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
x012345y11.34991.82212.45963.32014.4817

表の線形補間を使って、x = 4.6 での y を推定してください。

x = 4.6
y =
2.やさしい
xyx₀ = 1

f(x) = cos x − x 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) = cos x − xf′(x) = −sin x − 1x₀ = 1
x2 =
3.ふつう
xy00.511.52

シンプソンの公式を n = 4 個の短冊で使って、∫02 e−x² dx を近似してください。S を答えてください。

f(x) = e−x²[a, b] = [0, 2]n = 4
S =
4.ふつう
xy00.511.52

台形公式を n = 4 個の短冊で使って、∫02 √x·e−x dx を近似してください。T を答えてください。

f(x) = √x·e−x[a, b] = [0, 2]n = 4
T =
5.むずかしい
00.050.10.50.550.6ty(0, 0.5)

古典的ルンゲ–クッタ法(RK4)を、h = 0.1 で 1 ステップ、y′ = e−ty、y(0) = 0.5 に適用してください。y₁ ≈ y(0.1) を求めてください。

y′ = e−tyy(0) = 0.5h = 0.1
y1 =
6.むずかしい
012510ty(0, 3)

オイラー法を刻み幅 h = 0.5 で t = 2.5 まで使って、y′ = 0.5y、y(0) = 3 を解いてください。厳密解は y = y₀e0.5t です。大域誤差 |E| = |y(2.5) − y5| を求めてください。

y′ = 0.5yy(0) = 3h = 0.5
|E| =

解答

  1. 1. y = 4.017
  2. 2. x2 = 0.7391
  3. 3. S = 0.8818
  4. 4. T = 0.5829
  5. 5. y1 = 0.5972
  6. 6. |E| = 1.316

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。