《用二分法求方程的近似解》教案12

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  • 更新时间: 2013/9/20 21:04:59
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资源简介:

约5390字。

  3.1.2  用二分法求方程的近似解
  整体设计
  教学分析
  求方程的解是常见的数学问题,这之前我们学过解一元一次、一元二次方程,但有些方程求精确解较难.本节从另一个角度来求方程的近似解,这是一种崭新的思维方式,在现实生活中也有着广泛的应用.用二分法求方程近似解的特点是:运算量大,且重复相同的步骤,因此适合用计算器或计算机进行运算.在教学过程中要让学生体会到人类在方程求解中的不断进步.
  三维目标
  1.让学生学会用二分法求方程的近似解,知道二分法是科学的数学方法.
  2.了解用二分法求方程的近似解特点,学会用计算器或计算机求方程的近似解,初步了解算法思想.
  3.回忆解方程的历史,了解人类解方程的进步历程,激发学习的热情和学习的兴趣.
  重点难点
  用二分法求方程的近似解.
  课时安排
  1课时
  教学过程
  导入新课
  思路1.(情景导入)
  师:(手拿一款手机)如果让你来猜这件商品的价格,你如何猜?
  生1:先初步估算一个价格,如果高了再每隔10元降低报价.
  生2:这样太慢了,先初步估算一个价格,如果高了每隔100元降低报价.如果低了,每50元上升;如果再高了,每隔20元降低报价;如果低了,每隔10元上升报价……
  生3:先初步估算一个价格,如果高了,再报一个价格;如果低了,就报两个价格和的一半;如果高了,再把报的低价与一半价相加再求其半,报出价格;如果低了,就把刚刚报出的价格与前面的价格结合起来取其和的半价……
  师:在现实生活中我们也常常利用这种方法.譬如,一天,我们华庄校区与锡南校区的线路出了故障,(相距大约3 500米)电工是怎样检测的呢?是按照生1那样每隔10米或者按照生2那样每隔100米来检测,还是按照生3那样来检测呢?
  生:(齐答)按照生3那样来检测.
  师:生3的回答,我们可以用一个动态过程来展示一下(展示多媒体课件,区间逼近法).
  思路2.(事例导入)
  有12个小球,质量均匀,只有一个球是比别的球重,你用天平称几次可以找出这个球,要求次数越少越好.(让同学们自由发言,找出最好的办法)
  解:第一次,两端各放六个球,低的那一端一定有重球.
  第二次,两端各放三个球,低的那一端一定有重球.
  第三次,两端各放一个球,如果平衡,剩下的就是重球,否则,低的就是重球.
  其实这就是一种二分法的思想,那什么叫二分法呢?
  推进新课
  新知探究
  提出问题
  ①解方程2x-16=0.
  ②解方程x2-x-2=0.
  ③解方程x3-2x2-x+2=0.
  ④解方程(x2-2)(x2-3x+2)=0.
  ⑤我们知道,函数f(x)=lnx+2x-6在区间(2,3)内有零点.进一步的问题是,如何找出这个零点的近似值?
  ⑥“取中点”后,怎样判断所在零点的区间?
  ⑦什么叫二分法?
  ⑧试求函数f(x)=lnx+2x-6在区间(2,3)内零点的近似值.
  ⑨总结用二分法求函数零点近似值的步骤.
  ⑩思考用二分法求函数零点近似值的特点.
  讨论结果:
  ①x=8.
  ②x=-1,x=2.
  ③x=-1,x=1,x=2.
  ④x= ,x= ,x=1,x=2.
  ⑤如果能够将零点所在的范围尽量缩小,那么在一定精确度的要求下,我们可以得到零点的近似值.为了方便,我们通过“取中点”的方法逐步缩小零点所在的范围.〔“取中点”,一般地,我们把x= 称为区间(a,b)的中点〕
  ⑥比如取区间(2,3)的中点2.5,用计算器算得f(2.5)<0,因为f(2.5)•f(3)<0,所以零点在区间(2.5,3)内.
  ⑦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).
  ⑧因为函数f(x)=lnx+2x-6,用计算器或计算机作出函数f(x)=lnx+2x-6的对应值表.
  x 1 2 3 4 5 6 7 8 9
  f(x) -4 -1.306 1.0986 3.3863 5.6094 7.7918 9.9459 12.0794 14.1972
  由表可知,f(2)<0,f(3)>0,则f(2)•f(3)<0,这说明f(x)在区间内有零点x0,取区间(2,3)的中点x1=2.5,用计算器算得f(2.5)≈-0.084,因为f(2.5)•f(3)<0,所以x0∈(2.5,3).
  同理,可得表(下表)与图象(如图3-1-2-1).

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