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Modelos, computadoras y analisis de error

Los metodos numericos constituyen tecnicas, mediante las cuales el posible
formular problemas matematicos, de tal forma que pueden resolverse utilizando
operaciones aritmeticas.

Aunque existen muchos tipos de metodos numericos estos comparten una
caracteristica comun. Invariablemente requiere n de un buen numero de tediosos
calculos aritmeticos, no es raro que con el desarrollo de computadoras digitales
eficientes y rapidas, el papel de los metodos numericos en la solucion de
problemas de ingenieria, hayan aumentado de forma considerable en los ultimos
años.

                           Métodos sin computadora

Además de proporcionar un aumento en la potencia de cálculo, la disponibilidad
creciente de las computadoras y su asociación con los métodos han influido de
manera significativa de la solución a cuál de los problemas en ingeniería. Antes
de la era de las computadoras los ingenieros solo contaban con 3 métodos para
la solución de problemas.

1.- Se encontraban las soluciones de algunas problemas usando métodos exactos
y analíticos dicho soluciones resultaban útiles y proporcionaban una comprensión
excelente de comportamiento de algunas sistemas. No obstante las soluciones
analíticas solo pueden encontrarse para una clase limitada de problemas. Estos
incluyen aquellos que pueden aproximarse mediante modelos lineales y también
aquellos que tiene una geometría simple y de bajas dimensiones. En
consecuencia, las soluciones analíticas, tiene un valor práctico limitado porque la
mayoría de los problemas reales son no lineales, e implican formas y procesos
complejos.

2.- Para analizar el comportamiento de los sistemas que se usaban soluciones
graficas, las cuales tomaban la forma o monograma; aunque las técnicas
graficas se utilizan a menudo para resolver problemas complejos los resultados no
son muy precisos. Además, las soluciones graficas sin la ayuda de una
computadora son un extremo tediosas y difíciles de implementar. Finalmente, las
técnicas graficas están limitadas a los problemas que pueden describirse usando
3 dimensiones o menos.

3.- Para implementar los métodos numéricos se utilizaban calculadoras y reglas de
cálculo. Aunque en teoría dichas aproximaciones deberían de ser, perfectas
adecuados para resolver problemas complicados, en la práctica se presentaban
varias dificultades debido a que los cálculos manuales son lentos y tediosos.
Además los resultados no son consistentes ya que surgen equivocaciones cuando
se efectúan los numerosos cálculos de esta manera.



La era antes de las computadoras                   La era de las computadoras

   Formulación: leyes                                 Formulación: exposición
   fundamentales                                      profunda de la relación
   explicadas brevemente.                             del problema con las
                                                      leyes fundamentales

   Solución: métodos muy
   elaborados y con                                   Solución: método de la
   frecuencia complicados                             computadora fácil de
   para hacer manejable el                            usar
   problema

                                                      Interpretación: la facilidad
   Interpretación: análisis                           de calcular permite
   profundo limitado por una                          olisticamente y desarrollo.
   solución que consume                               La intuición; es factible
   tiempo                                             estudiar la sensibilidad y
                                                      comportamiento de los
                                                      sistemas.



                Modelo matemático y solución de problemas

El conocimiento y la comprensión son prerrequisitos para la aplicación eficaz de
cualquier herramienta si no sabemos cómo funcionan las herramientas por
ejemplo tendremos serios problemas para reparar un automóvil aunque la caja
de herramientas sea la más completa.

Esta es la realidad particularmente cuando se utilizan computadoras para resolver
problemas de ingenieros. Aunque las computadoras tienen una gran utilidad, son
prácticamente inútiles si no se comprende el funcionamiento de los sistemas de
ingeniería. Esta comprensión es inusualmente es empírica resulta esencial, solo
estamos a la mitad del camino. Durante muchos años de observación y
experimentación los ingenieros y los científicos han advertido que ciertos aspectos
de sus estudios empíricos ocurren una y otra vez. Este comportamiento general
puede expresarse como las leyes fundamentales que engloban en esencia el
conocimiento acumulada de la experiencia pasada. Así muchos problemas de
ingeniería que resuelven con el empleo de un doble enfoque: empírico y análisis
teórico.

Debe destacarse que ambos estrechamente relacionados conforme se obtienen
nuevos mediciones, las generalizaciones llegan a modificarse o a un descubrirse
otros nuevas. En lo particular generalizaciones sirven para organizar principios que
se utilizan para sintetizar los resultados de observaciones y experimentos en un
sistema coherente y comprensible, del que se pueden obtener conclusiones.
Desde la perspectiva de solución de un problema de ingeniería, el sistema es aun
más útil cuando el problema se expresa por medio de un modelo matemático.



                        Un modelo matemático simple

Un modelo matemático se define de manera general, como una formulación o
una ecuación que expresa las características esenciales de un sistema físico o de
un proceso en términos matemáticos. En general, el modelo se representa
mediante una relación funcional de la forma:

Variable dependiente = F (Variable independiente, parámetros, funciones de
fuerza)

Donde la variable dependiente es una característica que generalmente refleja el
comportamiento o estudio de un sistema, las variables independientes son, por lo
común dimensiones tales como tiempo y espacio, a través de las cuales se
determina el comportamiento del sistema; parámetros son el reflejo de las
propiedades o la composición del sistema y las funciones de fuerza sin influencias
externas que actúan sobre el sistema.

                            Programación y software

Hemos vistos desarrollos de modelos matemáticos a partir de la fuerza total para
predecir un dato. Para el modelo matemático hacer a mano sería muy laborioso
y tomaría mucho tiempo pero, con la ayuda de la computadora tales cálculos
pueden realizarse fácilmente.

