解答つき数値計算法ワークシート

無料で印刷できる数値計算法のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
xya = 1b = 2

区間 [1, 2] から始めて、f(x) = x³ + 2x − 10 に二分法を適用してください。ステップ 3 の中点 c3 を求めてください。

f(x) = x³ + 2x − 10[a, b] = [1, 2]n = 3
c3 =
2.やさしい
xyx₀ = 3

f(x) = x² − 13 に、初期値 x₀ = 3 でニュートン–ラフソン法を適用してください。x2 を求めてください。

f(x) = x² − 13f′(x) = 2xx₀ = 3
x2 =
3.ふつう

∫02 eˣ dx に台形公式を使います。誤差は、[0, 2] 上で M = max|f″| として、最大でも (b − a)³·M/(12n²) です。誤差が 0.001 未満になることを保証する最小の短冊の数 n を求めてください。

f(x) = eˣ[a, b] = [0, 2]ε = 0.001
n =
4.ふつう
xy00.20.40.60.81

台形公式を n = 5 個の短冊で使って、∫01 sin(x²) dx を近似してください。T を答えてください。

f(x) = sin(x²)[a, b] = [0, 1]n = 5
T =
5.むずかしい
00.20.40.50.60.7ty(0, 0.5)

古典的ルンゲ–クッタ法(RK4)を、h = 0.5 で 1 ステップ、y′ = cos t − y、y(0) = 0.5 に適用してください。y₁ ≈ y(0.5) を求めてください。

y′ = cos t − yy(0) = 0.5h = 0.5
y1 =
6.むずかしい
00.511.5510ty(0, 3)

オイラー法を h = 0.5 で y′ = y − t²、y(0) = 3 に使い、y3 ≈ y(1.5) を推定してください。

y′ = y − t²y(0) = 3h = 0.5
y3 =

解答

  1. 1. c3 = 1.875
  2. 2. x2 = 3.606
  3. 3. n = 71
  4. 4. T = 0.3139
  5. 5. y1 = 0.6783
  6. 6. y3 = 9.438

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。