学習環境
- Surface 3 (4G LTE)、Surface 3 タイプ カバー、Surface ペン(端末)
- Windows 10 Pro (OS)
- 数式入力ソフト(TeX, MathML): MathType
- MathML対応ブラウザ: Firefox、Safari
- MathML非対応ブラウザ(Internet Explorer, Google Chrome...)用JavaScript Library: MathJax
- Emacs (Text Editor)
- JavaScript (プログラミング言語)
- D3.js (JavaScript Library)
- 参考書籍
- JavaScript 第6版 (David Flanagan(著)、村上 列(翻訳)、オライリージャパン)
- JavaScriptリファレンス 第6版(David Flanagan(著)、木下 哲也(翻訳)、オライリージャパン)
- インタラクティブ・データビジュアライゼーション(Scott Murray (著)、長尾 高弘 (翻訳)、オライリージャパン)
解析入門〈1〉(松坂 和夫(著)、岩波書店)の第2章(数列と級数)、2.2(数列の収束条件)、問題2.2、3.を取り組んでみる。
問3
an−an+1=an−12(an+αan)=12(an−αan)=12(an2−αan)an2>αと仮定する。a2n+1−α=(12(an+αan))2−α=(an2+α)24an2−α=(a2n+α)2−4αan24an2=an4+2αan2+α2−4αan24an2=an4−2αan2+α24an2=(an2−α)24an2>0an+12>αan−an+1>0an>an+1an>0(an)は単調減少で下に有界なので収束する。β=12(β+αβ)2β=β+αββ2=αβ=√αlimn→∞an=√α
εn+1=an+1−√α=12(an+αan)−√α=an2+α−2an√α2an=(an−√α)22an=εn22an<εn2·2√α=εn2βεn+1<εn2βεn+1β<εn2β2=(εnβ)2<(εn−1β)2·21<···<(ε1β)2·2n−1=(εβ)2nεn+1β<(εβ)2n
HTML5
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JavaScript
{ let div_graph = document.querySelector('#graph0'), div_output = document.querySelector('#output0'), input_alpha = document.querySelector('#alpha0'), input_a = document.querySelector('#a1'), input_n = document.querySelector('#n0'), inputs = [input_alpha, input_a, input_n], width = 600, height = 600, padding = 50; let f = (alpha, prev) => { return 1 / 2 * (prev + alpha / prev); }; let getPoints = (alpha, a1, n) => { let prev = a1, result = [[1, prev]]; for (let i = 2; i <= n; i += 1) { let next = f(alpha, prev); result.push([i, next]); prev = next; } return result; } let plot = () => { let alpha = parseFloat(input_alpha.value), a1 = parseFloat(input_a.value); if (a1 > Math.sqrt(alpha)) { let n = parseInt(input_n.value, 10), points = getPoints(alpha, a1, n); console.log(points); let xscale = d3.scaleLinear() .domain([1, n]) .range([padding, width - padding]) let yscale = d3.scaleLinear() .domain([points[points.length - 1][1] * 0.9, a1]) .range([height - padding, padding]); console.log(points.map((x) => x[1])); div_graph.innerHTML = ''; let svg = d3.select('#graph0') .append('svg') .attr('width', width) .attr('height', height); svg.selectAll('circle') .data(points) .enter() .append('circle') .attr('cx', (d) => xscale(d[0])) .attr('cy', (d) => yscale(d[1])) .attr('r', 2) .attr('color', 'green'); let xaxis = d3.axisBottom().scale(xscale); let yaxis = d3.axisLeft().scale(yscale); svg.append('line') .attr('x1', xscale(1)) .attr('y1', yscale(Math.sqrt(alpha))) .attr('x2', xscale(n)) .attr('y2', yscale(Math.sqrt(alpha))) .attr('stroke', 'red'); svg.append('g') .attr('transform', `translate(0, ${height - padding})`) .call(xaxis); svg.append('g') .attr('transform', `translate(${padding}, 0)`) .call(yaxis); div_output.innerHTML = points.map((x) => `${x[0]}: ${x[1]}`).join('<br>') + `<br>Math.sqrt(${alpha}): ${Math.sqrt(alpha)}`; } else { div_output.innerHTML = '注意: a1は√α より大きい数'; } }; inputs.forEach((input) => input.onchange = plot); plot(); }
1: 2
2: 1.5
3: 1.4166666666666665
4: 1.4142156862745097
5: 1.4142135623746899
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10: 1.414213562373095
Math.sqrt(2): 1.4142135623730951
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