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。

名前: ____________________   日付: ____________

1.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 0.005 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 = 1ε = 0.005
n =
2.やさしい
xya = 1b = 2

区間 [1, 2] から始めて、f(x) = x³ + 2x − 7 に二分法を適用してください。ステップ 3 の中点 c3 を求めてください。

f(x) = x³ + 2x − 7[a, b] = [1, 2]n = 3
c3 =
3.ふつう
t (s)01234v (m/s)4871010

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
xy11.522.53

台形公式を n = 4 で使って ∫13 1/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) = 1/x[a, b] = [1, 3]n = 4
|E| =
5.むずかしい
00.050.10.150.211.11.21.3ty(0, 1)

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) = 1 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) = 1h = 0.2
y1 =
6.むずかしい
00.20.400.020.04ty(0, 0)

ホイン法(改良オイラー法)を h = 0.25 で y′ = t² + y²、y(0) = 0 に使い、y2 ≈ y(0.5) を推定してください。

y′ = t² + y²y(0) = 0h = 0.25
y2 =

解答

  1. 1. n = 8
  2. 2. c3 = 1.625
  3. 3. s = 33.33 m
  4. 4. |E| = 0.01805
  5. 5. y1 = 1.253
  6. 6. y2 = 0.04695

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。