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√17523=x,并找与之最近的两个完全平方数,有:
√17424=132,
√17523=x,
√17689=133,用线性穿插得:
(17523-17424)/(17689-17523)=(x-132)/(133-x)
99(133-x)=166(x-132)
265x=35079
x=35079/265≈132.3736.
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:
√17523-√17424=(17523-17424)/(2√17424)
√17523=√17424+99/(2*132)
√17523=132+3/8≈132.3750.
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:
√17523=√(17424+99)
√17523=√[17424(1+99/17424)]
=132√(1+99/17424)
=132*[1+99/(2*17424)]
=132+3/8≈132.3750.
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=17523,x₀=17424,x-x₀=99,代入得:
√17523
≈√17424+(99/2)*17424^(-1/2)-(1/8)*99²*17424^(-3/2)
≈132+(99/2)*132⁻¹-(1/8)*99²*132⁻³
≈132+3/8-99²/(8*132³)
即:√17523≈132.3745。
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