估计方程近似解的基本思想
青岛七中江华
“估算”在求解实际生活中一些较为复杂的方程时应用广泛。
在本节课中让学生体会用“夹逼”的思想解决一元二次方程的解或近似解的方法。
其具体的指
导思想是:将一元二次方程变形为一般形式:ax2+bx+c=0,分别将x
1,x
2
代入等
式左边,当获得的值为一正、一负时,方程必定有一根x
0,而且x
1
<x
<x
2。
这是因为,当ax
12+bx
1
+c<0(或>0)而ax
2
2+bx
2
+c>0(或<0)时,在x
1
到x
2
之间由小变大时,ax2+bx+c的值也将由小于0(或大于0),逐步变成大于0(或小于0),其间ax2+bx+c的值必有为0的时候,此时的x值就是原方程的根x。
时间允许的前提下,建议老师们可以讲述如下例题,以让学生更好地理解估算的指导思想。
例:不解方程,估计方程x2-4x-1=0的根的大小(精确到0.1)。
解:分别取x=-0.3与x=-0.2时,有(-0.3)2-4×(-0.3)-1=0.09+1.2-1=0.29>0,(-0.2)2-4×(-0.2)-1=-0.16<0。
于是,方程x2-4x-1=0必有一根在-0.3和-0.2之间。
分别取x=4.2与x=4.3时,有4.22-4×4.2-1=-0.16<0,4.32-4×4.3-1=0.29>0。
于是,方程x2-4x-1=0必有一根在4.2和4.3之间。
注:如若不能选准所取的x的值,也就无法进行估算,因此,本例中x取的值-0.3、-0.2以及4.2、4.3,是在多次进行实验的基础上获得的。
在估算根
的范围时,要进一步提高精确度,这里可以分别考虑取x=
22.0
3.0-
-
=-0.25
和取x=
23.4
2.4+
=4.25时,x2-4x-1的正负情况,这样根的估计就缩小了范围,不断重复以上工作,精确度就会逐步提高。
当然,在估计之初,你是不可能得到这么好的数据的,你一般可以随便估计一个数,如0,发现0的时候,左边小于0,而x正得很多或者负得很多时,对应的左边的值大于0,因此可以再选取两个绝对值比较大的数,这样可以估计出两个根的范围,再逐步逼近。