区間 [0, 2] から始めて、f(x) = x³ + 2x − 2 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。
解答つき数値計算法ワークシート
1.やさしい
f(x) = x³ + 2x − 2[a, b] = [0, 2]n = 3
c3 =
2.やさしい
f(x) = x² − 2 に、初期値 x₀ = 1.5 でニュートン–ラフソン法を適用してください。x1 を求めてください。
f(x) = x² − 2f′(x) = 2xx₀ = 1.5
x1 =
3.ふつう
∫01 eˣ dx に台形公式を使います。誤差は、[0, 1] 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, 1]ε = 0.001
n =
4.ふつう
車両の速さが 10 秒ごとに測定されています(表)。台形公式を使って、t = 0 から t = 50 秒までに進んだ距離 s を推定してください。
h = 10 sn = 5
s = m
5.むずかしい
オイラー法を h = 0.25 で y′ = y(2 − y)、y(0) = 1 に使い、y5 ≈ y(1.25) を推定してください。
y′ = y(2 − y)y(0) = 1h = 0.25
y5 =
6.むずかしい
オイラー法を刻み幅 h = 0.2 で t = 0.8 まで使って、y′ = t + y、y(0) = 1 を解いてください。厳密解は y = −t − 1 + (y₀ + 1)eᵗ です。大域誤差 |E| = |y(0.8) − y4| を求めてください。
y′ = t + yy(0) = 1h = 0.2
|E| =
解答
- 1. c3 = 0.75
- 2. x1 = 1.417
- 3. n = 16
- 4. s = 285 m
- 5. y5 = 1.897
- 6. |E| = 0.3039
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。