ）
A．1．2B．1．3C．1．4D．1．5
例6．（2022·四川·广安二中高一期中）函数的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算，参考数据如下：


那么方程的一个近似解（精确度为0．1）为（ ）
A．1．5B．1．25C．1．41D．1．44
变式4．（2022·全国·高一课时练习）用二分法研究函数的零点时，第一次经过计算得，，则其中一个零点所在区间和第二次应计算的函数值分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
变式5．（2022·全国·高一课前预习）方程在区间上的根必定在（ ）
A．上B．上C．上D．上
变式6．（2022·全国·高一单元测试）若函数在区间[1，1．5]内的一个零点附近函数值用二分法逐次计算，列表如下：
那么方程的一个近似根（精确度为0．1）可以为（ ）
A．1．3B．1．32C．1．4375D．1．25
变式7．（2022·内蒙古·呼和浩特市教育教学研究中心高一期末）用二分法求方程的近似解，求得函数的部分函数值数据如下：，，，，则方程的一个近似根x所在区间为（ ）
A．B．C．D．
变式8．（2022·全国·高一专题练习）用二分法求函数在区间上的零点，要求精确度为时，所需二分区间的次数最少为（ ）
A．B．C．D．
变式9．（2022·全国·高一专题练习）函数的图象是连续不断的曲线，在用二分法求方程在内近似解的过程可得，，，则方程的解所在区间为（ ）
A．B．
C．D．不能确定
变式10．若函数的一个零点（正数）附近的函数值用二分法逐次计算，参考数据如下表：那么方程的一个近似解（精确度0．04）为（ ）
A．1．5B．1．25C．1．375D．1．4375
变式11．（2022·全国·高一课时练习）在用二分法求方程在上的近似解时，构造函数，依次计算得，，，，，则该近似解所在的区间是（ ）
A．B．C．D．
【方法技巧与总结】
（1）依据图象估计零点所在的初始区间（这个区间既要包含所求的根，又要使其长度尽可能的小，区间的端点尽量为整数）．
（2）取区间端点的平均数，计算，确定有解区间是还是，逐步缩小区间的“长度”，直到区间的长度符合精确度要求（这个过程中应及时检验所得区间端点差的绝对值是否达到给定的精确度），才终止计算，得到函数零点的近似值（为了比较清晰地表达计算过程与函数零点所在的区间往往采用列表法）．
题型三：用二分法求函数零点的过程
例7．（2022·江苏·南京师范大学附属中学江宁分校高一期中）用二分法研究函数的零点时，第一次计算，得，，第二次应计算，则等于（ ）
A．1B．C．0．25D．0．75
例8．已知定义在上的增函数，在用二分法寻找零点的过程中，依次确定了零点所在区间为，，，又，则函数的零点为（ ）
A．B．C．D．
例9．在用“二分法”求函数零点近似值时，若第一次所取区间为，则第三次所取区间可能是（ ）
A．B．C．D．
变式12．（2022·江苏·高一）已知函数在内有一个零点，且求得的部分函数值数据如下表所示：
要使零点的近似值精确度为0.01，则对区间的最少等分次数和近似解分别为（ ）
A．6次1.75B．6次1.76C．7次1.75D．7次1.76
变式13．（2022·全国·高一单元测试）用二分法求方程近似解时，所取的第一个区间可以是（ ）
A．B．C．D．
变式14．（2022·辽宁·沈阳市第一二〇中学高一阶段练习）已知函数在上有零点，用二分法求零点的近似值（精确度小于0.1）时，至少需要进行______次函数值的计算.
变式15．根据下表，用二分法求函数在区间上的零点的近似值（精确度）是________．
变式16．（2022·全国·高一专题练习）已知函数.
