1階微分の差分近似(前進・後退・中央)
前進・後退 $\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h},\ \dfrac{f(x)-f(x-h)}{h}$(1次精度) / 中央 $\dfrac{f(x+h)-f(x-h)}{2h}$(2次精度)
意味・使いどころ
テイラー展開から導きます。前進差分・後退差分は誤差が $O(h)$ の1次精度、中央差分は誤差が $O(h^{2})$ の2次精度で、刻み幅 $h$ を半分にすると誤差が約1/4になり精度が良いです。
具体例
中央差分は $f(x+h)$ と $f(x-h)$ の差を使うため、テイラー展開の1次の誤差項が打ち消し合って2次精度になります(公式問1-10の正解)。
公式を覚えたら、問題と用語で定着
用語集・無料サンプル問題10問もどうぞ。続きはアプリ「CAE試験対策」で。
本アプリは非公式・非提携の独立した学習アプリです(日本機械学会(JSME)・計算力学技術者認定試験とは無関係)。説明・具体例はすべて独自作成です。
公式集の一覧へ戻る