人教A版(2019)必修第一册4.5.2用二分法求方程的近似解(含解析)

人教A版(2019)必修第一册4.5.2用二分法求方程的近似解
(共18题)
一、选择题(共10题)
下列给出的四个函数 的图象中能使函数 没有零点的是
A. B.
C. D.
下面关于二分法的叙述,正确的是
A.用二分法可以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
D.只有在求函数的零点时才用二分法
二次函数 的部分对应值如下表:
不求 、 、 的值,可以判断方程 的两根所在的区间是
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
已知函数 ,用二分法求方程 在 内近似解的过程中,取区间中点 ,那么下一个有根区间为
A. B.
C. 或 都可以 D.不能确定
下列函数中能用二分法求零点的是
A. B.
C. D.
若函数 只有两个零点,则
A. B. C. D. 或
在用“二分法”求函数 零点近似值时,第一次所取的区间是 ,则第三次所取的区间是
A. B. C. D.
函数 ,若 ,,则 在 上零点的个数为
A.至多有一个 B.有一个或两个 C.有且仅有一个 D.一个也没有
若函数 在 上有零点,则 的取值范围是
A. B.
C. D.
设实数 , 是函数 的两个零点,则
A. B. C. D.
二、填空题(共4题)
利用计算器,列出自变量和函数值的对应值如下表:若方程 有一个根位于区间 ( 在表格中第一栏里的数据中取值),则 的值为 .
已知函数 ,当 时,,若在区间 内, 有两个不同的零点,则实数 的取值范围是 .
已知 表示不超过实数 的最大整数,如 ,, 为取整函数, 是方程 的解,则 .
某同学在借助计算器求方程 的近似解(精确度为 )时,设 ,算得 ,,他用二分法又取了 个 的值,计算了其函数值的正负,并得出判断:方程的近似解是 .那么他再取的 个 的值依次是 .
三、解答题(共4题)
利用信息技术,用二分法求方程 的近似解(精确度为 ).
已知函数 ,.
(1) 若函数 的图象与 轴无交点,求 的取值范围.
(2) 若方程 在区间 上存在实根,求 的取值范围;
(3) 设函数 ,,当 时,若对任意的 ,总存在 ,使得 ,求 的取值范围.
已知函数 .
(1) 为何值时,函数的图象与 轴有两个交点?
(2) 如果函数的一个零点在原点,求 的值.
已知函数 .
(1) 证明 在 上是增函数;
(2) 当 时,方程 的根在区间 内,求 .
答案
一、选择题(共10题)
1. 【答案】C
2. 【答案】B
【解析】只有函数的图象在零点附近连续不断且在该零点左右函数值异号,才可以用二分法求函数零点的近似值,所以A错;二分法是有规律可循的,可以用计算来进行,所以C错;求方程的近似值也可以用二分法,所以D错.故选B.
3. 【答案】A
【解析】因为 ,
4. 【答案】A
5. 【答案】C
【解析】在A和D中,函数虽有零点,但在零点左右函数值同号,因此它们都不能用二分法求零点;
在B中,函数无零点;
在C中,函数图象是连续不断的,且图象与 轴有交点,并且其零点左右函数值异号,所以C中的函数能用二分法求零点.
6. 【答案】D
【解析】令 ,,由题意即要求两函数图象有两个交点,利用数形结合思想,作出两函数图象可得选D.
7. 【答案】D
8. 【答案】C
9. 【答案】A
【解析】 ,即 ,即函数 的图象与直线 在 上有公共点,直线 过定点 且斜率为 ,如图所示:
曲线 在 上的两个端点与点 连线的斜率分别为 ,,结合图象分析可知 .
故选A.
10. 【答案】A
【解析】令 ,
所以 ,
所以函数 的零点是上面方程的解,即是函数 和函数 的交点的横坐标,
画出这两个函数图象如图所示:
由图看出 ,,
所以 ,,且 ,
所以 ,
所以 ,即 ,
所以 .
二、填空题(共4题)
11. 【答案】 或
【解析】令 ,由表中的数据可得 ,,,,
所以根在区间 与 内,
所以 或 .
12. 【答案】
【解析】由当 时,,
当 ,可得 ,
从而得到当 时,.
由 ,得 ,作出函数 在 上的大致图象如图所示:
根据 的几何意义,直线 和图中直线位置为 表示直线的临界位置,当直线经过点 可得 ,因此直线的斜率 的取值范围是 .
13. 【答案】
【解析】设 ,,
由 在 递增,且 ,
,可得 ,
即有 在 存在零点,即 ,.
14. 【答案】 ,,,
【解析】第一次用二分法计算得区间 ,
第二次得区间 ,
第三次得区间 ,
第四次得区间 .
三、解答题(共4题)
15. 【答案】设函数 ,用信息技术作出函数 的图象(略),它在 内与 轴有交点.因为 ,,则 ,函数 在 内至少有一个零点.因为函数 在 上是减函数,所以它在 内只有一个零点.用二分法可得方程 的近似解可取为 .
16. 【答案】
(1) 若函数 的图象与 轴无交点,
则方程 的根的判别式 ,即 ,
解得 .
故 的取值范围为 .
(2) 因为函数 的图象的对称轴是直线 ,
所以 在 上是减函数.
又 在 上存在零点,
所以 即 解得 .
故 的取值范围为 .
(3) 若对任意的 ,总存在 ,使得 ,
则函数 在 上的函数值的取值集合是函数 在 上的函数值的取值集合的子集.
当 时,函数 图象的对称轴是直线 ,
所以 在 上的函数值的取值集合为 .
①当 时,,不符合题意,舍去.
②当 时, 在 上的值域为 ,
只需 解得 .
③当 时, 在 上的值域为 ,
只需 解得 .
综上, 或 .
17. 【答案】
(1) 因为函数的图象与 轴有两个交点,
所以 即
整理,得
即当 ,且 时,函数的图象与 轴有两个交点.
(2) 因为函数的一个零点在原点,即点 在函数 的图象上,
所以 ,即 .
所以 .
18. 【答案】
(1) 因为 ,设 ,则
因为 ,且 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,即 ,
所以 为增函数.
(2) 令 ,
当 时,由()知,函数 是 上的增函数,
所以函数 是 上的增函数且连续,
又 ,,
所以函数 的零点在区间 内,即方程 的根在区间 内,
所以 .

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