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

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 0.05 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 = 0.05
n =
2.やさしい
xyx₀ = 2

f(x) = x³ + 2x − 5 に、初期値 x₀ = 2 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) = x³ + 2x − 5f′(x) = 3x² + 2x₀ = 2
x2 =
3.ふつう
xy00.250.50.751

台形公式を n = 4 個の短冊で使って、∫01 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, 1]n = 4
T =
4.ふつう
xy00.51

シンプソンの公式を n = 2 個の短冊で使って、∫01 √(1 + x³) dx を近似してください。S を答えてください。

f(x) = √(1 + x³)[a, b] = [0, 1]n = 2
S =
5.むずかしい
00.20.422.53ty(0, 3)

オイラー法を h = 0.1 で y′ = cos t − y、y(0) = 3 に使い、y5 ≈ y(0.5) を推定してください。

y′ = cos t − yy(0) = 3h = 0.1
y5 =
6.むずかしい
00.10.20.30.20.3ty(0, 0.2)

オイラー法を刻み幅 h = 0.1 で t = 0.3 まで使って、y′ = y(2 − y)、y(0) = 0.2 を解いてください。厳密解は y = 2y₀/(y₀ + (2 − y₀)e−2t) です。大域誤差 |E| = |y(0.3) − y3| を求めてください。

y′ = y(2 − y)y(0) = 0.2h = 0.1
|E| =

解答

  1. 1. n = 5
  2. 2. x2 = 1.343
  3. 3. T = 0.9233
  4. 4. S = 1.109
  5. 5. y5 = 2.167
  6. 6. |E| = 0.01129

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。