题目
y=f(x)-|||-0 r-|||-x2 x1牛顿迭代法是求方程近似解的另一种方法.如图,方程f(x)=0的根就是函数f(x)的零点r,取初始值x0,f(x)的图象在横坐标为x0的点处的切线与x轴的交点的横坐标为x1,f(x)的图象在横坐标为x1的点处的切线与x轴的交点的横坐标为x2,一直继续下去,得到x1,x2,…,xn,它们越来越接近r.若f(x)=x2-2(x>0),x0=2,则用牛顿法得到的r的近似值x2约为( )A. 1.438B. 1.417C. 1.416D. 1.375
牛顿迭代法是求方程近似解的另一种方法.如图,方程f(x)=0的根就是函数f(x)的零点r,取初始值x0,f(x)的图象在横坐标为x0的点处的切线与x轴的交点的横坐标为x1,f(x)的图象在横坐标为x1的点处的切线与x轴的交点的横坐标为x2,一直继续下去,得到x1,x2,…,xn,它们越来越接近r.若f(x)=x2-2(x>0),x0=2,则用牛顿法得到的r的近似值x2约为( )- A. 1.438
- B. 1.417
- C. 1.416
- D. 1.375
题目解答
答案
B. 1.417
解析
考查要点:本题主要考查牛顿迭代法的计算步骤,涉及函数求导、切线方程的建立以及迭代公式的应用。
解题核心思路:
- 牛顿迭代法公式:$x_{n+1} = x_n - \frac{f(x_n)}{f'(x_n)}$,通过不断迭代逼近方程的根。
- 关键步骤:
- 计算初始点$x_0$处的函数值$f(x_0)$和导数$f'(x_0)$,得到$x_1$。
- 重复上述过程,用$x_1$计算$x_2$。
- 破题关键:正确应用迭代公式,注意每一步的计算精度。
计算$x_1$
- 函数值与导数:
$f(x_0) = 2^2 - 2 = 2$,$f'(x_0) = 2 \times 2 = 4$。 - 迭代公式代入:
$x_1 = x_0 - \frac{f(x_0)}{f'(x_0)} = 2 - \frac{2}{4} = 1.5.$
计算$x_2$
- 函数值与导数:
$f(x_1) = \left(\frac{3}{2}\right)^2 - 2 = \frac{1}{4}$,$f'(x_1) = 2 \times \frac{3}{2} = 3$。 - 迭代公式代入:
$x_2 = x_1 - \frac{f(x_1)}{f'(x_1)} = \frac{3}{2} - \frac{\frac{1}{4}}{3} = \frac{17}{12} \approx 1.417.$