3.二分法求方程的近似解

二分法求方程的近似解,首先要找到方程的根所在的区间,则必有,再取区间的中点,再判断的正负号,若,则根在区间中;若,则根在中;若,则即为方程的根.按照以上方法重复进行下去,直到区间的两个端点的近似值相同(且都符合精确度要求),即可得一个近似值.

典型例题
 
 

例1. 求下列函数的最值.

⑴ y=

⑵ y=2 cos(+x)+2cosx;

解:(1)  y=

∴ 当cosx=时,ymin=

∵ cosx≠1

∴ 函数y没有最大值。

(2) y=2cos()+2cosx

=2cos

=3cosx-sinx

=2cos()

∴当cos()=-1时,ymin=-

当cos()=1时,ymax

(3) 由得sinx-ycosx=3y-1

=3y-1  (tan=-y)

∵|sin(x+)|≤1  ∴|3y-1|≤

解得0≤y≤  故的值域为[0,]

注:此题也可用其几何意义在求值域.

变式训练1:求下列函数的值域:

(1)y=;

(2)y=sinx+cosx+sinxcosx;

(3)y=2cos+2cosx.

解  (1)y==

=2cos2x+2cosx=2-.

于是当且仅当cosx=1时取得ymax=4,但cosx≠1,

∴y<4,且ymin=-,当且仅当cosx=-时取得.

故函数值域为.

(2)令t=sinx+cosx,则有t2=1+2sinxcosx,

即sinxcosx=.

有y=f(t)=t+=.

又t=sinx+cosx=sin

∴-≤t≤.

故y=f(t)= (-≤t≤),

从而知:f(-1)≤y≤f(),即-1≤y≤+.

即函数的值域为.

(3)y=2cos+2cosx

=2coscosx-2sinsinx+2cosx

=3cosx-sinx

=2

=2cos.

≤1

∴该函数值域为[-2,2].

例2. 试求函数y=sinx+cosx+2sinxcosx+2的最大值与最小值,又若呢?

解: 令t=sinx+cosx  则t∈[-]

又2sinx+cosx=(sinx+cosx)2-1=t2-1

∴y=t2+t+1=(t+)2+,显然ymax=3+

若x∈[0,]  则t∈[1,]

y=(t+)+在[1,]单调递增.

当t=1即x=0或x=时,y取最小值3.

当t=即x=时,y取最大值3+

变式训练2:求函数的最大值和最小值.

点拔:三角函数求最值一般利用三角变形求解,此题用常规方法非常困难,而用导数求最值既方便又简单.

解:f(x)=x-(sin2x+cos2x)-

∴f´(x)=1+sin(2x-)

∵x∈[-]  ∴2x-∈[-]

令f´(x)=0 得sin(2x-)=-

∴x=0,-

∵f(0)=-1,而f(-)=-  f()=

∴当x=时,[f(x)]max

当x=0时,[f(x)]min=-1

例3. 已知sinx+siny=,求siny-cos2x的最大值.

解:∵sinx+siny=  ∴siny=

∴siny-cos2x=-(1-sin2x)

又∵-1≤siny≤1 

  而-1≤sinx≤1

≤sinx≤1

∴当sinx=时,siny-cos2x取得最大值

变式训练3:在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若b2=ac,求y=的取值范围.

解:y=

又cosB=

∴ 0<B≤   ∴<B+

∴ 1<sin(B+)≤[来源:Z&xx&]

即1<y≤

例4.设a≥0,若y=cos2x-asinx+b的最大值为0,最小值为-4,试求a与b的值,并求出使y取得最大、最小值时的x值.

解:原函数变形为

y=-

∵-1≤sinx≤1,a≥0

∴若0≤a≤2,当sinx=-

ymax=1+b+=0   ①

当sinx=1时,ymin=-

=-a+b=-4     ②

联立①②式解得a=2,b=-2

y取得最大、小值时的x值分别为:

x=2kπ-(k∈Z),x=2kπ+(k∈Z)

若a>2时,∈(1,+∞)

∴ymax=-=0  ③

ymin=-  ④

由③④得a=2时,而=1  (1,+∞)舍去.

故只有一组解a=2,b=-2.

变式训练4:设函数(其中ω>0,a∈R),且f(x)的图象在y轴右侧的第一个最高点的横坐标为

(1)求ω的值;

(2)如果在区间的最小值为,求a的值.

解:(1) f(x)=cosx+sin2x++a

=sin(2x+)++a

依题意得2·+解得

(2) 由(1)知f(x)=sin(2x+)++a

又当x∈时,x+

故-≤sin(x+)≤1

从而f(x)在上取得最小值-++a

小结归纳
 
因此,由题设知-++a=故a=

 0  310142  310150  310156  310160  310166  310168  310172  310178  310180  310186  310192  310196  310198  310202  310208  310210  310216  310220  310222  310226  310228  310232  310234  310236  310237  310238  310240  310241  310242  310244  310246  310250  310252  310256  310258  310262  310268  310270  310276  310280  310282  310286  310292  310298  310300  310306  310310  310312  310318  310322  310328  310336  447090 

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