カコモンノート

問2応用情報技術者 令和7年度 春期

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令和7年度 春期2025年

0 ≦ x ≦ 1の範囲で単調に増加する連続関数f(x)がf(0) < 0 ≦ f(1)を満たすときに,区間内でf(x) = 0であるxの値を近似的に求めるアルゴリズムにおいて,(2)は何回実行されるか。

この問題の図
問題に添えられた図。出典は下に書いています。

選択肢をえらぶと、答えと解説が出ます

選択肢をえらぶと、
ここに答えと解説が出ます
正答 1

解説

正解は1。このアルゴリズムは、区間[x0, x1]の中点xを取り、f(x)の符号で区間を半分に狭める二分法。(2)をk回実行した直後の x1−x は、区間幅1を半分にし続けた値 1/2^k になる。(3)の終了条件は 1/2^k < 0.001、つまり 2^k > 1000。2^9=512では足りず、2^10=1024で初めて満たすので、(2)は10回実行される。

  • 2の20回では 1/2^20 となり、0.001よりはるかに細かく、終了条件を満たした後も繰り返すことになる。
  • 4の1,000回は、幅0.001ずつ端から順に調べる場合の回数に近い。3の100回も含め、半分ずつ狭める二分法ならずっと少なく済む。

根拠:二分法の収束(k回で区間幅が1/2^kになる)。

KEY POINT
二分法はk回で区間幅が1/2^k。精度0.001なら2^10=1024>1000で10回と見積もる。
出典:令和7年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問2(独立行政法人 情報処理推進機構(IPA))
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