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 = 0b = 2

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 4 の中点 c4 を求めてください。

f(x) = x³ + 2x − 2[a, b] = [0, 2]n = 4
c4 =
2.やさしい

二分法は、長さ 2 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 0.0002 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 = 2ε = 0.0002
n =
3.ふつう
t (s)01234v (m/s)811151822

車両の速さが 1 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 = 4 秒までに進んだ距離 s を推定してください。

h = 1 sn = 4
s = m
4.ふつう
xy01.53

台形公式を n = 2 で使って ∫03 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, 3]n = 2
|E| =
5.むずかしい
00.51510ty(0, 2)

オイラー法を h = 0.2 で y′ = 1.5y、y(0) = 2 に使い、y5 ≈ y(1) を推定してください。

y′ = 1.5yy(0) = 2h = 0.2
y5 =
6.むずかしい
00.510.51ty(0, 1)

オイラー法を刻み幅 h = 0.25 で t = 1 まで使って、y′ = −y、y(0) = 1 を解いてください。厳密解は y = y₀e−t です。大域誤差 |E| = |y(1) − y4| を求めてください。

y′ = −yy(0) = 1h = 0.25
|E| =

解答

  1. 1. c4 = 0.875
  2. 2. n = 14
  3. 3. s = 58.67 m
  4. 4. |E| = 0.3879
  5. 5. y5 = 7.426
  6. 6. |E| = 0.05147

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。