                          Programas computacionales

Los programas computacionales son únicamente conjunto de instrucciones que
dirigen a la computadora para realizar una cierta tarea. Hay mucha gente que
escribe programas para un amplio rango de aplicaciones en los lenguajes de alto
nivel, porque tienen una gran variedad de capacidades.
Aunque habrá algunos ingenieros que usaran toda la amplia gama de
capacidades, la mayoría necesitara realizar los cálculos numéricos orientados a
una ingeniería.

                          Programación estructurada

En los comienzos de la computación, los programadores nos daban mucha
importancia a que sus programas fueran claros y fáciles de entender. Sin
embargo ahí se reconoce que escribir programas realizados y bien estructurados.

                                    Algoritmo

Procedimientos matemáticos general que vamos a aplicar a los problemas que se
nos presentan; es un procedimiento matemático que nos indica la seria de pasos
y decisiones que normas a tomar para la solución del problema característicos.

Siempre debe terminar en un determinado número de pasos:

Las acciones deben definirse sin ambigüedad



Puede tener entrada.- una o varias entradas

Salida: puede tener una o varias salidas

Efectividad.- todas las operaciones deber de ser los suficientemente básicas para
que pueden hacerse en un tiempo no mayor que el de una persona que tenga
lápiz y papel.

                              Errores accidentales

Debido a las apreciaciones del observador y cortas causas

                             Error de truncamiento

Se debe a la interrupción de un proceso matemático antes de su terminación.
Sucede cuando se toman solo algunos términos de una serie inf. ó cuando se
toma solo un numero finito de intervalos un caso adicional de error de
truncamiento ocurre cuando una calculadora poco sofisticada solo toma en
cuenta los dígitos que aparecen en la pantalla y no analizan los primeros dígitos
perdidos.

                           Error de redondeo interior
Se deprecian los dígitos que no pueden conservarse de la localización de
memoria correspondiente (pensando de una manera estricta este caso puede
considerarse como un truncamiento).

                            Este caso tiene dos alternativas

   a) Para números positivos: el último digito que puede conservarse en la
      localización de memoria se incrementa en una unidad si el primer digito
      despreciado es mayor o igual que el 5.
   b) Para los números negativos: el último digito en la localización de memoria
      se reduce en una unidad si el primer digito despreciado es mayor o igual a
      5.



                                      Error Absoluto

Es la diferencia entre el valor de un número y su valor aproximado.

y= valor real

y*= valor aprox.

ly = 1y-y*1



                                      Error Relativo

Es el cociente del error absoluto entre el valor real

Ry= ey error absoluto /y

Ry= y-y*

Para todo y diferente a cero.

Ejemplos numero 1, serie de Taylor

cos x

        = 0.8775825619  valor real

Aplicando la serie Taylor

n=0             = 1 valor aprox.
Error absoluto:

ey= |y-y*|

ey= |0.877582 -1|

ey= 0.122418




Error Relativo:

ry=        =

ry=            = 0.32425

y= 0.877582

Para n=1

       =       = -0.125

Ey=|y-y*|= |0.8775825619 + .125|= |.00258256|

Ry=                = 1.142436

Para n=2

x= 0.5 y=0.8775825619

y*=            =       = 0.015625

ey= |y-y*|= |0.8775825619-0.015625|= 0.86195756

ry= =                  = 0.9821950738

Para n=3

x= 0.5 y= .8775825619

y* =               =       = -0.0208333

ey= |y-y*|= |0.8775825614 + 0.0208333| = 0.89841589

ry=    =               = 1.02373
Calcular el cos 0.5 Rad. Valor real y valor aprox. Utilizando la serie Taylor para las
interacciones:

n=1

n=2

n=3

n=4

Calcular el error absoluto, el error relativo

      -   serie de Taylor cos x =

      -          = -0.125

0.5 = 0.87500000 valor aproximado

ey= |y-y*|= |0.87758256- 0.87500000|= 0.00258256  error absoluto

Erry =               = 0.00294281

Cos x= |-0.125 + 0.00260416= 0.87760416 + (-0.00002170) = 0.87758246




Cos (0.5) = 0.87758256

n=2              =     =    =       = 0.00260416

ey= |y-y*|

ey= |0.87758256 – 0.87760416|

ey= 0.00002160



ry= |       |=

ry=              =          = 0.00002462
n=3

Valor real = .87758256

n=3                =              =           = -0.00002170

ey= |y-y*|

ey=|0.87758256 - 0.87758246|

ey= 0.00000010



ry= |         |=

ry=                = 0.00000011



n=4

x=0.5

y=0.87758256

y*=            =        =             = 0.0000009

ey= |y-y*| = |0.87758256 – 0.87758255 = 0.00000001

ry=       =            = 0.00000001




      -   Calcular para sen (0.5) con la serie de Taylor
      -   Para n=0 n=1 n=2 n=3 n=4
1.- sen (0.5) = 0.47942554

n=0

(-1)°

ey= |y-y*| = |0.47942554 – 0.5|= 0.02057446

ry=     =        = 0.04291482

Para n =1




                     =0.5 - 0.02083333

                     =0.47916667

Error absoluto

ey = ly-y*l

ey = l0.47942554-0.47916667l = 0.00025887

Error relativo

ry=

ry=

para n=2




                   = 0.5 – 0.02083333 +0.00026042

                    =0.47942709

Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |0.47942554 – 0.47942709| = 0.00000155

Error relativo

ry=
ry=

para n=3




=0.47942709- 0.00000155

=0.47942554

Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |0.47942554 – 0.47942554| = 0

Error relativo

ry=

ry=

para n=4




=0.47952554 – 0.00000001

=0.47942555

Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |0.47942554 – 0.47942555| = 0.00000001



Error relativo

ry=

ry=

Calcular por     donde x=0.3 interaccion n=0 a n=8
Calcular valor real, valor aproximado, error absoluto, error relativo.

