f(x) = e−x − x に、初期値 x₀ = 0 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。
解答つき数値計算法ワークシート
1.やさしい
f(x) = e−x − xf′(x) = −e−x − 1x₀ = 0
x2 =
2.やさしい
f(x) = x² − 2 に、初期値 x₀ = 2 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 − 2f′(x) = 2xx₀ = 2
x2 =
3.ふつう
∫13 1/x dx に台形公式を使います。誤差は、[1, 3] 上で M = max|f″| として、最大でも (b − a)³·M/(12n²) です。誤差が 1 × 10⁻⁵ 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) = 1/x[a, b] = [1, 3]ε = 1 × 10⁻⁵
n =
4.ふつう
台形公式を n = 2 で使って ∫02 sin x dx を近似し、厳密な値と比べてください。絶対誤差 |E| = |T − I| を求めてください。
f(x) = sin x[a, b] = [0, 2]n = 2
|E| =
5.むずかしい
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) = 1 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) = 1h = 0.2
y1 =
6.むずかしい
古典的ルンゲ–クッタ法(RK4)を、h = 0.1 で 1 ステップ、y′ = cos t − y、y(0) = 3 に適用してください。y₁ ≈ y(0.1) を求めてください。
y′ = cos t − yy(0) = 3h = 0.1
y1 =
解答
- 1. x2 = 0.5663
- 2. x2 = 1.417
- 3. n = 366
- 4. |E| = 0.12
- 5. y1 = 1.223
- 6. y1 = 2.81
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。