本经验通过线性穿插、极限法、微分及泰勒展开等四种方法,介绍二次根式的近似值计算方法步骤。
主要方法步骤
1、※.线性穿插法计算近似值
设√11923=x,并找与之最近的两个完全平方数,有:
√11881=109,
√11923=x,
√12100=110,用线性穿插得:
(11923-11881)/(12100-11923)=(x-109)/(110-x)
42(110-x)=177(x-109)
219x=23913
x=7971/73≈109.1918.
2、※.微分法计算近似值
∵dy=f'(x)dx,f(x)=√x,∴dy=dx/(2√x),对于本题有:
√11923-√11881=(11923-11881)/(2√11881)
√11923=√11881+42/(2*109)
√11923=109+21/109≈109.1927.
3、※.极限法计算近似值
原理为当x趋近无穷小时,有(1±x) ᵃ≈1±ax,其中a为不为1的常数。
对于本题:
√11923=√(11881+42)
√11923=√[11881(1+42/11881)]
=109√(1+42/11881)
=109*[1+42/(2*11881)]
=109+21/109≈109.1927.
4、※.泰勒展开式计算近似值
∵f(x)=f(x₀)/0!+f'(x₀)(x-x₀)/1!+f”(x₀)(x-x₀)²/2!+O(x³)
∴f(x)=f(x₀)+f'(x₀)(x-x₀)+f”(x₀)(x-x₀)²/2+O(x³)
其中O(x³)表示x的三次无穷小。
5、对于本题幂函数y=f(x)=√x,有:
f'(x)=(1/2)x^(-1/2),f”(x)=-(1/4)x^(-3/2),即:
f(x)≈f(x₀)+(1/2)x₀^(-1/2)(x-x₀)-(1/8)x₀^(-3/2)*(x-x₀)²。
对于本题,x=11923,x₀=11881,x-x₀=42,代入得:
√11923
≈√11881+21*11881^(-1/2)-(1/8)*42²*11881^(-3/2)
≈109+21*109⁻¹-(1/8)*42²*109⁻³
≈109+21/109-42²/(8*109³)
即:√11923≈109.1925。
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