Valor real

                             N=0

Valor aproximado




Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.3498588 –1| = 0.34985881

Error relativo

ry=

ry=

Para n=1




Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.3498588 –1.3| = 0.04985881

Error relativo

ry=

ry=

para n=2




= 1.3 + 0.045 = 1.34500000

Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.34985881 –1.34500000| = 0.00485881
Error relativo

ry=

ry=




ry=

para n=4




Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.34985881 –1.34983750| = 0.00002131

Error relativo

ry=

ry=

para n=5




Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.34985881 –1.34985775| = 0.00000106

Error relativo

ry=

ry=

para n=6




Error absoluto
ey= |y-y*|

ey= |1.34985881 –1.34985876| = 0.00000005

Error relativo

ry=

ry=

para n=7




Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.34985881 –1.34985880| = 0.00000001

Error relativo

ry=

ry=

para n=8




Error absoluto

ey= |y-y*|

ey= |1.34985881 –1.34985880| = 0.00000001

Error relativo

ry=

ry=
Calcular para x=0.7 n=1, n=2, n=3, n=4

Valor real, valor aproximado, Error absoluto, Error relativo

ln(x+1)=(-1)^n-1     ^n



para n=0

ln(0.7+1)=0.53062825 valor real

Valor aprox. (-1)^0-1       ^ 0 =(-1)^-1 =    ^1 = -1

Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-1l = 0.46937175

Error relativo ry=      =          = 0.88455854




para n=1

Valor aproximado        ^1=         = -1 + 0.7 = -0.30000000

Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-0.30000000l = 0.23062825

Error relativo ry=      =          = 0.43463244




para n=2

Valor aproximado (-1) ^2-1         ^2=         = -0.245-0.30000000=-0.54500000

Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-

Error relativo ry=      =          = 0.53828316




para n=3

Valor aproximado (-1) ^3-1         ^3=         = -0.11433333-0.245= -0.13066667

Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-0.13066667l= 0.39996158
Error relativo ry=      =           = 0.75375101

para n=4

Valor aproximado (-1) ^4-1         ^4 =          = -0.060025-0.13066667= -0.019069167

Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-0.19069167l= 0.33993658

Error relativo ry=      =           = 0.64063038

                              Relación de Newton

Sirve para determinar donde existen raíces positivas, su formula es la sig:




Donde a1, a2, a3 son los primeros coeficientes del polinomio dado.

  Ø

Intervalo donde existen raíces positivas

*Ejemplo:

Calcular la relación de newton para el intervalo donde existen raíces positivas.



Para f(x) =




a1 = 1

a2 = -2.0374

a3 = -15.4245

a4 = 15.6696
Calcular el rango de raíces positivas en base a la relación de Newton

f(x) =


f(x) =


f(x)=



f(x)=

a1 = 1


a2 = -5

a3 = -2

a4=76




a=1

a2=-25

a3=164

a4=-320
a1 = 1

a2 = -2

a3 = 8

a4 = -4




Calcular las raíces positivas de la sig. Función




Calcular los intervalos para los subintervalos n = 12

a1= 1

a2= -5

a3= -12




                      =             = 0. 58333333
X                       f(x)

                Xa                 0                       -79

               Xa+h           0.58333333               -39.62668808
              Xa+2h           1.16666666               -12.75386825
              Xa+3h           1.74999999                -0.16796885
              Xa+4h           2.33333332                -0.87654307
              Xa+5h           2.91666665               -11.10816899
              Xa+6h           3.49999998               -24.31249960
              Xa+7h           4.08333331               -31.16025271
              Xa+8h           4.66666664               -19.54321105        >Raíz positiva
              Xa+9h           5.24999997                25.42577779
              Xa+10h          5.83333330                121.4128013
              Xa+11h          6.41666663                288.8628822
               Xa+12          6.99999996               550.9999782




Calcular las raíces positivas de las sig. funciones.

f(x) =



   a)    Calcular
   b)    Calcular los intervalos
   c)    Calcular los subintervalos para n = 12
   d)    Realizar la tabla de tabulación y determinar los cambios de signo de
         Descartes



                                                                     =17.23368784



a1= 1

a2 =-25

a3=164
X               f(x)

     Xa               0                  -320
    Xa+h         1.43614066         -133.0733915
   Xa+2h         2.87228132         -31.49954221     >Raíz positiva
   Xa+3h         4.30842198          2.49378860      >Raíz positiva
   Xa+4h         5.74456264         -13.32115847
   Xa+5h         7.18070330         -61.17214280
   Xa+6h         8.61684396         -123.2869238
   Xa+7h         10.05298462        -181.8932607
   Xa+8h         11.48912528        -219.2189131
   Xa+9h         12.92526594        -217.4916401
   Xa+10h        14.36140660        -158.9392014
   Xa+11h        15.79754726        -25.78935606
                                                     >Raíz positiva
   Xa+12h        17.23368792         199.7301364




a) Calcular Xrmax

b) Calcular los intervalos para subintervalos de n = 13

c) Determinar y marcar los cambios de signo de Descartes donde se encuentra la
posible raíz

a1= 1

a2= -3

a3= -1
x                 f(x)

Xa                 0            -5
Xa+h               .27735010    -0.27232758
                                                 >Raíz positiva
Xa+2h              .55470020    3.84646954
Xa+3h              .83205030    7.18538590
Xa+4h              1.10940040   9.71542788
Xa+5h              1.38675050   11.54961370
Xa+6h              1.66410060   12.94297339
Xa+7h              1.94145070   14.29254886
Xa+8h              2.21880080   16.13739383
Xa+9h              2.49615090   19.15857386
Xa+10h             2.77350100   24.17916636
Xa+11h             3.05085110   32.16426057
Xa+12h             3.32820120   44.22095757
Xa+13h             3.60555130   61.59837029




    Método de bisección, método del medio intervalo, búsqueda binaria.



