题目内容
证明方程x3-3x+1=0在区间(1,2)内必有一根,并求出这个根的近似值(精确到0.01).
证明:令f(x)=x3-3x+1,则f(x)在区间[1,2]上的图象是一条连续不断的曲线.
∵f(1)=1-3+1=-1<0,
f(2)=8-6+1=3>0,
∴f(1)·f(2)<0,
∴函数f(x)在区间(1,2)内必有一零点,
∴方程x3-3x+1=0在区间(1,2)内必有一根x0.
取区间(1,2)的中点x1=1.5,
用计算器算得f(1.5)=-0.125.
因为f(1.5)·f(2)<0,
所以x0∈(1.5,2).
再取(1.5,2)的中点x2=1.75,
用计算器算得f(1.75)=1.109 375.
因为f(1.5)·f(1.75)<0,
所以x0∈(1.5,1.75).
又取(1.5,1.75)的中点x3=1.625.
用计算器算得f(1.625)=0.416 015 625.
因为f(1.5)·f(1.625)<0,
所以x0∈(1.5,1.625).
取(1.5,1.625)的中点x4=1.562 5,
用计算器算得f(1.562 5)=0.127 197 265 625.
因为f(1.5)·f(1.562 5)<0,
所以x0∈(1.5,1.562 5).
取(1.5,1.562 5)的中点x5=1.531 25时,
用计算器算得
f(1.531 25)=-0.003 387 451 171 875.
因为f(1.531 25)·f(1.562 5)<0,
所以x0∈(1.531 25,1.562 5).
取(1.531 25,1.562 5)的中点
x6=1.546 875时,
用计算器算得
f(1.546 875)=0.060 771 942 138 671 875.
因为f(1.531 25)·f(1.546 875)<0,
所以x0∈(1.531 25,1.546 875).
同理,可算得 f(1.531 25)·f(1.539 062 5)<0,
x0∈(1.531 25,1.539 062 5);f(1.531 25)·
f(1.535 156 25)<0,x0∈(1.531 25,1.535 156 25).
又当取(1.531 25,1.535 156 25)的中点x9=1.533 203 125时,
f(1.531 25)·f(1.533 203 125)<0,
即x0∈(1.531 25,1.533 203 125).
由于|1.531 25-1.533 203 125|=0.001 953 125<0.01,
此时区间(1.531 25,1.533 203 125)的两个端点精确到0.01的近似值都是1.53,所以原方程精确到0.01的近似值为1.53.