৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১]
সিলেবাস
৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১]
৪৯তম বিসিএস ⎯ ফলিত গণিত [৫৬১] · তারিখ অনির্ধারিত · ৪০ প্রশ্ন
উত্তর
ব্যাখ্যা
Central difference is more accurate than forward/backward and has error of order h2, while forward/backward have error O(h).
উত্তর
ব্যাখ্যা
Simpson’s 1/3 rule works only if n is even, because it groups subintervals in pairs.
উত্তর
ব্যাখ্যা
.Simpson’s 1/3 rule is derived by fitting a parabola (quadratic polynomial) through 3 points: f(x0),f(x1),f(x2).
That’s why it is more accurate than trapezoidal rule, which only fits a straight line.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Trapezoidal rule error: O(h2).
Midpoint rule error: O(h2).
Simpson’s 1/3 rule error: O(h4) → much smaller error.
Simpson’s 3/8 rule also has O(h4), but in practice 1/3 rule is often simpler and slightly better.
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
Trapezoidal gave 0.375 (approx).
Simpson’s 1/3 gave 0.333 (exact).
Simpson’s rule is exact for polynomials up to degree 3.
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
Trapezoidal rule assumes the area under the curve is made up of trapeziums formed by straight line joining successive points.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Trapezoidal Rule → exact for degree ≤1
Midpoint Rule → exact for degree ≤1
Simpson’s 1/3 Rule → exact for degree ≤3
Simpson’s 3/8 Rule → exact for degree ≤3
Exactness:
Simpson’s 3/8 Rule is exact for cubic polynomials (degree ≤3), if the number of intervals is a multiple of 3.
That’s why in the MCQ about “exact for all polynomials up to degree 3,” 3/8 Rule was the correct choice.
General Accuracy (for any smooth function, same step size h):
Simpson’s 1/3 Rule is fourth-order accurate (error ∝ h4) and generally more efficient for most applications.
Simpson’s 3/8 Rule is also fourth-order accurate, but requires more points per segment (4 points), so it’s slightly less convenient.
Conclusion:
If the question asks “best accuracy for the same step size”, Simpson’s 1/3 Rule is usually preferred.
If the question asks “exact for cubic polynomials”, Simpson’s 3/8 Rule is safer.
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
Heun’s method improves Euler by averaging the slope at the current point and the predicted next point.
This gives second-order accuracy (O(h2)), better than Euler.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Euler is a first-order method, meaning global error is proportional to h (O(h)). Reducing h improves accuracy linearly.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Steps A–C are part of RK4 slope calculations.
RK4 has fourth-order accuracy (O(h4)) → highly accurate for moderate h.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Multistep methods like Adams-Bashforth use previous computed points to predict yn+1, increasing efficiency for long computations.
Single-step methods (Euler, Heun, RK4) only use the current point.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Smaller h gives better slope approximation → lower truncation error.
However, too small h may increase round-off error in computer calculations.
উত্তর
ব্যাখ্যা
An IVP specifies both the derivative and initial condition.
Only option B provides y(x0)=y0, allowing step-by-step numerical solution.
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
IVP requires first derivative and initial value. Option B specifies y(0)=0. Option D is second-order, but only one initial condition is given → incomplete for an IVP.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Compute y2 using Euler’s method.
উত্তর
ব্যাখ্যা
উত্তর
ব্যাখ্যা
It uses linear interpolation between points (endpoints + 2*sum of interior points).
উত্তর
ব্যাখ্যা
RK4 global error ∝ h4, very accurate even for moderate h.
উত্তর
ব্যাখ্যা
using Simpson’s 1/3 Rule with n = 2.
উত্তর
ব্যাখ্যা
Exact value, since Simpson’s 1/3 rule is exact for cubic polynomials
উত্তর
ব্যাখ্যা
(exact value, since Simpson’s 3/8 rule is exact for cubic polynomials