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 = 0

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。

f(x) = e−x − xf′(x) = −e−x − 1x₀ = 0
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 0.01 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 = 0.01
n =
3.ふつう
xy00.250.50.751

台形公式を n = 4 で使って ∫01 eˣ 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) = eˣ[a, b] = [0, 1]n = 4
|E| =
4.ふつう
t (s)01234v (m/s)97121818

車両の速さが 1 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 = 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
5.むずかしい
00.20.411.5ty(0, 1)

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

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 1h = 0.5
y1 =
6.むずかしい
00.050.100.050.1ty(0, 0)

古典的ルンゲ–クッタ法(RK4)を、h = 0.1 で 1 ステップ、y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 0 に適用してください。y₁ ≈ y(0.1) を求めてください。

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0h = 0.1
y1 =

解答

  1. 1. x2 = 0.5663
  2. 2. n = 7
  3. 3. |E| = 0.00894
  4. 4. s = 50.5 m
  5. 5. y1 = 1.667
  6. 6. y1 = 0.1003

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。