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
x234567y1.38631.60941.79181.94592.07942.1972

表の線形補間を使って、x = 4.75 での y を推定してください。

x = 4.75
y =
2.やさしい
xyx₀ = 1

f(x) = ln x + 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) = ln x + x − 3f′(x) = 1/x + 1x₀ = 1
x2 =
3.ふつう
xy012

シンプソンの公式を n = 2 個の短冊で使って、∫02 1/(1 + x³) dx を近似してください。S を答えてください。

f(x) = 1/(1 + x³)[a, b] = [0, 2]n = 2
S =
4.ふつう

∫02 eˣ dx に台形公式を使います。誤差は、[0, 2] 上で M = max|f″| として、最大でも (b − a)³·M/(12n²) です。誤差が 0.0005 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) = eˣ[a, b] = [0, 2]ε = 0.0005
n =
5.むずかしい
00.510.51ty(0, 1)

オイラー法を刻み幅 h = 0.25 で t = 1.25 まで使って、y′ = −2ty、y(0) = 1 を解いてください。厳密解は y = y₀e−t² です。大域誤差 |E| = |y(1.25) − y5| を求めてください。

y′ = −2tyy(0) = 1h = 0.25
|E| =
6.むずかしい
00.10.20.30.400.20.4ty(0, 0)

ホイン法(改良オイラー法)を h = 0.2 で y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 0 に使い、y2 ≈ y(0.4) を推定してください。

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0h = 0.2
y2 =

解答

  1. 1. y = 1.907
  2. 2. x2 = 2.205
  3. 3. S = 1.037
  4. 4. n = 100
  5. 5. |E| = 0.004533
  6. 6. y2 = 0.4245

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。