Algoritmos analisis numerico
ALGORITMO DE LA BISECCION Cálculo de una solución aproximada de la ecuación fx 0, siendo f continua en a, b y fafb 0.
ENTRADA: a, b, f; N (número máximo de iteraciones) SALIDA:Solución aproximada s 1.Tomar i 1 2. Mientras que i N hacer 2.1. s a b/2 2.2. Si fs 0 entonces ssolución exacta. 2.3. Si fafs 0 entonces b s Si fafs 0 entonces a s 2.4. i i 1 3. Salida s: "solución aproximada" 4.FIN
EJEMPLO 1 La funcion fx x 3 4x 2 10 …ver más…
Teorema: Sea a, b y f C 2 a, b, verificando: i fafb 0 ii x a, b f´x 0 iii x a, b f´´x 0 ó x a, b f´´x 0 Entonces f tiene una única raíz s en a, b y si s 0 a, b verifica que fs 0 f´´s 0 0, la sucesión de Newton converge a s.
EL ERROR EN EL METODO DE NEWTON Definición:Si lim s n s, se dice que (s n tiene orden de convergencia 0 si: s n1 s lim 0 n s n s Si 1, la convegencia es lineal. Si 2, la convegencia es cuadrática. Teorema: la sucesión de Newton-Raphson tiene orden de convergencia cuadrática. Teorema: Sea f C 2 a, b, s a, b una raíz de f tal que f´s 0 y f´´s 0. Supongamos que existen m y M tales que x a, b f´x m y f´´x M. Entonces si (s n es la sucesión de Newton-Raphson y converge a s se tiene s n1 s s n1 s n 2 M m Nota:Otros procedimientos de paro que n se van a poder aplicar a cualquier técnica iterativa es que dado un cierto 0 pararemos cuando s n1 s
EJEMPLO 4 Aplicando el método de Newton-Raphson resolver la ecuación
4x7 x2
0
y
20 15 10 5 0 0 -5 -10 0.5 1 1.5 2 2.5 x 3
y(4x-7)/(x-2)
n sn
sn
sn
sn
0 1 2 3 4
1 1.5 4 2 22 ERROR 1642
1.725 1.7525 1.75 1.75
2.1 2.24 2.7104 5.4344 56.1988
Ejemplo 6: Usar el método de Newton para aproximar la solución de la ecuación 3x 2 expx