课件3用二分法求方程的近似解(2)课件编号:ABⅠ-3-1-2(2).课件名称:用二分法求方程的近似解(2).课件运行环境:几何画板4.0以上版本.课件主要功能:配合教科书“3.1.2用二分法求方程的近似解”的教学,说明方程在某区间上有解的原因,演示区间“二分”的过程.课件制作过程:(1)新建画板窗口.单击【Graph】(图表)菜单中的【DefineCoordinateSystem】(建立直角坐标系),建立直角坐标系.选中原点,按Ctrl+K,给原点加注标签A,并用【文本】工具把标签改为O.(2)单击【Graph】菜单的【NewParameter】(新建参数),弹出“NewParameter”对话框,如图1,把Name栏改为a[0],单击【OK】后,出现参数a0=1.再新建参数b0=3,n=0(用来控制迭代次数).(3)单击【Graph】菜单的【PlotNewFunction】(绘制函数图象),如图2,弹出“NewFunction”函数式编辑器,编辑函数f(x)=ln(x)+2x-6,单击【OK】后画出函数f(x)的图象.拖动单位点增加单位长.图1图2
(4)单击【Graph】菜单的【NewFunction】(新建函数式),新建函数g(x)=.(5)单击【Measure】(度量)菜单中的【Calculate】(计算)打开计算器,计算·a0+·.用【文本】工具把·a0+·改为a(a=2).(6)再计算·+·b0,并把·+·b0改为b(b=3).(7)再分别计算,|a-b|,f(a),f(b),f().(8)选中a,单击右键,单击【Properties】(属性),如图3,弹出“PropertiesofParametera”(参数a的属性)对话框,单击【Value】(值)选项卡,把Precision(精确度)栏的设置改为hundredthousandths(十万分之一).同样把b,,|a-b|,f(a),f(b),f()的精确度都设置成hundredthousandths.(9)新建参数y1=0.5,y2=-0.5.(10)先后选中a,y1,单击【Graph】菜单的【PlotAs(x,y)】(绘制点(x,y))画点A(a,y1).再画点B(a,y2),C(b,y1),D(b,y2).(11)用【画线段】工具画线段AB,BC.(12)选中点A,B,C,D,参数y1,y2,函数g(x),按Ctrl+H,隐藏它们.(13)先后选中a0,b0,n,按住Shift键,单击【Transform】(变换)菜单的【IterateToDepth】(带参数的迭代),如图4,弹出“Iterate”对话框,依次单击a,b,最后单击【Iterate】完成迭代(图5).
图3图4图5(14)隐藏a,b,,|a-b|,f(a),f(b),f().(15)选中n,按“+”号增大n(按“-”号减小n).如图6,当|a-b|=0.00781<0.01时,a=2.53125,b=2.53906.方程精确到0.01的近似解为2.53.
图6课件使用说明:1.在几何画板4.0以上版本环境下,打开课件“用二分法求方程的近似解.gsp”.2.“用二分法求方程的近似解.gsp”由5页组成.第1页是使用说明,主要指如何操作;第2、3、4、5页分别表现用二分法求方程近似解的过程,这些方程分别是:ln(x)+2x-6=0;2x+3x-7=0;x3+1.1x2+0.9x-1.4=0;lgx+x-3=0.3.这里以第2页为例说明用法.设f(x)=ln(x)+2x-6.画出函数f(x)=ln(x)+2x-6的图象,可以发现,如图7,表格中的a,b值分别表示区间(a,b)端点值.这里的区间是(2,3).
图7f(2)=-1.30685<0,f(3)=1.09861>0,在区间(2,3)上方程ln(x)+2x-6=0有解.为了缩小区间,计算,f().发现f(2.5)=-0.08371<0,f(2.5)·f(3)<0,解所在区间应缩小到(2.5,3).如图8,选中n,按键盘上的“+”号,迭代一次(按“-”号,减少迭代次数).可以再从表格中说明方程解的范围的变化,还可以从图中说明原直线x=2,x=3位置的变动.图8这里主要使用了几何画板的迭代功能,反复去寻找新的a,b,缩小解所在的区间.如此继续下去.图8中,当|a-b|=0.00781<0.01时,a=2.53125,b=2.53906,方程精确到0.01的近似解是2.53.4.只要修改f(x)的表达式以及a0,b0的值就可以计算其他函数以及指定区间(a,b)上解的近似值.
比如,要计算方程2x+3x-7=0在区间(1,2)上的解的近似值只要做如下操作:双击函数表达式f(x)=ln(x)+2x-6,打开函数式编辑器,把f(x)修改成f(x)=2x+3x-7;修改a0,b0为a0=1,b0=3,并增大n的值.如图9,方程2x+3x-7=0在区间(1,2)上精确到0.1的近似解是1.4.图9