Ejercicio 1 Metodos Numericos
Ejercicio 1 Metodos Numericos
MÉTODOS CERRADOS
1. Determine las raíces reales de las siguientes funciones: a) Gráficamente.
b) Analíticamente
b b 2 4ac
x
2a
x
2 0.5
x1 1.405124838 , x2 6.405124838
a 5 Iteracción Xa Xb xr f(xa)
b 10 0 5 10 7.5 4.5
1 5 7.5 6.25 4.5
2 6.25 7.5 6.875 0.59375
3 6.25 6.875 6.5625 0.59375
4 6.25 6.5625 6.40625 0.59375
5 6.25 6.40625 6.328125 0.59375
6 6.328125 6.40625 6.3671875 0.29772949
7 6.3671875 6.40625 6.38671875 0.14743042
8 6.38671875 6.40625 6.39648438 0.07170868
9 6.39648438 6.40625 6.40136719 0.03370476
10 6.40136719 6.40625 6.40380859 0.01466703
11 6.40380859 6.40625 6.4050293 0.00513923
12 6.4050293 6.40625 6.40563965 0.0003731
13 6.4050293 6.40563965 6.40533447 0.0003731
14 6.4050293 6.40533447 6.40518188 0.0003731
xa xb
2
-1.40512484
6.40512484
2.5
Ea(%) Et(%)
7.8862606231
5.42647059 2.6009286638
1.78380883 0.8319604162
0.56999872 0.2634634294
0.18044724 0.0831662604
0.05695509 0.0262261073
0.01795995 0.0082676403
0.00566172 0.0026060666
0.00178464 0.0008214396
0.00056252 0.0002589175
0.00017731 8.161046E-05
5.5887E-05 2.572348E-05
1.76155E-05 8.107997E-06
5.55237E-06 2.555626E-06
1.7501E-06 8.055286E-07
f (x) = 5x3 − 5x2 + 6x – 2 [0,1]
a) Gráficamente
b) Analiticamente
5 x3 5 x 2 6 x 2 0
ax 3 bx 2 cx d 0
x1 0.4181006
x2 0.2909496
x3 0.2909496
Ea(%) Et(%)
59.4512504
158.823529 38.3938351
50.5039486 24.4668275
43.1720742 13.0648709
22.2727033 11.8463304
13.0186478 1.03727786
10.7045081 10.8261123
0.93064198 9.80422802
0.94089933 8.78071105
0.95133414 7.75559528
0.96195114 6.72891526
0.97275523 5.70070611
0.98375149 4.67100355
0.99494524 3.63984386
1.00634199 2.60726388
1.01794749 1.57330101
1.02976774 0.53799319
1.04180898 0.49862111
0.53810156 0.03969404
0.50089555 0.45890288
0.03988355 0.41918651
0.03986578 0.37947201
0.03984803 0.33975937
0.03983028 0.3000486
0.03981255 0.26033969
0.03979483 0.22063266
0.03977712 0.18092751
0.03975943 0.14122423
0.03974175 0.10152283
0.03972408 0.0618233
0.03970642 0.02212567
0.03968878 0.01757009
0.02212555 0.00455446
0.01756855 0.01301638
0.00455334 0.00846265
0.00455358 0.0039089
0.00455381 0.00064488
0.00390943 0.00326468
0.0006442 0.00262046
0.00064421 0.00197623
0.00064421 0.00133201
0.00064422 0.00068779
0.00064422 4.35633E-05
0.00064423 0.00060066
4.42204E-05 0.00055644
4.42204E-05 0.00051222
4.42204E-05 0.000468
4.42204E-05 0.00042378
4.42204E-05 0.00037956
4.42203E-05 0.00033534
f(x) = −25+82x−90x2+44x3−8x4 + 0.7x5 [0.5,1.0] a) Gráficamente
b) Analiticamente
f 0.5
25 82 0.5 90 0.5 44 0.5 8 0.5 0.7 0.5
2 3 4 5
1.478125
f 1.0
25 82 1.0 90 1.0 44 1.0 8 1.0 0.7 1.0
2 3 4 5
3.7
c) Usando el método de bisección y de la regla falsa y un criterio de detención de 1%
METODO DE BISECCIÓN
f(x) = −25+82x−90x2+44x3−8x4 + 0.7x5
A 0.57940934
xr
xa xb
f(a) -1.478125
a 0.5 f(b) 3.7
2
b 1
Teorema de bolzano f(a).f(b) -5.4690625 < 0 cumple
Et(%)
29.4421658
7.86847152
2.91837563
2.47504795
0.22166384
1.12669205
0.45251411
0.11542513
0.05311935
0.03115289
0.01098323
0.01008483
0.0004492
0.00481781
0.00218431
Ea(%) Et(%)
10.928108314
22.4941164 9.4420927499
10.3788578 1.0452500177
0.94826577 0.0960732151
0.08727017 0.0087953727
0.00799033 0.000804983
0.00073123 7.374748E-05
6.69161E-05 6.831385E-06
6.12354E-06 7.078466E-07
5.60369E-07 1.474775E-07
5.12798E-08 9.619776E-08
4.69258E-09 9.150514E-08
4.29443E-10 9.10757E-08
3.93381E-11 9.103642E-08
3.564E-12 9.103285E-08
ln (x2) = 0.7 [0.5,2] a) Gráficamente
f x ln x 0.7
2
xa 0.5 xb 2
f xa 2.086 f xb 0.686
x xa
xr b 1.25
2
f xr 0.254
c) Usando el método de bisección y de la regla falsa y un criterio de detención de 1%
METODO DE BISECCIÓN
ln (x2) = 0.7
a 0.5 f(a) -0.21954699
b 2 f(b) -0.21954699 B 1.41906755
Teorema de bolzano f(a).f(b) 0.04820088
b) Analiticamente
f x
0.8 0.3x
x
para cualquier raiz real xr , f xr 0
0.8 0.3 x 0
x
1
ya que xr se supone que es una raiz real, entonces
xr
0.8 0.3x 0
0.8
x 2.667
0.3
xr
xa xb
c) Usando el método de bisección y de la regla falsa y un criterio de detención de 1%
METODO DE BISECCIÓN 2
f (x) = (0.8 − 0.3x)/x
a 1 f(a) 0.5 Raiz verdadera en el intervalo
b 3 f(b) -0.03333333 A 2.67
Teorema de bolzano f(a).f(b) -0.01666667 < 0 cumple
Iteracción Xa Xb xr f(xa) f(xr) f(xa)f(xr) Ea(%)
0 1 3 2 0.5 -0.03333333 -0.01666667
1 1 2 1.5 0.5 0.1 0.05 33.3333333
2 1.5 2 1.75 0.23333333 0.1 0.02333333 14.2857143
3 1.75 2 1.875 0.15714286 0.1 0.01571429 6.66666667
en el intervalo
Et(%)
25.093633
43.8202247
#DIV/0!
#VALUE!
(x está en radianes)