例3.求函数f(x)=x3+x2-2x-2的一个为正数的零点(精确到0.1)
分析:用二分法,要注意到初始区间的选取。
解:由于f(1)=-2<0,f(2)=6>0,可取区间[1,2]作为计算的初始区间。
用二分法逐次计算,列表如下:
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端点(中点)坐标 |
计算中点的函数值 |
取区间 |
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f(1)=-2<0 |
f(6)=6>0 |
[1,2] |
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x1=(1+2)/2=1.5 |
f(x1)=0.625>0 |
[1,1.5] |
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X2=(1+1.5)/2=1.25 |
f(x2)=-0.984<0 |
[1.25,1.5] |
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X3=(1.25+1.5)/2=1.375 |
f(x3)=-0.260<0 |
[1.375,1.5] |
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X4=(1.375+1.5)/2=1.438 |
f(x4)=0.165>0 |
[1.375,1.438] |
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X5=(1.375+1.438)/2=1.4065 |
f(x5)=-0.052<0 |
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由上表的计算可知,区间[1.375,1.438]的长度小于0.1,所以这个区间的中点x5≈1.4可作为所求函数的一个正实数零点的近似值.函数f(x)=x3+x2-2x-2的图象如图.实际上还可用二分法继续算下去,进而得到这个零点精确度更高的近似值.
点评:给定精确度ε,用二分法求函数f(x)零点的近似值应该按课本P105的四个步骤进行.