Para xa ≤ x ≤ xb

Xm =



f (xm) * f (xb)

       | ≤ Ep




Una vez que el intervalo contiene la raíz, ha sido localizado por el técnico de
búsqueda este puede todavía subdividirse reiteradamente para encerrar aun
mas a la raíz localizada.

Este proceso se continúa hasta que el sub intervalo sea tan pequeño que la raíz
será determinada, El procedimiento es el sig.:
1.-Se determina el punto medio del intervalo

    Xm =



    2.-Se determina el producto f (xm) * f (xb), si este producto es negativo o nos
    indica que las funciones son de signo contrario, quedando localizada la raíz entre
    xm y xb, si el producto es f(x) no la atravesado el eje x entre xm y xb y la raíz debe
    encontrarse entre xa y xm.



    3.-Se selecciona el intervalo el cual tiene la raíz, se bisecta y se vuelve a repetir el
    procedimiento, esto se realiza hasta que la raíz es localizada con la precisión
    deseada aplicando la formula .




    f(x) = x3 - 25x2 + 164x - 320 = 0


    Intervalo= 2.8722812 ≤ x ≤4.30842189

                  xm =                                                              |(xa+xb)/2|
    xa         (xa+xb)/2           Xb          f ( xa)       f (xm)       f (xb)    ≤ Ep ≤ 0.0001
2.8722812      3.5403525       4.3084218    -31.4995422    -7.174221   2.4937886        0.718
                                                                 -
3.5403525      3.94938715       4.3084218    -7.174221    0.64194669   2.4937886        0.179
3.94938715     4.12890448       4.3084218   -0.64194669   1.3329829    2.4937886        0.085
3.94938715     4.03914582      4.12890448   -0.64194669   0.4498886    1.3329829        0.044
                                                                 -
3.94938715     3.99042268      4.03914582   -0.64194669   0.11612114   0.4498886        0.024
3.99042268     4.01478425      4.03914582   -0.11612114   0.17457277   0.4498886        0.012
3.99042268     4.00260347      4.01478425   -0.11612114   0.3115348    0.17457277       0.006
3.99042268     3.99651308      4.00260347   -0.11612114   -0.0420012   0.03115348       0.003
3.99651308     3.99955828      4.00260347    -0.0420012    -0.005303   0.03115348       0.001
Intervalo= 4.30842189 ≤ x ≤ 5.74456264

                 xm =                                                |(xa+xb)/2|
     xa        (xa+xb)/2       xb         f ( xa)     f (xm) f (xb)  ≤ Ep ≤ 0.0001
                                                                -
 4.30842189 5.02649227 5.74456264 2.49378821 -0.29841478 13.32115847 0.35903519
 4.30842189 4.66745708 5.02649227 2.49378821 2.51534999 -0.29841478    0.1795176
 4.66745708 4.84697468 5.02649227 2.51534999 1.44552772 -0.29841478    0.0897588
 4.84697468 4.93673348 5.02649227 1.44552772 0.65565201 -0.29841478    0.0448794
 4.93673348 4.98161288 5.02649227 0.65565201 0.19887129 -0.29841478    0.0224397
 4.98161288 5.00405258 5.02649227 0.19887129 -0.04474249 -0.29841478 0.01121985
 4.98161288 4.99283273 5.00405258 0.19887129 0.0783259 -0.04474249 0.00560993
 4.99283273 4.99844266 5.00405258 0.0783259 0.01710654 0.04474249 0.00280496
 4.99844266 5.00124762 5.00405258 0.01710654 -0.01373938 -0.04474249 0.00140248


    Intervalo= 15.79754726 ≤ x ≤ 17.23368796

                                                                                |(xa+xb)/2|
                  xm =                                                              ≤ Ep ≤
     xa        (xa+xb)/2         Xb          f ( xa)     f (xm)       f (xb)        0.0001
15.79754726   16.51561761   17.23368796   -25.7893561 74.31342236 199.7301441    0.35903518
15.79754726   16.15658244   16.51561761   -25.7893561 21.23663587 74.31342236    0.17951759
15.79754726   15.97706485   16.15658244   -25.7893561 -3.01535338 21.23663587     0.0897588
15.97706485   16.06682365   16.15658244   -3.01535338 8.92372372 21.23663587      0.0448794
15.97706485   16.02194426   16.06682365   -3.01535338 2.90772722 8.92372372       0.0224397
15.97706485   15.99950456   16.02194426   -3.01535338 -0.06539309 2.90772722     0.01121985
15.99950456   16.01072441   16.02194426   -0.06539309 1.41826865 2.90772722      0.00560993
15.99950456   16.00511449   16.01072441   -0.06539309 0.67571379 1.41826865      0.00280496
15.99950456   16.00230953   16.00511449   -0.06539309 0.30497999 0.67571379      0.00140248
f(x)= x4-5x3-12x2+76x-79 = 0

     Intervalo= 4.66666664 ≤ x ≤ 5.24999997

                  xm =                                                               |(xa+xb)/2|
      Xa        (xa+xb)/2      Xb           f ( xa)       f (xm)         f (xb)      ≤ Ep ≤ 0.0001
                                                -
  4.66666664   4.95833331   5.24999997   19.54321105    -2.26670882 25.42577779      0.14583333
  4.95833331   5.10416664   5.24999997   -2.26670882    10.13816317 25.42577779      0.07291667
  4.95833331   5.03124998   5.10416664   -2.26670882    3.59323003 10.13816317       0.03645833
  4.95833331   4.99479165   5.03124998   -2.26670882    0.57983013 3.59323003        0.01822917
  4.95833331   4.97656248   4.99479165   -2.26670882    -0.86402495 0.57983013       0.00911459
  4.97656248   4.98567707   4.99479165   -0.86402495    -0.14727754 0.57983013       0.00455729
  4.98567707   4.99023436   4.99479165   -0.14727754    0.21497737 0.57983013        0.00227865
  4.98567707   4.98795572   4.99023436   -0.14727754    0.03352581 0.21497737        0.00113932


