已知函数f(x)=x3-x2+1.
(1)证明方程f(x)=0在区间(0,2)内有实数解;
(2)使用二分法,取区间的中点三次,指出方程f(x)=0(x∈[0,2])的实数解x0在哪个较小的区间内.
解:(1)证明:∵f(0)=1>0,f(2)=-<0,
∴f(0)·f(2)=-<0,
由函数的零点存在性定理可得方程f(x)=0在区间(0,2)内有实数解.
(2)取x1=(0+2)=1,得f(1)=
>0,
由此可得f(1)·f(2)=-<0,下一个有解区间为(1,2).
再取x2=(1+2)=
,得f
=-
<0,
∴f(1)·f=-
<0,下一个有解区间为
.
再取x3==
,得f
=
>0,
∴f ·f
<0,下一个有解区间为
故f(x)=0的实数解x0在区间内.
已知函数f(x)=3ax2+2bx+c,a+b+c=0,f(0)>0,f(1)>0,证明a>0,并利用二分法证明方程f(x)=0在区间[0,1]内有两个实根.
证明:∵f(1)>0,
∴f(1)=3a+2b+c>0,
即3(a+b+c)-b-2c>0.
∵a+b+c=0,∴a=-b-c,-b-2c>0,
∴-b-c>c,即a>c.
∵f(0)>0,∴f(0)=c>0,∴a>0.
取区间[0,1]的中点,
则f=
a+b+c=
a+(-a)=-
a<0.
∵f(0)>0,f(1)>0,
∴函数f(x)在区间上各有一个零点.
又f(x)为二次函数,最多有两个零点,
∴f(x)=0在[0,1]内有两个实根.
在一个风雨交加的夜里,从某水库闸门到防洪指挥所的电话线路发生了故障,这是一条长为10 km,大约有200根电线杆的线路,设计一个能迅速查出故障所在的方案,维修线路的工人师傅最多检测几次就能找出故障地点所在区域(精确到100 m范围内)?
解:如图,工人师傅首先从中点C检测,用随身带的话机向两端测试,发现AC段正常,可见故障在BC段;再从线段BC的中点D检测,发现BD段正常,可见故障在CD段;再从CD段的中点E检测;……;由此类推,每查一次,可以把待查的线路长度缩减一半,可以算出经过n次检测,所剩线路的长度为
m,则有
≤100,即2n≥100,又26=64,27=128,故至多只要检测7次就能找到故障地点所在区域.
证明函数f(x)=2x+3x-6在区间(1,2)内有唯一零点,并求出这个零点(精确度0.1).
:由于f(1)=-1<0,f(2)=4>0,又函数f(x)是连续的增函数,所以函数在区间(1,2)内有唯一零点,不妨设为x0,则x0∈(1,2).
下面用二分法求解:
区间 | 中点的值 | 中点函数近似值 |
(1,2) | 1.5 | 1.328 |
(1,1.5) | 1.25 | 0.128 |
(1,1.25) | 1.125 | -0.444 |
(1.125,1.25) | 1.187 5 | -0.160 |
因为f(1.187 5)·f(1.25)<0,且|1.187 5-1.25|=0.062 5<0.1,所以函数f(x)=2x+3x-6精确度为0.1的零点可取为1.2.
在用二分法求方程x3-2x-1=0的一个近似解时,现在已经将根锁定在区间(1,2)内,则下一步可以断定该根所在区间为________.
本卷还有7题,登录并加入会员即可免费使用哦~
该作品由: 用户kevin分享上传
可圈可点是一个信息分享及获取的平台。不确保部分用户上传资料的来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系 可圈可点 ,我们核实后将及时进行处理。