どうやってroot(4)(84)への線形近似を見つけるのですか?

どうやってroot(4)(84)への線形近似を見つけるのですか?
Anonim

回答:

#root(4)(84)~~ 3.03#

説明:

ご了承ください #3^4 = 81#に近い #84#.

そう #ルート(4)(84)# より少し大きいです #3#.

より良い近似を得るために、線形近似、別名ニュートン法を使用することができます。

定義します。

#f(x)= x ^ 4-84#

その後:

#f '(x)= 4x ^ 3#

おおよそゼロ #x = a##f(x)#より良い近似は、

#a - (f(a))/(f '(a))#

だから私たちの場合は、入れて #a = 3#より良い近似は、

#3-(f(3))/(f '(3))= 3-(3 ^ 4-84)/(4(3)^ 3)= 3-(81-84)/(4 * 27) = 3 + 1/36 = 109/36 = 3.02bar(7)#

これはほぼ正確です #4# 有効数字ですが、近似を次のように引用しましょう。 #3.03#

回答:

#root(4)(84)~~ 3.02778#

説明:

点の近くの線形近似に注意してください。 #a# によって与えられることができます:

#f(x)~~ f(a)+ f '(a)(x-a)#

与えられた場合: #f(x)= root(4)(x)#

それからのための適切な選択 #a# だろう #a = 81# 知っているから #root(4)81 = 3# 正確にそしてそれは近い #84#.

そう:

#f(a)= f(81)= root(4)(81)= 3#

また。

#f(x)= x ^(1/4)# そう #f '(x)= 1 / 4x ^( - 3/4)= 1 /(4root(4)(x)^ 3)#

#f '(81)= 1 /(4root(4)(81)^ 3)= 1 /(4 * 3 ^ 3)= 1/108#

したがって近似できます #81#):

#f(x)~~ f(a)+ f '(a)(x-a)#

#implies root(4)(x)~~ 3 + 1 /(108)(x-81)#

そう:

#root(4)(84)= 3 + 1/108(84-81)#

#3+1/108*3=324/3+3/108=327/108~~3.02778#

より正確な値は #3.02740#

そのため、線形近似はかなり近いです。

回答:

#root 4(84)~~ 3.02bar7#

説明:

私たちには次のような機能があると言えます。 #f(x)= root(4)(x)#

そして #root(4)(84)= f(84)#

それでは、関数の導関数を見つけましょう。

次のように記載されているべき乗則を使います。 #f(x)= x ^ n#それから #f '(x)= nx ^(n-1)# どこで #n# 定数です。

#f(x)= x ^(1/4)#

=>#f '(x)= 1/4 * x ^(1 / 4-1)#

=>#f '(x)=(x ^( - 3/4))/ 4#

=>#f '(x)= 1 / x ^(3/4)* 1/4#

=>#f '(x)= 1 /(4x ^(3/4))#

さて、おおよそ #root(4)(84)#、私たちは84に最も近い完璧な4乗を見つけようとしています

どれどれ…

#1#

#16#

#81#

#256#

それがわかります #81# 私たちの最も近いものです。

私達は今私達の機能の接線を見つけるとき #x = 81#

=>#f '(81)= 1 /(4 * 81 ^(3/4))#

=>#f '(81)= 1 /(4 * 81 ^(2/4)* 81 ^(1/4))#

=>#f '(81)= 1 /(4 * 9 * 3)#

=>#f '(81)= 1/108#

これが私たちが探している斜面です。

接線の方程式を次の形で書いてみましょう。 #y = mx + b#

まあ、何ですか #y# に等しい #x = 81#?

どれどれ…

#f(81)= root(4)(81)#

=>#f(81)= 3#

したがって、我々は今持っています:

#3 = m81 + b# その斜面は #m#、です #1/108#

=>#3 = 1/108 * 81 + b# 我々は今解決することができます #b#.

=>#3 = 81/108 + b#

=>#3 = 3/4 + b#

=>#2 1/4 = b#

したがって、接線の方程式は #y = 1/108 x + 2 1/4#

私達は今の代わりに84を使用しています #バツ#.

=>#y = 1/108 * 84 + 2 1/4#

=>#y = 1/9 * 7 + 2 1/4#

=>#y = 7/9 + 9/4#

=>#y = 28/36 + 81/36#

=>#y = 109/36#

=>#y = 3.02bar7#

したがって、 #root 4(84)~~ 3.02bar7#