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
x00.20.40.60.81y11.09541.18321.26491.34161.4142

表の線形補間を使って、x = 0.32 での y を推定してください。

x = 0.32
y =
2.やさしい
xyx₀ = 0.5

f(x) = e−x − x に、初期値 x₀ = 0.5 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) = e−x − xf′(x) = −e−x − 1x₀ = 0.5
x2 =
3.ふつう
xy00.51

台形公式を n = 2 で使って ∫01 x³ 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) = x³[a, b] = [0, 1]n = 2
|E| =
4.ふつう

∫12 1/x dx に台形公式を使います。誤差は、[1, 2] 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) = 1/x[a, b] = [1, 2]ε = 0.001
n =
5.むずかしい
00.5100.511.5ty(0, 0)

オイラー法を h = 0.2 で y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 0 に使い、y5 ≈ y(1) を推定してください。

y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0h = 0.2
y5 =
6.むずかしい
00.20.40.60.51ty(0, 0.5)

ホイン法(改良オイラー法)を h = 0.25 で y′ = y(2 − y)、y(0) = 0.5 に使い、y3 ≈ y(0.75) を推定してください。

y′ = y(2 − y)y(0) = 0.5h = 0.25
y3 =

解答

  1. 1. y = 1.148
  2. 2. x2 = 0.5671
  3. 3. |E| = 0.0625
  4. 4. n = 13
  5. 5. y5 = 1.249
  6. 6. y3 = 1.19

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。