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 = 2.5

f(x) = x² − 5 に、初期値 x₀ = 2.5 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) = x² − 5f′(x) = 2xx₀ = 2.5
x2 =
2.やさしい
x234567y1.38631.60941.79181.94592.07942.1972

表の線形補間を使って、y = 1.5425 となる値 x を推定してください。

y = 1.5425
x =
3.ふつう
t (s)051015202530v (m/s)7542343

車両の速さが 5 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 = 30 秒までに進んだ距離 s を推定してください。

h = 5 sn = 6
s = m
4.ふつう
xy00.51

シンプソンの公式を n = 2 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| = |S − I| を求めてください。

f(x) = eˣ[a, b] = [0, 1]n = 2
|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
00.20.40.60.8123ty(0, 1)

オイラー法を h = 0.2 で y′ = t + y、y(0) = 1 に使い、y4 ≈ y(0.8) を推定してください。

y′ = t + yy(0) = 1h = 0.2
y4 =

解答

  1. 1. x2 = 2.236
  2. 2. x = 2.7
  3. 3. s = 113.3 m
  4. 4. |E| = 0.0005793
  5. 5. y1 = 1.253
  6. 6. y4 = 2.347

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。