格物学 第四章 指数函数与对数函数4.5 函数的应用(二)

二分法的定义-4.5 函数的应用(二)知识点考前基础自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率60.0%

2025-09-01
二分法的定义-4.5 函数的应用(二)知识点考前基础自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率60.0%
1、['二分法的定义', '用二分法求函数零点的近似值', '函数零点存在定理']

正确率60.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个正数零点附近的函数值用二分法逐次计算如下:

$$f ( 1 )=-2. 1$$ $$f ( 1. 5 )=0. 6 2$$
$$f ( 1. 2 5 )=-0. 9 4$$ $$f ( 1. 3 7 5 )=-0. 2 6$$
$$f ( 1. 4 3 7 \, 5 )=0. 1 6 3$$ $$f ( 1. 4 0 6 \; 2 5 )=-0. 0 5 4$$
那么方程$$f ( x )=0$$的一个近似解(精确度为$$0. 0 5 )$$可取为(

C

A.$${{1}{.}{2}{5}}$$

B.$$1. 3 7 5$$

C.$$1. 4 3 7 \; 5$$

D.$${{1}{.}{5}}$$

3、['二分法的定义', '二次函数的零点及其与对应方程的根、不等式解集之间的关系', '二次函数的图象分析与判断']

正确率60.0%已知$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=x^{2}+6 x+c$$有零点,但不能用二分法求出,则$${{c}}$$的值是(

A

A.$${{9}}$$

B.$${{8}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{6}}$$

4、['二分法的定义', '用二分法求函数零点的近似值']

正确率40.0%求下列函数的零点,可以采用二分法的是(

B

A.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) ~=~ x^{4}$$

B.$$f ( \textbf{x} ) \ =\operatorname{t a n} x+2 \ ( \textbf{-} \frac{\pi} {2} < x < \frac{\pi} {2} )$$

C.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=\operatorname{c o s} x-1$$

D.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=\left| 2^{x}-3 \right|$$

5、['二分法的定义', '函数单调性的判断', '函数零点存在定理']

正确率60.0%下列函数中,不能用二分法求函数零点的是(

B

A.$$f \left( x \right)=3 x-1$$

B.$$f \left( x \right)=x^{2}-2 x+1$$

C.$$f \left( x \right)=\operatorname{l o g}_{3} x$$

D.$$f \left( x \right)=\mathrm{e}^{x}-2$$

6、['二分法的定义', '用二分法求函数零点的近似值']

正确率60.0%用二分法研究函数$$f ( x )=x^{5}+8 x^{3}-1$$的零点时,第一次经过计算$$f ( 0 ) < 0, \; \; f ( 0. 5 ) > 0$$,< 0,f(0.5) >$${{0}}$$,则其中一个零点所在的区间和第二次应计算的函数值分别为(

D

A.$$( 0, 0. 5 ), \; \, f ( 0. 1 2 5 )$$

B.$$( 0. 5, 1 ), ~ f ( 0. 2 5 )$$

C.$$( 0. 5, 1 ), ~ f ( 0. 7 5 )$$

D.$$( 0, 0. 5 ), ~ \, f ( 0. 2 5 )$$

7、['二分法的定义', '用二分法求函数零点的近似值', '函数零点存在定理']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=2^{x} ~-5$$的零点在下列哪个区间内(

C

A.$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$

B.$$( 1, \ 2 )$$

C.$$( 2, \ 3 )$$

D.$$( 3, \ 4 )$$

8、['二分法的定义', '用二分法求函数零点的近似值']

正确率60.0%已知函数$$y=f ( x )$$为$$[ 0, 1 ]$$上的连续数函数,且$$f ( 0 ) \cdot f ( 1 ) < 0$$,使用二分法求函数零点,要求近似值的精确度达到$${{0}{.}{1}}$$,则需对区间至多等分的次数为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

1. 二分法计算数据:$$f(1) = -2.1$$,$$f(1.5) = 0.62$$,$$f(1.25) = -0.94$$,$$f(1.375) = -0.26$$,$$f(1.4375) = 0.163$$,$$f(1.40625) = -0.054$$

区间变化:初始区间$$(1, 1.5)$$,中点$$1.25$$(负),新区间$$(1.25, 1.5)$$;中点$$1.375$$(负),新区间$$(1.375, 1.5)$$;中点$$1.4375$$(正),新区间$$(1.375, 1.4375)$$;中点$$1.40625$$(负),新区间$$(1.40625, 1.4375)$$

区间长度:$$1.4375 - 1.40625 = 0.03125 < 0.05$$,满足精度要求。取区间中点近似解:$$x = \frac{{1.40625 + 1.4375}}{{2}} = 1.421875$$,但选项中最接近的是$$1.4375$$(C选项),且$$f(1.4375) = 0.163$$接近零。

答案:C

3. 函数$$f(x) = x^2 + 6x + c$$有零点但不能用二分法,说明函数在零点处导数为零(重根),即判别式$$D = 36 - 4c = 0$$,解得$$c = 9$$

答案:A

4. 二分法要求函数连续且在区间两端点函数值异号。

A. $$f(x) = x^4$$,零点为$$x = 0$$,但$$f(x) \geq 0$$恒成立,无法找到异号区间

B. $$f(x) = \tan x + 2$$,在$$(-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2})$$内连续,且$$\tan x$$从$$-\infty$$到$$+\infty$$,存在异号区间

C. $$f(x) = \cos x - 1$$,$$\cos x - 1 \leq 0$$恒成立,无法异号

D. $$f(x) = |2^x - 3|$$,非负函数,无法异号

答案:B

5. 不能用二分法的情况:函数在零点处导数为零(重根)或函数不连续

A. $$f(x) = 3x - 1$$,线性函数,可用二分法

B. $$f(x) = x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2$$,在$$x = 1$$处重根,导数为零

C. $$f(x) = \log_3 x$$,在$$x > 0$$连续,有单根

D. $$f(x) = e^x - 2$$,连续且严格递增,有单根

答案:B

6. 已知$$f(0) < 0$$,$$f(0.5) > 0$$,故零点在$$(0, 0.5)$$内。第二次计算应取中点$$x = 0.25$$,计算$$f(0.25)$$

答案:D

7. 函数$$f(x) = 2^x - 5$$,计算:$$f(2) = 4 - 5 = -1 < 0$$,$$f(3) = 8 - 5 = 3 > 0$$,故零点在$$(2, 3)$$

答案:C

8. 初始区间长度$$1$$,每次二分后区间长度减半。要求精度$$0.1$$,即$$\frac{{1}}{{2^n}} < 0.1$$,解得$$2^n > 10$$,$$n \geq 4$$(因$$2^3 = 8 < 10$$,$$2^4 = 16 > 10$$)。至多等分$$4$$次

答案:C

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