     F(x)= x4-3x3-2x2+17.81x-5 = 0

     Intervalo= 0.27735010 ≤ x ≤ 0.55470020

                   xm =                                                               |(xa+xb)/2| ≤
    xa          (xa+xb)/2       Xb           f ( xa)         f (xm)        f (xb)      Ep ≤ 0.0001
0.2773501      0.41602515   0.5547002     -0.27232759     1.87719663    3.84646954     0.06933753
0.2773501      0.34668763   0.41602515    -0.27232759     0.82356062    1.87719663     0.03466876
0.2773501      0.31201887   0.34668763    -0.27232759     0.28069208    0.82356062     0.01733438
0.2773501      0.29468449   0.31201887    -0.27232759     0.00542352    0.28069208     0.00866719
0.2773501       0.2860173   0.29468449    -0.27232759     -0.13314526   0.00542352      0.0043336
0.2860173       0.2903509   0.29468449    -0.13314526     -0.06378365   0.00542352      0.0021668
0.2903509       0.2925177   0.29468449    -0.06378365     -0.02916065   0.00542352      0.0010834
MÉTODO DE LA FALSA POSICIÓN

           Xn=xa+δ
                                                     E   F(xb)


                 δ                                               Xa ≤ x ≤ xb


XA                   XN
                                                                 Razón T.T
     C                      B                   XB
                                                                   =




A        F(xa)                                       D


                       Xb-xa




Criterio             + (positiva) xa ≤ x ≤ xn

F(xn)*f(xb)=
                     -(negativo) xn ≤ x ≤ xb
F(x)= x4-5x3-12x2+76x-79 = 0

        Intervalo= 4.6666 ≤ x ≤ 5.24999                 xn=xa+ɗ

     xa         Xb        f (xa)      f(xb)        d         xn         f (xn)                       Ep.
   4.6666    5.24999  -19.5461331 25.42462751 0.25356517 4.92016517 -5.07267633                  0.05153591
   4.6666  4.92016517 -19.5461331 -5.07267633 0.20131837 4.86791837 -8.63380116                  0.01073288
4.86791837 4.92016517 -8.63380116 -5.07267633 0.03291061 4.90082898 -6.42778779                  0.00394549
4.90082898 4.92016517 -6.42778779 -5.07267633 0.0108073 4.91163628 -5.67583669                   0.00173647


        F(x)= x3-25x2+164x-320 = 0                 Ep=0.00001 ≤ x

        Intervalo= 2.87228000 ≤ x ≤ 4.30842000

        Criterio:

        F(xa)*f(xn) < 0 xb=xn

        F(xa)*f(xn) > 0 xa=xn



                                                                                                   ≤ Ep≤
xn      Xa          xb          f(xa)         f(xb)          d       xn = xb - d      f (xn)       0.0001
 1   2.87228     4.30842    -31.49954221   2.49378015   0.10555254   4.20286746    190,774,089
 2   2.87228   4.20286746   -31.49954221   1.90774089   0.07598391   4.12688355    131,535,270   0.01841193
 3   2.87228   4.12688355   -31.49954221   1.31535227   0.05028955    4.076594     0.84331102    0.01233617
 4   2.87228    4.076594    -31.49954221   0.84331102   0.03140141   4.04519259    0.51585257    0.00776265
 5   2.87228   4.04519259   -31.49954221   0.51585257   0.01889872   4.02629387    0.30655684    0.00469383
 6   2.87228   4.02629387   -31.49954221   0.30655684   0.01112274   4.01517113    0.17906493    0.00277018
 7   2.87228   4.01517113   -31.49954221   0.17906493   0.00646025   4.00871088    0.10354479    0.00161155
Calcular las raíces positivas del siguiente polinomio utilizado el método de falsa
posición, calcule las interacciones cuando n = 12

F(x) = -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2    a1=-0.1 a2=-0.15 a3=-0.5



Xrmax        (a2/a1)2- 2 (a3/a1)       Xrmax         (-0.15/-0.1)2- 2 (-0.5/-0.1) =

                                   x                 f(x)

                            -5                 -53.80000000
                            -4.5               -35.13750000
                            -4                 -21.80000000
                            -3.5               -12.62500000
                            -3                 -6.60000000
                            -2.5               -2.86250000
                            -2                 -0.70000000
                            -1.5               0.45000000
                            -1                 1.00000000
                            -0.5               1.21250000
                            0                  1.20000000
                            0.5                0.92500000
                            1                  0.20000000
                            1.5                -1.31250000
                            2                  -4.10000000
                            2.5                -8.80000000
                            3                  -16.20000000
                            3.5                -27.23750000
                            4                  -43
                            4.5                -64.72500000
                            5                  -93.80000000
F (x) = -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2           intervalos = -2 < x < -1.5



                  d = f (xb)*(xa-xb)         ep = xn – (xn - 1)

                      f (xa)- f (xb)                 xn



n        xa             xb                 F(xa)        F(xb)            d           xn=xb-d            F(xn)           ep
1        -2            -1.5            -0.70000000   0.45000000     0.19565217     -1.69565217      0.09090663     -------------
2        -2        -1.69565217         -0.70000000   0.09090663     0.03498167     -1.73063384     -0.66709372   0.02021321
3   -1.73063384    -1.69565217         -0.66709372   0.09090663     0.00419534     -1.69984751      0.08206244   0.01811123
4   -1.73063384    -1.69984751         -0.66709372   0.08206244     0.00337233     -1.70321984      0.07491576   0.00197997