(1)探究在上的单调性，并用单调性的定义证明；
(2)判断方程是否存在实根？若存在，设此根为，请求出一个长度为的区间，使；若不存在，请说明理由.（注：区间的长度为）
变式17．（2022·全国·高一课时练习）用二分法求下列函数在给定区间内的零点：
(1)在区间内的零点（精确到0.1）；
(2)在区间内的零点（精确到0.1）．
变式18．（2022·湖南·益阳平高学校高一阶段练习）已知函数为上的连续函数．
(1)若函数在区间上存在零点，求实数的取值范围．
(2)若，判断在上是否存在零点？若存在，请在误差不超过0.1的条件下，用二分法求出这个零点所在的区间；若不存在，请说明理由．
【方法技巧与总结】
利用二分法求函数近似零点的流程图：
【同步练习】
一、单选题
1．下列函数图像与x轴都有公共点，其中不能用二分法求图中函数零点近似值的是（ ）
A．B．
C．D．
2．（2022·湖北省武昌实验中学高一期末）已知函数的部分函数值如下表所示
那么函数的一个零点的近似值（精确度为）为（ ）
A．B．C．D．
3．（2022·全国·高一课时练习）下列选项中不能用二分法求图中函数零点近似值的是（ ）
A．B．
C．D．
4．若的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算，数据如下表：
那么方程的一个近似根（精确到0.1）为（ ）A．1.2B．1.3C．1.4D．1.5
5．（2022·江苏·高一）下列关于二分法的叙述，正确的是（ ）
A．用二分法可求所有函数零点的近似值
B．用二分法求方程的近似解时，可以精确到小数点后的任一位
C．二分法无规律可循，无法在计算机上完成
D．只有求函数零点时才用二分法
6．若函数的一个正零点附近的函数值用二分法计算，其参考数据如下：
那么方程的一个近似根（精确度0.1）为（ ）．
A．1.2B．1.4C．1.3D．1.5
7．在用二分法求方程3x+3x﹣8=0在（1，2）内近似根的过程中，已经得到，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
8．（2022·全国·高一课时练习）用二分法求函数在区间内零点的近似值，要求误差不超过0.01时，所需二分区间的次数最少为（ ）
A．5B．6C．7D．8
二、多选题
9．（2022·湖北·武汉市第十四中学高一阶段练习）给出下列命题：
①已知函数，则
②当且时，函数的图像必过定点
③用二分法求函数在区间内的零点近似值，至少经过3次二分后精确度达到0.1
④函数的零点有2个
以上命题错误的有（ ）．
A．①B．②C．③D．④
10．（2022·全国·高一课时练习）已知函数在区间上有两个零点，且都可以用二分法求得，其图象是连续不断的，若，，则下列命题正确的是（ ）
A．函数的两个零点可以分别在区间和内
B．函数的两个零点可以分别在区间和内
C．函数的两个零点可以分别在区间和内
D．函数的两个零点不可能同时在区间内
11．某同学用二分法求函数的零点时，计算出如下结果：，，，，．下列说法正确的有（ ）
A．的零点在区间内B．的零点在区间内
C．精确到0.1的近似值为1.4D．精确到0.1的近似值为1.5
12．（2022·全国·高一课时练习）如图，函数的图像与轴交于，，，四点，则能用二分法求出的零点近似值的是（ ）
A．B．C．D．
三、填空题
13．用二分法研究函数的零点，第一次经计算，则第二次计算的的值为___．
14．（2022·全国·高一课时练习）在用二分法求函数的零点近似值时，若第一次所取区间为，则第三次所取区间可能是______．（写出一个符合条件的区间即可）
15．（2022·全国·高一专题练习）用二分法求函数在区间上的零点，要求精确度为时，所需二分区间的次数最少为______．
16．（2022·江苏·高一专题练习）用二分法求方程x3－8＝0在区间(2，3)内的近似解经过________次“二分”后精确度能达到0.01.
四、解答题
17．（2022·全国·高一专题练习）求函数的一个负零点（精确度0.01）.
18．（2022·全国·高一专题练习）求方程ln x＋x－3＝0在(2，3)内的近似解(精确度为0.1).
19．（2022·江苏·高一专题练习）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)
20．（2022·全国·高一课时练习）已知函数.
(1)若，判断函数在上是否存在零点.若存在，请在精确度为0.2的条件下，用二分法求出该零点存在的区间；若不存在，请说明理由.
(2)若函数在区间上存在零点，求实数m的取值范围.
x
0
0．5
0．53125
0．5625
0．625
0．75
1
0．066
0．215
0．512
1．099
x
1
1．5
1．25
1．375
1．3125
f（x）
-1
0．875
-0．2969
0．2246
-0．05151
1
2
1.5
1.75
1.7656
1.7578
1.7617
－6
3
－2.625
－0.14063
0.035181
－0.05304
－0.0088
f（1）=-1
f（2）=3
f（1.5）=-0.125
f（1.75）=1.109375
f（1.625）=0.41601562
f（1.5625）=0.12719726