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
x123456y1.34991.82212.45963.32014.48176.0496

表の線形補間を使って、x = 2.3 での y を推定してください。

x = 2.3
y =
2.やさしい
xyx₀ = 2

f(x) = x³ − x − 1 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。x1 を求めてください。

f(x) = x³ − x − 1f′(x) = 3x² − 1x₀ = 2
x1 =
3.ふつう

∫12 1/x dx に台形公式を使います。誤差は、[1, 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) = 1/x[a, b] = [1, 2]ε = 0.001
n =
4.ふつう
xy11.52

シンプソンの公式を n = 2 で使って ∫12 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, 2]n = 2
|E| =
5.むずかしい
00.050.10.150.20.50.55ty(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′ = t² + y²、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′ = t² + y²y(0) = 0.5h = 0.2
y1 =
6.むずかしい
00.20.40.40.450.5ty(0, 0.5)

オイラー法を h = 0.1 で y′ = −2ty、y(0) = 0.5 に使い、y5 ≈ y(0.5) を推定してください。

y′ = −2tyy(0) = 0.5h = 0.1
y5 =

解答

  1. 1. y = 2.013
  2. 2. x1 = 1.545
  3. 3. n = 13
  4. 4. |E| = 0.001297
  5. 5. y1 = 0.5584
  6. 6. y5 = 0.4068

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。