f(x) = x³ − x − 5 に、初期値 x₀ = 3 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。
解答つき数値計算法ワークシート
1.やさしい
f(x) = x³ − x − 5f′(x) = 3x² − 1x₀ = 3
x2 =
2.やさしい
二分法は、長さ 0.5 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 0.0001 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 = 0.5ε = 0.0001
n =
3.ふつう
∫13 1/x dx に台形公式を使います。誤差は、[1, 3] 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, 3]ε = 0.001
n =
4.ふつう
車両の速さが 10 秒ごとに測定されています(表)。台形公式を使って、t = 0 から t = 50 秒までに進んだ距離 s を推定してください。
h = 10 sn = 5
s = m
5.むずかしい
古典的ルンゲ–クッタ法(RK4)を、h = 0.1 で 1 ステップ、y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 1 に適用してください。y₁ ≈ y(0.1) を求めてください。
y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 1h = 0.1
y1 =
6.むずかしい
オイラー法を h = 0.1 で y′ = 1 + sin(ty)、y(0) = 0.5 に使い、y3 ≈ y(0.3) を推定してください。
y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0.5h = 0.1
y3 =
解答
- 1. x2 = 1.964
- 2. n = 13
- 3. n = 37
- 4. s = 790 m
- 5. y1 = 1.105
- 6. y3 = 0.8201
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。