วิธีเชิงตัวเลข: แบบฝึกหัดและข้อสอบเก่า

การคำนวณคำตอบที่ไม่มีสูตร: รากของสมการด้วยวิธีแบ่งครึ่งและนิวตัน–ราฟสัน การประมาณค่าในช่วงในตาราง การอินทิเกรตเชิงตัวเลขด้วยกฎสี่เหลี่ยมคางหมูและกฎของซิมป์สัน และสมการเชิงอนุพันธ์ด้วยออยเลอร์ ฮอยน์ และรุงเง–คุตตา ข้อสอบถามการวนซ้ำไม่กี่รอบในตารางและขนาดของความคลาดเคลื่อน

ฝึกรายวิชานี้ฟรีฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร

ชุดสรุปเร่งรัด (PDF)สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำ และโจทย์ฝึกพร้อมเฉลยละเอียด พร้อมพิมพ์

หัวข้อในรายวิชานี้

  1. วิธีเชิงตัวเลขการหารากและการประมาณค่าในช่วง · กฎสี่เหลี่ยมคางหมูและกฎของซิมป์สัน · ออยเลอร์ ฮอยน์ และรุงเง–คุตตาโจทย์คำนวณ
  2. ลำดับและอนุกรมอนุกรมเลขคณิตและอนุกรมเรขาคณิต · การลู่เข้าและอนุกรมกำลัง · พหุนามเทย์เลอร์และแมคคลอรินโจทย์คำนวณ
  3. เมทริกซ์และดีเทอร์มินันต์ดีเทอร์มินันต์ 2×2 · 3×3 และผลคูณ · ค่าเฉพาะและระบบสมการโจทย์คำนวณ
  4. สมการเชิงอนุพันธ์การเติบโตและการสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล · กฎการเย็นตัวของนิวตัน · สมการเชิงเส้นอันดับหนึ่งโจทย์คำนวณ

เทคนิคทำข้อสอบวิชา วิธีเชิงตัวเลข

  • เก็บอย่างน้อยหกหลักนัยสำคัญในทุกรอบการวนซ้ำ และปัดเฉพาะคำตอบสุดท้าย
  • เขียนน้ำหนักของกฎการอินทิเกรตไว้ใต้ตารางค่าก่อนบวกอะไรทั้งสิ้น
  • ใช้พหุนามเทย์เลอร์อธิบายความคลาดเคลื่อน: ความคลาดเคลื่อนของออยเลอร์เป็นสัดส่วนกับ h ของซิมป์สันกับ h⁴

ตัวอย่างวิธีทำ

วิธีเชิงตัวเลขง่าย

วิธีแบ่งครึ่งเริ่มบนช่วงที่ยาว 4 ทุกขั้นแบ่งช่วงเป็นครึ่งหนึ่ง ต้องใช้อย่างน้อยกี่ขั้น n ก่อนที่ช่วงจะสั้นกว่า 0.0001

b − a = 4ε = 0.0001

จงหา n

แสดงคำใบ้
  1. หลัง n ขั้น ช่วงมีความยาว (b − a)/2ⁿ
  2. แก้ 4/2ⁿ < 0.0001 ดังนั้น 2ⁿ > 40000
  3. n > log₂(40000) = 15.29
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

การหารากและการประมาณค่าในช่วง: วิธีแบ่งครึ่งรักษาช่วง [a, b] ที่ f เปลี่ยนเครื่องหมาย แต่ละขั้นหาจุดกึ่งกลาง c = (a + b)/2 และเก็บครึ่งที่เครื่องหมายยังเปลี่ยน ดังนั้นหลัง n ขั้นช่วงกว้าง (b − a)/2ⁿ วิธีนิวตัน–ราฟสันตามเส้นสัมผัสไปถึงแกน: xn+1 = xn − f(xn)/f′(xn); ใกล้รากเดี่ยว จำนวนหลักที่ถูกต้องเพิ่มเป็นประมาณสองเท่าต่อขั้น การประมาณค่าในช่วงเชิงเส้นระหว่างจุดในตารางสองจุด: y = y₁ + (y₂ − y₁)(x − x₁)/(x₂ − x₁)

เงื่อนไข

4/2ⁿ < 0.0001 → 2ⁿ > 40000

ลอการิทึม

n > ln(40000)/ln 2 = 15.29
n = 16

ตรวจสอบ

2¹⁵ = 32768 < 40000 < 2¹⁶ = 65536

คำตอบ

n = 16
ลำดับและอนุกรมปานกลาง
kSn​12345678910S = ?

จงหาผลบวก S = Σk=1∞ 12/(k(k + 3))

ak = 12/(k(k + 3))

จงหา S

แสดงคำใบ้
  1. เศษส่วนย่อย: 1/(k(k + 3)) = (1/3)·(1/k − 1/(k + 3))
  2. เขียนสองสามพจน์แรกออกมา: ส่วนใหญ่ตัดกันหมด (ผลบวกแบบเทเลสโคปิก)
  3. สิ่งที่เหลืออยู่คือ (12/3)·(1 + … + 1/3)
แสดงคำตอบและเฉลยทีละขั้นตอน

การลู่เข้า: ถ้าพจน์ไม่ลู่เข้าสู่ 0 อนุกรมจะลู่ออก (การทดสอบพจน์ที่ n) Σ1/kᵖ ลู่เข้าเฉพาะเมื่อ p > 1 และ Σrᵏ ลู่เข้าเฉพาะเมื่อ |r| < 1 ให้เปรียบเทียบอนุกรมกับหนึ่งในนี้เมื่อพจน์ของมันมีพฤติกรรมเหมือนกันสำหรับ k ขนาดใหญ่ การทดสอบอัตราส่วน: L = lim |ak+1/ak|; การทดสอบราก: L = lim |ak|1/k L < 1 ลู่เข้า L > 1 ลู่ออก L = 1 ตัดสินไม่ได้ อนุกรมกำลัง Σck(x − x₀)ᵏ ลู่เข้าสำหรับ |x − x₀| < R โดย R = lim |ck/ck+1|; อนุกรมสลับที่พจน์ลดลงสู่ 0 ลู่เข้า

เศษส่วนย่อย

12/(k(k + 3)) = (12/3)·(1/k − 1/(k + 3))

ยกเลิก

S = (12/3)·(1 + 1/2 + 1/3) = 7.333

คำตอบ

S = 7.333

การฝึกทำงานอย่างไร

  • “ฝึกรายวิชานี้” ผสมโจทย์จากทุกหัวข้อของวิชา เหมือนข้อสอบจริง
  • โจทย์ทุกข้อใช้ค่าใหม่ คุณจึงเรียนรู้วิธีทำ ไม่ใช่จำคำตอบ
  • ติดขัดใช่ไหม เปิดคำใบ้เล็ก ๆ ก่อน และเปิดคำอธิบายฉบับเต็มเมื่อจำเป็นเท่านั้น
  • ข้อสอบจำลองจับเวลาและไม่มีคำใบ้ และคุณจะได้คะแนนและการทบทวนฉบับเต็มเมื่อจบ

เครื่องคำนวณสำหรับรายวิชานี้

รายวิชาที่เกี่ยวข้อง

ฝึกรายวิชานี้ฟรีฝึกรายวิชานี้ทำข้อสอบจำลองโจทย์ฟรีวันละ 5 ข้อ ไม่ต้องใช้บัตร