                                                 Método Newton – Raphson




                  M = y2 – y1                                                -xn+1 = f (xn) - xn

                      X2 – x1                                                      f ´ (xn)

                  M = f (xn)- f (xn + 1)                                xn + 1 = xn - f (xn)

                        xn – xn +1                                                  f ´ (xn)

                  f ´(x) = f (xn)                                 ep = xn+1 – xn

                        xn - xn+1                                        xn + 1



                  xn – xn+1 = f (xn)

                                f ´(xn)
f(xb)

                                              f(x)                               xa < x < xb




                              xa                            xb

                                                     xn+1

                                                     m

                                f(xa)



           Considera la grafica de la función xn es una primera aproximación a una raíz , si
           dibujamos una recta tangente a la curva x=a xn intersectaran el eje x en un valor
           xn + 1 que constituye una aproximación mejorada ala raíz la pendiente de la
           tangente es f(xn) – f (xn+1) la cual presenta la derivada de la función en punto
           n xn - xn + 1

           Xn lo que simbolizamos con f´(xn) resolviendo la ecuación para xn+1 tenemos la
           siguiente ecuación xn+1= xn – f (xn) de donde se repite el procedimiento con
           d f´(xn)

           Esta nueva aproximación obteniendo un valor mejorado ala raíz y continuamos
           hasta que 2 valores consecutivos de la raíz difieran en una cantidad menor
           que cierto valor de error permitido que controla el valor predecible de la raíz.



           f(x) = x3 – 25x2 + 164x -320 = 0

           f(x) =3x2 - 50x + 164 = 0

n        Xn             F(xn)               F´(xn)           F(xn)/ F´(xn)        Xn+1          ep
1   4.308421986    2.49378862           4.26640073          0.58451814       3.72390385   0.15696381
2   3.72390385     -4.32517815          19.40718715         -0.22286478      3.94676863   0.05646766
3   3.94676863     -0.67576380          13.39251636         -0.05045831      3.99722694   0.01262333
4   3.99722694     -0.03337671          12.07212263         -0.00276478      3.99999172   0.00069120
5   3.99999172     -0.00009936          12.00021528         -0.00000828      4.00000000   0.00000207
6   4.00000000     0                    12                  0                4            0
f(x)= -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2               f´(x)= -0.40x3 - 0.45x2 -1x - 0.25=0

        Intervalo = -2 < x < 1.5

n       xn               F(xn)                   F´(xn)            F(xn)/ F´(xn)           Xn+1            ep
1       -2            -0.700000000             3.15000000          -0.22222222         -1.77777778     0.12500000
2   -1.77777778       -0.09187624              2.35301784          -0.03904613         -1.73873165     0.02245667
3   -1.73873165       -0.00240055              2.23090205          -0.00107604         -1.73765561     0.00061925
4   -1.73765561       -0.00000170              2.22760807          -0.00000080         -1.73765481     0.00000046
5   -1.73765481              0                 2.22760562                0             -1.73765481         0




        f(x) = -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2              f´(x)= -0.40x3 - 0.45x2 -1x - 0.25=0

        Interval = 1< x < 1.5

        n            xn               F(xn)           F´(xn)           F(xn)/ F´(xn)         Xn+1          ep
        1       1                0.20000000      -2.10000000          -0.09523810        1.09523810   0.08695653
        2       1.09523810       -0.01454231     -2.41054963          0.00603278         1.08920532   0.00553870
        3       1.08920532       -0.00006219     -2.38995046          0.00002602         1.08917930   0.00002389
        4       1.08917930       0               -2.38986189          0                  1.08917930   0


        Determinar las raíces positivas por medio del método newton raphson

        F(x) = x5- 3x4+3x3-17x-3=0      f ´(xn)= 5x4-12x3+9x2-17=0

           x                  F(x)
          -5                 -5293
         -4.5          -3275.34375000
          -4                 -1919
         -3.5          1047.53125000
          -3                  -519
         -2.5           -222.21875000
          -2                   -73
         -1.5            -10.40625000
          -1                    7
         -0.5             4.90625000
          0                     -3
         0.5             -11.28125000
          1                    -19
         1.5             -25.96875000
2                 -29
                 2.5           -18.15625000
                  3                 27
                 3.5           141.15625000
                  4                 377
                 4.5           808.96875000
                  5                1537




         xn                     F(xn)           F´(xn)            F(xn)/ F´(xn)           Xn+1              ep

1       -1.5                 -10.40625000     69.06225000         -0.15067873        -1.34932127       0.11167002
2   -1.34932127               -1.84880357     45.44015974         -0.04068656        -1.30863471       0.03109085
3   -1.30863471               -0.11252868     39.96926207         -0.00281538        -1.30581933       0.0215603
4   -1.30581933               -0.00051455     39.60403579         -0.00001299        -1.30580634       0.00000995
5   -1.30580634               -0.00000010     39.60235460              0             -1.30580634            0




         Intervalo= -0.5 ≤ x ≤ 0

                                                                              xn+1=xn- |(xn+1 - xn)/xn+1|
     n                 xn           f(xn)        f'(xn)      f(xn)/f'(xn)   (f(xn)/f'(xn)) ≤ Ep≤0.00001
                                                                  -
     1           -0.5             4.90625       -12.9375     0.37922705     -0.12077295         3.14
     2       -0.12077295        -0.95280868    -16.846522    0.05655818     -0.17733113     0.31894109
     3       -0.17733113         -0.005242    -16.6451217    0.00031493     -0.17764606     0.00177278
     4       -0.17764606        -0.00000022   -16.6437232    0.0000001      -0.17764607     0.00000007
     5       -0.17764607                0     -16.6437232         0         -0.17764607            0


