Wende das Bisektionsverfahren auf f(x) = x³ − x − 3 mit dem Startintervall [1, 2] an. Bestimme den Mittelpunkt c4 von Schritt 4.
Arbeitsblatt Numerische Verfahren mit Lösungen
1.Leicht
f(x) = x³ − x − 3[a, b] = [1, 2]n = 4
c4 =
2.Leicht
Wende das Newton-Raphson-Verfahren auf f(x) = x² − 10 mit dem Startwert x₀ = 3,5 an. Bestimme x1.
f(x) = x² − 10f′(x) = 2xx₀ = 3,5
x1 =
3.Mittel
Die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs wird alle 2 s gemessen (Tabelle). Schätze die von t = 0 bis t = 12 s zurückgelegte Strecke s mit der Simpson-Regel.
h = 2 sn = 6
s = m
4.Mittel
Nähere ∫02 x³ dx mit der Trapezregel, n = 4, an und vergleiche mit dem exakten Wert. Bestimme den absoluten Fehler |E| = |T − I|.
f(x) = x³[a, b] = [0, 2]n = 4
|E| =
5.Schwer
Führe einen Schritt des klassischen Runge-Kutta-Verfahrens (RK4) mit h = 0,1 für y′ = 1 + sin(ty), y(0) = 1, aus. Bestimme y₁ ≈ y(0,1).
y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 1h = 0,1
y1 =
6.Schwer
Verwende das Euler-Verfahren mit h = 0,1 für y′ = cos t − y, y(0) = −1, um y4 ≈ y(0,4) zu schätzen.
y′ = cos t − yy(0) = −1h = 0,1
y4 =
Lösungsschlüssel
- 1. c4 = 1,688
- 2. x1 = 3,179
- 3. s = 182 m
- 4. |E| = 0,25
- 5. y1 = 1,105
- 6. y4 = −0,3189
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