已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(a,b)(b-a=0.1)上有惟一零点,如果用“二分法”求这个零点(精%C

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 06:52:55
已知图象连续不断的函数y=f(x)在区间(a,b)上有惟一零点(b-a=0.1),如果用二分法求这个零点(精确到0.0001)的近似值,那么将区间(a,b)等分的次数至多是_________
为什么这道题问的是至多,而不是至少,还是等分到几次就可求出,难道等分一次就能求出零点吗?

首先,连续函数是有介值性质的,也就是我们可以通过计算区间的两端点的函数值异号,判定根在这个区间内。

b-a=0.1,所以第一次二分得到中点(a+b)/2,比较f(a),f(b),f((a+b)/2)即可知道零点在哪个区间内,即区间的端点函数值异号的区间内。此时区间的长度缩短为0.05。
同理第二次分后得到的长度缩短为0.025,
第三次是0.0125,也就是第n次分割后得到的区间长度是0.1的1/2^n。
我们要求0.1/2^n<0.0001,所以n=10时符合精度要求,即长度为1/10240。此时在区间中随便取一个点就是解。
因此等分10次就一定可以求出。

问“至多”就是问分多少次之后,肯定不需要再分了。因为这涉及到应用的问题,有的时候我们要知道计算量有多大,如果能保证“函数再烂也只需要算10次就足够了”,那就很好办。如果不知道到底要算多久,人就很容易失去信心——“都算了八次了,还没得到结果啊?不算啦不算啦……”
换言之,就是算多少次肯定对某些函数不会做无用功,刚好够用;虽然有时会做无用功(例如算了三次就得到解了什么的)。但是如果去做11次的话,显然对所有函数都多做了一次,浪费。

为什么不问“至少”?因为肯定至少得做一次。而且如果函数性质足够好,那么一次就能得到结果(例如,x-1=0,[a,b]=[0,2]的情况),但是有什么用处嘛。

等分一次当然对有的函数能求出零点,但是这个结果没用处——“用我这个算法,任何函数都算至少一次就能得到解。”——完完全全的废话。没任何意义。

基本上,无论是问“至多”还是“至少”,只要不是别有用心的题,都是在问做多少次后刚好对所有的情况都能达到要求,而且又不会浪费精力。

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