         Intervalo= 2.5 ≤ x ≤ 3

                                                                         xn+1=xn-     |(xn+1 - xn)/xn+1|
         n              xn          f(xn)      f'(xn)     f(xn)/f'(xn) (f(xn)/f'(xn))    ≤ Ep≤0.00001
                                                                      -
             1           2.5    -18.15625     47.0625     0.38579017 2.88579017               0.13368615
             2    2.88579017 12.11760658 116.323194       0.10417189 2.78161829                 0.0374501
             3    2.78161829 1.20603414 93.7034892        0.01287075 2.76874754               0.00464858
             4    2.76874754 0.01662911 91.1272124        0.00018248 2.76856505               0.00006591
             5    2.76856505   0.0000033 91.0910189       0.00000004 2.76856502               0.00000001
             6    2.76856502            0 91.0910117                 0 2.76856502                       0
Método de secante

xa ≤ x ≤xb                                M=f’(x)




                             Xn+1
              xa    Xn-1

                                                    xn

      F(xa)
                                F(xn+1)
                   F(xn-1)



m=       =


Por el método de Newton Raphson
F(x)= x4-5x3-12x2+76x-79=0


          Intervalo = 2.1 ≤ x ≤ 2.5



n          xn-1           xn              f(xn-1)     f(xn)                           xn+1     Ep≤0.001
1           2.5          2.1             -3.0625     0.8231      -0.084473337     2.184473337 0.03866
2           2.1      2.184473337         0.8231   0.40744376      -0.08280432     2.267277657 0.03652147
3       2.18447334   2.26727766       0.40744376 -0.22348814      0.02933087      2.23794679 0.01310615
4       2.26727766   2.23794679       -0.22348814 0.02448622      -0.00289628     2.24084307 0.0013625




          F(x)=x4-2.0374x3-15.424x2+15.6696x+35.4936=0

          Intervalo = 3.944053118 ≤ x ≤ 4.4370599758


    n       xn-1        xn       f(xn-1)     f(xn)                                  xn+1      Ep≤0.001
    1   4.43705998 3.944053118 10.9819303 -25.656687           -0.34523472      4.28928784   0.08048766
    2   3.94405312 4.28928784 -25.656687 -3.35947823           -0.05201586       4.3413037   0.01198162
                                    -
    3   4.28928784 4.3413037 3.35947823 1.33107987             0.01476099       4.32654271   0.00341173
    4    4.3413037 4.32654271 1.33107987 -0.03855114           -0.00041548      4.32695819   0.00009602


          Intervalo = 1.972026559 ≤ x ≤ 2.465033199


    n     xn-1        xn        f(xn-1)     f(xn)                                  xn+1      Ep≤0.001
     1 2.4650332 1.972026559 -13.1972309 5.91089891              -0.15250642    2.12453298   0.0717835
     2 1.97202656 2.12453298 5.91089891 0.00134378               -0.00003465    2.12456763   0.0000163
F(x)=25x3-6x2+7x-88=0

     Intervalo = 1.5 ≤ x ≤ 2


n    xn-1        xn                f(xn-1)            f(xn)                                xn+1     Ep≤0.001
1      2         1.5                 102             -6.625          -0.03049982        1.53049482 0.01992481
2     1.5    1.53049452            -6.625         -1.71469495        -0.01064889        1.54114372 0.0069097
3 1.53049482 1.54114372         -1.71469495         0.047446         0.00028672         1.54085699 0.00018608


     Calcularlas raíces del sig. Polinomio.

     f(x)= -0.5x2+2.5x+4.5=0                                f’(xn)= -1x+2.5=0

     Por el método de Newton Raphson

     Intervalo= -1.5 ≤ x ≤ -1

                                                                                            |xn+1-
                                                                        xn+1= xn-          xn/xn+1|
      n     xn          f(xn)            f'(xn)       f(xn)/f'(xn)    (f(xn)/f'(xn))     ≤Ep≤0.00001
      1    -1.5        -0.375               4          -0.09375          -1.40625         0.06666667
                                        3.90652
      2 -1.40625    -0.00439453             5         -0.001125        -1.405125          0.00080064
            -                           3.90512
      3 1.405125     -0.0000063             5        -0.00000016      -1.40512484         0.00000012


     Intervalo= 6 ≤ x ≤ 6.5

                                                                         xn+1= xn-         |xn+1-
                                                                        (f(xn)/f'(xn)     xn/xn+1|
      n     xn           f(xn)             f'(xn)          f(xn)/f'(xn)       )          ≤Ep≤0.00001
      1         6                 1.5               -3.5   -0.42857143 6.42857123          0.66666667
        6.4285712
      2         3     -0.09183673 -3.92857143              0.02337662 6.40519481            0.00364964
        6.4051948
      3         1     -0.00027323 -3.90519481              0.00006997 6.40512484            0.00001092
Determinar las raíces de la función:

         f(x)= -82x-90x2+44x3-8x4+0.7x5=0

         Por el método de secante

         Intervalo= -1 ≤ x ≤ -0.5


n       xn-1           xn               f(xn-1)          f(xn)                           xn+1        Ep≤0.001
1       -0.5           -1           12.47812500     -60.70000000   -0.41474143       -0.58525857    0.70864649
2       -1.0      -0.58525857       -60.70000000     7.35649476    0.04483104        -0.63008961    0.07115026
3   -0.58525857   -0.63008961        7.35649476      3.59894824    0.04293881        -0.67302842    0.06379940
4   -0.63008961   -0.67302842        3.59894824      -0.73065376   -0.00724626       -0.66578216    0.01088383
5   -0.67302842   -0.66578216        -0.73065376     0.05154407     0.0004775        -0.66625967    0.00071670
6   -0.66578216   -0.66625967        0.05154407      0.00065209    0.00000612       -0.666265780    0.00000917


