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
x22.533.544.5y1.73211.870822.12132.23612.3452

表の線形補間を使って、x = 3.875 での y を推定してください。

x = 3.875
y =
2.やさしい

二分法は、長さ 0.5 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 0.005 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 = 0.5ε = 0.005
n =
3.ふつう
xy00.66671.3332

台形公式を n = 3 個の短冊で使って、∫02 1/√(1 + x⁴) dx を近似してください。T を答えてください。

f(x) = 1/√(1 + x⁴)[a, b] = [0, 2]n = 3
T =
4.ふつう

∫01 x³ dx に台形公式を使います。誤差は、[0, 1] 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) = x³[a, b] = [0, 1]ε = 0.001
n =
5.むずかしい
00.5100.511.5ty(0, 0)

オイラー法を h = 0.25 で y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 0 に使い、y4 ≈ y(1) を推定してください。

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0h = 0.25
y4 =
6.むずかしい
00.20.41.61.82ty(0, 2)

オイラー法を刻み幅 h = 0.1 で t = 0.5 まで使って、y′ = −2ty、y(0) = 2 を解いてください。厳密解は y = y₀e−t² です。大域誤差 |E| = |y(0.5) − y5| を求めてください。

y′ = −2tyy(0) = 2h = 0.1
|E| =

解答

  1. 1. y = 2.207
  2. 2. n = 7
  3. 3. T = 1.35
  4. 4. n = 23
  5. 5. y4 = 1.225
  6. 6. |E| = 0.06961

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。