Застосуйте метод Ньютона–Рафсона до f(x) = x³ + 2x − 5 з початковим значенням x₀ = 2. Знайдіть x1.
Робочий аркуш «Чисельні методи» з відповідями
1.Легка
f(x) = x³ + 2x − 5f′(x) = 3x² + 2x₀ = 2
x1 =
2.Легка
Застосуйте метод Ньютона–Рафсона до f(x) = ln x + x − 4 з початковим значенням x₀ = 2,5. Знайдіть x2.
f(x) = ln x + x − 4f′(x) = 1/x + 1x₀ = 2,5
x2 =
3.Середня
Формулу трапецій застосовують до ∫01 eˣ dx. Похибка не перевищує (b − a)³·M/(12n²), де M = max|f″| на [0, 1]. Знайдіть найменшу кількість смуг n, що гарантує похибку нижче за 1 × 10⁻⁵.
f(x) = eˣ[a, b] = [0, 1]ε = 1 × 10⁻⁵
n =
4.Середня
Наближено обчисліть ∫02 √(1 + x³) dx за формулою Сімпсона з n = 6 смугами. Дайте S.
f(x) = √(1 + x³)[a, b] = [0, 2]n = 6
S =
5.Складна
Виконайте один крок класичного методу Рунге–Кутти (RK4) з h = 0,2 для y′ = cos t − y, y(0) = 2. Знайдіть y₁ ≈ y(0,2).
y′ = cos t − yy(0) = 2h = 0,2
y1 =
6.Складна
Розв’яжіть y′ = y − t², y(0) = 3 методом Ейлера з кроком h = 0,2 до t = 1. Точний розв’язок — y = t² + 2t + 2 + (y₀ − 2)eᵗ. Знайдіть глобальну похибку |E| = |y(1) − y5|.
y′ = y − t²y(0) = 3h = 0,2
|E| =
Ключ відповідей
- 1. x1 = 1,5
- 2. x2 = 2,926
- 3. n = 151
- 4. S = 3,241
- 5. y1 = 1,817
- 6. |E| = 0,5276
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.