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
xyx₀ = 1

f(x) = x³ − x − 3 に、初期値 x₀ = 1 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) = x³ − x − 3f′(x) = 3x² − 1x₀ = 1
x2 =
2.やさしい

二分法は、長さ 1 の区間から始まります。各ステップで区間は半分になります。区間が 0.05 より短くなるまでに、少なくとも何ステップ n 必要ですか?

b − a = 1ε = 0.05
n =
3.ふつう
t (s)051015202530v (m/s)35912141420

車両の速さが 5 秒ごとに測定されています(表)。シンプソンの公式を使って、t = 0 から t = 30 秒までに進んだ距離 s を推定してください。

h = 5 sn = 6
s = m
4.ふつう
xy12.54

シンプソンの公式を n = 2 で使って ∫14 1/x dx を近似し、厳密な値と比べてください。絶対誤差 |E| = |S − I| を求めてください。

f(x) = 1/x[a, b] = [1, 4]n = 2
|E| =
5.むずかしい
00.20.4345ty(0, 3)

ホイン法(改良オイラー法)を h = 0.25 で y′ = t + y、y(0) = 3 に使い、y2 ≈ y(0.5) を推定してください。

y′ = t + yy(0) = 3h = 0.25
y2 =
6.むずかしい
00.050.10.150.20.50.60.7ty(0, 0.5)

古典的ルンゲ–クッタ法(RK4)を、h = 0.2 で 1 ステップ、y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 0.5 に適用してください。y₁ ≈ y(0.2) を求めてください。

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0.5h = 0.2
y1 =

解答

  1. 1. x2 = 1.93
  2. 2. n = 5
  3. 3. s = 321.7 m
  4. 4. |E| = 0.03871
  5. 5. y2 = 5.066
  6. 6. y1 = 0.7128

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。