質問<153>99/6/22
1)√976000 3 2) √100000 3)√0.8844 これらを小数点以下4桁まで求めたいのですがどのようにす ればよいのでしょうか? 何か公式のようなものはないのでしょうか? 今までは、数を少しづつ増やしたり減らしたりしてきたので すが細かい数字まで求めなければいけない場合は不可能にな ってきました。 どうか良きアドバイスをお願いします。
お返事99/6/23
from=武田
方法としては、4つあると思います。 1つ目は、関数電卓を利用する方法です。私の勤める工業高 校では、数学の時間はいつでも使って良いことにしています。 もし、差し障りがなければこれが一番でしょう。 2つ目は、開平算という2乗根を求める方法です。大変です が、小数何位まででも求められます。詳しくは、ここの質問 47に計算方法が書いてありますので参照して下さい。ただ し、3乗根には使えません。つまり、(1)(3)は解ける けど、(2)は解けません。 3つ目は、常用対数表を利用するやり方です。(2)を解い てみましょう。 3 X= √(100000) とおく。 logX=(1/3)・log100000 =(1/3)・5 =5/3 =1.6666・・・ 常用対数表より、 X=46.41・・・ あれ、このやり方では小数4位まで求めるのは難しそうです ね。 4つ目は、簡単になるまで変形してから計算する方法です。 (1)を解いてみましょう。 √(976000)=√(27・53・61) =23・5・√(2・5・61) =40√610 この方法も、最後は関数電卓か、開平算に頼らなくてはなり ません。 以上4つについて考察してきましたが、小数4位まで求める のは関数電卓以外は難しそうですね。 こんな結論ではいけませんか?
お返事(追加)99/6/27
from=武田
関数電卓や開平算に頼らなくて、さらに3乗根も解ける方法 はないかと調べていたら、ニュートン法というのがありまし た。 関数y=f(x)の点(x1,f(x1))における 接線の方程式は、 y-f(x1)=f′(x1)(x-x1) だから この接線とx軸が交わる点のx座標をx2とすると、 y=0より 0-f(x1)=f′(x1)(x2-x1) x2-x1=-f(x1)/f′(x1) x2=x1-f(x1)/f′(x1)これを繰り返していくと、数列の漸化式ができる。 xn+1=xn-f(xn)/f′(xn) したがって、xn+1はだんだんf(x)=0の解xに 近づいていく。 これを利用して、平方根や3乗根を求めることができる。 平方根√aは、 f(x)=x2-aより f′(x)=2x xn+1=xn-(xn2-a)/(2xn) =(xn+a/xn)/2 これを利用して質問を解いてみると、 1)√976000 a=976000、x1=1000とする。 1000は2乗するとaに近いから x2=(1000+976000/1000)/2 =988 x3=(988+976000/988)/2 ≒987.927125 x4=(987.92712+976000/987.92712)/2 ≒987.927122 ∴√976000=987.9271(小数第4位) 3)√0.8844 a=0.8844、x1=1とする。 1は2乗するとaに近いから x2=(1+0.8844/1)/2 =0.9422 x3=(0.9422+0.8844/0.9422)/2 ≒0.940427 x4=(0.940427+0.8844/0.940427)/2 ≒0.940425 ∴√0.8844=0.9404(小数第4位) 3乗根3√aは、 f(x)=x3-aより f′(x)=3x2 xn+1=xn-(xn3-a)/(3xn2) =(2xn+a/xn2)/3 より 3 2) √100000 a=100000、x1=50とする。 50は3乗するとaに近いから x2=(2×50+100000/502)/3 ≒46.666666 x3=(2×46.666666+100000/46.6666662)/3 ≒46.417233 x4=(2×46.417233+100000/46.4172332)/3 ≒46.415888 x5=(2×46.415888+100000/46.4158882)/3 ≒46.415888 ∴3√100000=46.4159(小数第4位)