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主动成长
夯基达标
1. 已知连续函数y=f(x),有f(a)·f(b)0的自变量x的取值范围.
抛物线y=ax2+bx+c(x∈R)开口向上,与x轴的交点为(-2,0)、(3,0),使y>0的x的取值范围是x3.
答案:{x|x3}
3. 求方程f(x)=x 3-x-1=0在区间(1,1.5)内的实根,要求准确到小数点后第2位.
思路解析:本题考查二分法求方程的近似解,可按课本中二分法的步骤求解.
答案:用二分法.考查函数f(x)=x 3-x-1,从一个两端函数值反号的区间(1,1.5)开始,逐步缩小方程实数解所在区间.
经计算,f(1)=-1<0,f(1.5)=0.875>0,所以函数f(x)=x 3-x-1在(1,1.5)内存在零点.
取(1,1.5)的中点1.25,经计算,f(1.25)=-0.297<0,又f(1.5)>0,所以函数f(x)在(1.25,1.5)内存在零点,亦即方程x 3-x-1=0在(1.25,1.5)内有解.
如此下去,得到一系列有根区间的表:
k
ak
bk
xk
f(x k)的符号
0
1
1.5
1.25
-
1
1.25
1.5
1.375
+
2
1.25
1.375
1.3125
-
3
1.3125
1.375
1.3438
+
4
1.3125
1.3438
1.3282
+
5
1.3125
1.3282
1.3204
-
6
1.3204
1.3282
1.3243
-
至此,可以看出,取x6=1.32,则能达到所要的精度,|x *-x 6|≤||=0.003 90.
故当f(x)的最小值为负数时,实数a的取值范围是a>0.
8. 作出函数y=x3与y=3x-1的图象,并写出方程x3=3x-1的近似解(精确到0.1).
解:作函数f(x)=x3-3x+1,结合y=x3与y=3x-1的图象,可计算f(-2)0,f(2)>0,于是可判断f(x)=0的三个解x1、x2、x3满足
x1∈(-2,0)、x2∈(0,1)、x3∈(1,2).
下面用二分法分别求其近似解,先求x1,列表如下:
取区间
中点值
中点函数值及其符号
(-2,0)
-1
3(+)
(-2,-1)
-1.5
2.125(+)
(-2,-1.5)
-1.75
0.890 625(+)
(-2,-1.75)
-1.875
-0.033 203 125(-)
(-1.875,-1.75)
-1.812 5
0.483 154 296(+)
(-1.875,-1.812 5)
-1.843 75
0.263 580 322(+)
(-1.875,-1.843 75)
-1.859 375
0.149 753 57(+)
(-1.875,-1.859 375)
x1≈-1.9.
应该说明,f(-1.9)=(-1.9)3-3×(-1.9)+1=-6.859+5.7+1=-0.159,而f(-1.8)=(-1.8)3-3×(-1.8)+1=-5.832+5.4+1=0.568,这也表明,x1=-1.9比x1=-1.8更准确,因此取x1=-1.9是正确的.
下面求x2:
取区间
中点值
中点函数值及其符号
(0,1)
0.5
-0.375(-)
(0,0.5)
0.25
0.265 625(+)
(0.25,0.5)
0.375
-0.072 265 625(-)
(0.25,0.375)
0.312 5
017 578(+)
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(0.312 5,0.375)
0.093
0.009 368 896(+)
(0.343 75,0.375)
0.343 75
-0.031 711 578(-)
(0.343 75,0.359 375)
0.359 375
-0.011 235 713(-)
(0.343 75,0.351 562 5)
0.351 562 5
-0.000 949 323(-)
(0.343 75,0.347 656 25)
0.347 656 25
∴x2≈0.3.
注:f(0.3)=0.127,f(0.4)=0.316,取x2≈0.3比取x2≈0.4更加准确.
最后求x3:
取区间
中点值
中点函数值及其符号
(1,2)
1.5
-0.125(-)
(1.5,2)
1.75
1.109 375(+)
(1.5,1.75)
1.625
0.416 015 625(+)
(1.5,1.625)
1.562 5
0.127 197 265(+)
(1.5,1.562 5)
1.531 25
-0.003 387 451(-)
(1.531 25,1.562 5)
1.546 875
0.060 771 942(+)
(1.531 25,1.546 875)
∴x3≈1.5.
综上所述,方程x3=3x-1的近似解为x1≈-1.9,x2≈0.3,x3≈1.5.
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