86 指考數學甲 第 10 題
📅 86 年 📝 指考數學甲 第 10 題 題型:選填 課綱:99課綱
設 $b > 0$。某生以牛頓法求 $x^3 - b = 0$ 之實根的近似值,而取 $a_1 = 2$,結果得 $a_2 = \dfrac{9}{5}$。假設某生之計算完全正確,則 $b = \text{____}$。
unknown微積分微積分
解題手法牛頓法〔AI 推測〕
答案

$\dfrac{28}{5}$

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詳解
設多項式函數為 $f(x) = x^3 - b$,則其導函數為 $f'(x) = 3x^2$。 根據牛頓法(Newton-Raphson Method)的求根疊代公式: $$x_{n+1} = x_n - \dfrac{f(x_n)}{f'(x_n)}$$ 將 $f(x)$ 與 $f'(x)$ 代入,得: $$x_{n+1} = x_n - \dfrac{x_n^3 - b}{3x_n^2} = \dfrac{3x_n^3 - (x_n^3 - b)}{3x_n^2} = \dfrac{2x_n^3 + b}{3x_n^2}$$ 已知第一步近似值 $a_1 = x_1 = 2$,疊代後的第二步近似值 $a_2 = x_2 = \dfrac{9}{5}$。我們將 $x_1 = 2$ 代入疊代公式: $$x_2 = \dfrac{2(2)^3 + b}{3(2)^2} = \dfrac{16 + b}{12}$$ 由題意 $x_2 = \dfrac{9}{5}$,故有: $$\dfrac{16 + b}{12} = \dfrac{9}{5}$$ 兩邊交叉相乘: $$5(16 + b) = 9 \times 12$$ $$80 + 5b = 108$$ $$5b = 28 \implies b = \dfrac{28}{5}.$$ 答案為 $\dfrac{28}{5}$。

題目來源:民國86年大學聯考數學科試題(自然組) 第10題(來源PDF第10頁)

資料版本:2026-07-04(commit 790505b5)

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