MÉTODOS NUMÉRICOS 1.1 Raíces

RAÍCES DE ECUACIONES

DEFINICIÓN raíces reales raíces complejas Definición Raíz de una ecuación (o cero de una ecuación) es el valor de la variable para el cual la función se anula. raíces complejas

ECUACIONES ALGEBRAICAS Solución de una ecuación algebraica de primer grado es solución de: Solución de una ecuación algebraica de segundo grado algebraicas Generalmente las que se pueden expresar a través de polinomios

BÚSQUEDA DE UNA RAÍZ Bisección Regla falsa Punto fijo Newton Raphson Secante

MÉTODOS GRÁFICOS Como auxiliares en la comprensión visual de los métodos numéricos tantos cerrados como abiertos, para identificar el número de posibles raíces y la identificación de casos en los que los métodos abiertos no funcionan. gráficos Como auxiliares en la comprensión visual de los métodos numéricos tantos cerrados como abiertos, para identificar el número de posibles raíces y la identificación de casos en los que los métodos abiertos no funcionan.

BÚSQUEDA DE VARIAS RAÍCES Las ecuaciones tienen una o varias raíces y es menester localizar cada una de ellas. La posible existencia de raíces múltiples complica el problema.

RAÍCES DE POLINOMIOS

EJEMPLOS DE APLICACIÓN EN INGENIERÍA

RAÍCES DE ECUACIONES

MÉTODO GRÁFICO f(x) Visual x xr

MÉTODO GRÁFICO x e ) ( f - =

MÉTODO DE BISECCIÓN Consiste en considerar un intervalo (xi, xs) en el que se garantice que la función tiene raíz. El segmento se bisecta, tomando el punto de bisección xm como aproximación de la raíz buscada. Se identifica luego en cuál de los dos intervalos está la raíz. El proceso se repite n veces, hasta que el punto de bisección xm, coincide prácticamente con el valor exacto de la raíz.

PASO 1. f(x) < ) x ( f ). s i f(xi) xs x xi f(xs)

PASO 2. La fórmula de recurrencia para el método de bisección es el promedio de los valores inferior y superior de los extremos del intervalo:

PASO 2. (CONTINUA) f(x) 2 s i m x + = f(xi) f(xr) xs x xi xr f(xs)

PASO 3. Realizar las siguientes evaluaciones para determinar en cual de los dos intervalos esta la raiz: Si f(xi)*f(xm)<0 entonces la raiz esta en el subintervalo inferior. Por lo tanto xi=xm; f(xi)=f(xm) y continua paso 2. Si f(xi)*f(xm)>0 entonces la riaz esta en el subintervalo superior. Por lo tanto xs=xm; f(xs)=f(xm) y continua paso 2.

PASO 4. El proceso se repite n veces, hasta que el punto de bisección xm, coincide prácticamente con el valor exacto de la raíz.

MÉTODO DE BISECCIÓN x e ) ( f - = Valor Verdadero = 0.567143 Iteración Xi Xs f(xi) f(Xs) Xm f(Xm) e(%) e*(%) 1 -0.63212056 0.5 0.10653066 11.84   2 0.75 -0.27763345 32.24 33.33 3 0.625 -0.08973857 10.2 20.00 4 0.5625 0.00728282 0.82 11.11 5 0.59375 -0.04149755 4.69 5.26 6 0.578125 -0.01717584 1.94 2.70 7 0.5703125 -0.00496376 0.56 1.37 8 0.56640625 0.0011552 0.13 0.69 9 0.56835938 -0.00190536 0.21 0.34 10 0.56738281 -0.00037535 0.04 0.17 11 0.56689453 0.00038986 0.09 12 0.56713867 7.2379E-06 13 0.56726074 -0.00018406 0.02 14 0.56719971 -8.8412E-05 0.01 Intervalos Función Raiz media