이분법은 길이 2의 구간에서 시작한다. 단계마다 구간이 절반이 된다. 구간이 0.01보다 짧아지려면 최소 몇 단계(n)가 필요한가?
정답이 있는 수치해석 학습지
1.쉬움
b − a = 2ε = 0.01
n =
2.쉬움
시작값 x₀ = 2로 f(x) = x² − 3에 뉴턴–랩슨법을 적용하시오. x2을(를) 구하시오.
f(x) = x² − 3f′(x) = 2xx₀ = 2
x2 =
3.보통
띠 n = 6개의 사다리꼴 공식으로 ∫02 1/√(1 + x⁴) dx를 근사하시오. T을(를) 구하시오.
f(x) = 1/√(1 + x⁴)[a, b] = [0, 2]n = 6
T =
4.보통
사다리꼴 공식을 ∫01 eˣ dx에 쓴다. 오차는 [0, 1]에서 M = max|f″|일 때 최대 (b − a)³·M/(12n²)이다. 오차가 0.001 미만임을 보장하는 최소 띠 수 n을(를) 구하시오.
f(x) = eˣ[a, b] = [0, 1]ε = 0.001
n =
5.어려움
y′ = 1 + sin(ty), y(0) = 0.5에 대해 h = 0.5으로 고전적 룽게–쿠타법(RK4)을 한 단계 수행하시오. y₁ ≈ y(0.5)를 구하시오.
y′ = 1 + sin(ty)y(0) = 0.5h = 0.5
y1 =
6.어려움
y′ = y(2 − y), y(0) = 1을(를) 단계 h = 0.25의 오일러법으로 t = 0.75까지 푸시오. 정확한 해는 y = 2y₀/(y₀ + (2 − y₀)e−2t)이다. 전역 오차 |E| = |y(0.75) − y3|를 구하시오.
y′ = y(2 − y)y(0) = 1h = 0.25
|E| =
정답표
- 1. n = 8
- 2. x2 = 1.732
- 3. T = 1.355
- 4. n = 16
- 5. y1 = 1.108
- 6. |E| = 0.04057
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