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数学题解答(敬请同行指正)

2023-12-20 15:15阅读:
数学题解答(敬请同行指正)
我一亲戚的小孩在外国语学校读高二年级,这是他的剑桥预科数学教材 Pure Mathematics 2&3 电子课本第148页(课本原页边码为137)的例题 WORKED EXAMPLE 6.3 的截屏。小孩问我该题如何理解,我的回复如下,敬请有兴趣的数学老师指正。
(1)原方程 cos x = 2x-1 是函数表达式 y1 = cos x 与 y2 = 2x-1 当 y1 = y2 时的合并方程;该合并方程是 y1 和 y2 的叠加函数的表达式 y3 = cos x - 2x + 1,而原方程可以移项改写为 cos x - 2x + 1 = 0。
(2)当 y1 = y2 时,设 y1 与 y2 的图像交点(若存在)坐标为(i,j),则 y3 图像与 x 轴相交于点(i,0),即原方程 cos x - 2x + 1 = 0 的根是 x = i。
(3)Answer b 的估值逻辑是先估 x 值令 y3>0,再估 x 值令 y3<0,则原方程的根 x = i(即 y3 = 0 时 x 的值)位于这两个 x 估值之间。
(4)例题已给出 x 的估值分别为 0.8 和 0.9,由例题计算结果得知两个 y3 的值异号,表明 y3 曲线的两个对应点分别位于 x 轴的上下两侧,即 y3 曲线在 x 值 0.8 和 0.9 之间穿过 x 轴(曲线在 x 轴的截距位于 0.8 和 0.9 之间)。
(5)注意:根据已知的 x 值(估值)用计算器求 cos x 值时须将弧度转换为度数(1弧度=5
7.3度)。例如 cos(0.8弧度)= cos(0.8 * 57.3度)。
(6)如果例题未给出 x 的估值,则实际估算时可试算 cos(1弧度)和 cos(0.5弧度)并将结果代入 y3 表达式;若结果(y3的值)异号,则可在 1 和 0.5 之间另取 x 值继续试算以逼近 x=i 值;以此方法继续试算可以逐步找到更高精确度的 i 值所在区间。
【注:关于“叠加”的定义】当两个函数 y1 = f(x) 和 y2 = g(x) 的自变量 x 取相同值时得到一组(两个)因变量值 y = a 和 y = b ;如果 y1 和 y2 的图像相交,则交点处 a = b ;将每组的 a 和 b 按一定规则(下文简称“规则#”)计算就得到一个新的因变量值 y = c ,而 y1 和 y2 的所有因变量值都按规则#计算就得到新的函数关系 y3 = h(x);此时 h(x) 称作 f(x) 和 g(x) 的叠加,所涉规则#就是新函数 h(x)的叠加规则。根据解题需要,我们可以在两个函数之间设定各种不同的规则#。比如,本例题设定的规则为 y1 = y2 ;根据该规则将 y1 和 y2 的表达式 f(x) 和 g(x) 相减就得到叠加函数的表达式 y3 = h(x) = f(x) - g(x);当 y3 = 0 时得叠加函数图像在 x 轴的截距。
完毕。

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