1、例说“二分法思想的应用 “二分法是高中数学必修内容之一,是现代信息技术与函数、方程知识的有机整合,是求方程近似解的常用方法。利用“二分法可以帮助我们轻松、快捷解决一些相关的问题。一、利用“二分法思想巧证不等式 例1. 三个正数a、b、c,满足,求证。解析:从所要证的目标的结构上看,可把、看作一元二次方程的两个根,同时构造一个区间。设 利用“二分法思想,要证目标,只需证a在区间内即可。如图1所示,由于二次函数的图象开口方向向上,只需证因所以a在区间内,即图1二、利用“二分法思想巧证一元二次方程根的分布 例2. 函数,求证: 1且; 2方程在0,1内有两个实根 证明:1利用及,容易证明略。 2一般
2、地,要证方程在0,1内有两个实根,只需证明:对称轴落在区间0,1内区间0,1端点f(0),f(1)的符号。而采用“二分法,其解法简洁明快,只需证明:区间0,1两个端点f(0),f(1)的符号都为正题目条件已给定在区间0,1内寻找一个二分点,使这个二分点所对应的函数值小于0,它保证抛物线与x轴有两个不同的交点因a0抛物线开口方向向上。如图2所示,由可知方程在0,1内必有两个不同实根。图2 在区间0,1内选取二等分点,因 所以结论得证。假设不成立可看是否为负假设还不成立,再看是否为负。 总之,在区间0,1内存在一个分点,使对应函数值为负即可。 例3. 函数,求证方程至少有一个根在0,1内。证明:用
3、“二分法来证明。首先在区间0,1内寻找一个分点,使这个分点所对应的函数值小于0。在区间0,1内选二分点, 其次证明区间0,1两个端点函数值,至少有一个为正 因为 所以中至少有一个为正,由函数的图象可知方程至少有一个根在0,1内。 注意:证方程在区间m,n内有两个不同的解,只需证,的符号相同,以及在区间m,n找一个二分点t所对应函数值的符号它与f(m),f(n)的符号相反。要证方程在区间m,n内至少有一个解,只需证f(m),f(n)中至少有一个的符号与区间m,n内的一个二分点t所对应函数值f(t)的符号相反。三、利用“二分法思想巧求最值 例4. 函数的最小值为 A. 190B. 171C. 90D. 45 解析:因表示数轴上的动点x到点n之间的距离。 当最小时,x为区间1,19内的任意一个分点; 当最小时,x为区间2,18内的任意一个分点; 当最小时,x为区间3,17内的任意一个分点。依次类推,当最小时,x为区间9,11内的任意一个分点; 当最小时,利用“二分法思想,当x是区间1,19,2,18,3,17,9,11共同二等分点,即x=10时,f(x)取得最小值,所以 应选C。