         Intervalo= 0 ≤ x ≤ 0.5


             n xn-1      xn        f(xn-1)         f(xn)                     xn+1       Ep≤0.001
              1  0.5          0 -58.47812500               0             0          0          0


         Intervalo= 4.5 ≤ x ≤ 5


    n    xn-1          xn              f(xn-1)             f(xn)                        xn+1       Ep≤0.001
                                                            -
    1           5.0           4.5    27.50000000 170.80312500        -0.43066171 4.93066171 0.08734359
                                               -
    2        4.5 4.93066171         170.80312500 -6.39204599         -0.01674345   4.94740516   0.00338429
    3 4.93066171 4.94740516          -6.39204589   1.58252140         0.00332267   4.94408249   0.00067205
    4 4.94740516 4.94408249           1.58252140   0.01046623        -0.00002183   4.94410432   0.00000442
    5 4.94408249 4.94410432          -0.01046623 -0.00001697         -0.00000004   4.94410436   0.00000001
2. Calcular las raices de la función f(x)= 5x3-5x2+6x-2=0 por el método de falsa
         posición

         Intervalo= 0<x<0.5


n       xa            Xb           f(xa)        f(xb)        ∂             xn           f(xn)        Ep
    1           0            0.5           -2        0.375   0.07894737    0.42105263   0.01312145
    2           0     0.42105263           -2   0.01312145     0.0027444   0.41830823   0.01312145   0.00656071
    3           0     0.41830823           -2   0.00092207   0.00019277    0.41811546   0.00092207   0.00046104
    4           0     0.41811546           -2   0.00006592   0.00001368    0.41810168   0.00006592   0.00003296
    5           0     0.41810168           -2   0.00000472   0.00000099    0.41810069   0.00000472   0.00000257
    6           0     0.41810069           -2   0.00000034   0.00000007    0.41810062   0.00000034   0.00000017
    7           0     0.41810062           -2   0.00000002   0.00000001    0.41810062   0.00000002            0


         El método de Birge-Vieta aplica Newton raphson para encontrar una raíz del
         polinomio p(x). Dado un punto xdk evalúa p(xk) y p’(xk) mediante división
         sintética cuando encuentra una raíz p; elimina el factor x-p mediante división
         sintética y continua trabajando sobre el polinomio restante. El proceso se repite
         hasta encontrar la raíz del polinomio.

         Ejemplo:

         P(x)= x3-2x3-5x+6 valor inicial 0.8333

         X1=xk- p(xk)/p’(xk)

         División sintética

                               1          -2            -5         6
             0.8333                   0.8333       0.9722    -4.9766
                               1     -1.1667      -5.9722     1.0234
                                      0.8333      -0.2778
                               1     -0.3333         -6.25


         X1=0.8333-1.0234/(-6.2500)=0.997044

         X1=0.997044=xk
1              -2             -5            -6
0.997044                    0.997044       -0.99999     -5.982254
                   1       -1.002956       -5.99999      0.017746
                            0.997044      -0.005894
                   1       -0.005912      -6.005884

X1=0.99704-0.017746/(-6.00589352)=0.999999

X1=0.999998



                   1              -2         -5               6
0.999998                    0.999998         -1       -5.999988
                   1       -1.000002         -6        0.000012



P(x)= x3-25x2+164x-320=0 paraxk: 2.8722812, 4.3084218, 15.79754


                   1               -25                164                -320
2.8722812                    2.8722812       -63.55703071          288.500452
                   1       -22.1277188        100.4429693         -31.4995476
                             2.8722812       -55.30703142
                   1       -19.2554376        44.69296858



X1=2.8722812-(-31.49954763)/44.69296858=3.577079933

X1=3.577079933

                       1            -25               164        -320
3.57707993                  3.577079933      -76.63149748 312.5241171
                           -21.42292007       87.36850252
                            3.577079933      -63.83599664
                           -17.84584014       23.53250588
X1=3.577079933-(-7.475882852)/23.53250588=3.894763179

X1=3.894763179

                      1               -25             164        -320
3.894763179                   3.894763179    -82.19989925 318.5920204
                      1      -21.10523682     81.80010075 -1.40797958
                              3.894763179    -67.03071903
                      1      -17.21047364     14.76938172


X1=3.894763179-(-1.40797958)/14.76938172=3.990094155

X1=3.990094155

                      1              -25           164             -320
3.990094155                  3.990094155  -83.83150251      319.8798533
                      1     -21.00990584 80.168.49749      -0.120146741
                             3.990094155  -67.91065112
                      1     -17.01981169   12.25784637


X1=3.990094155-(-.01201467408)/12.25784637=3.999895774

X1=3.999895774

                      1              -25             164           -320
3.999895774                  3.999895774    -83.99822815    319.9987491
                      1     -21.00010423     80.00177185   -0.001250853


X=4

Xk=4.3084218

                  1               -25            164        -320
4.3084218                   4.3084218   -89.59195341 322.4937878
                  1       -20.6915782    74.85195341   2.4937783
                            4.3084218   -70.58554819
                  1       -16.3831564    4.266405223
1               -25               164        -320
4.3084218                   4.3084218      -89.59195341 322.4937878
                  1       -20.6915782       74.85195341   2.4937783
                            4.3084218      -70.58554819
                  1       -16.3831564       4.266405223




X1=4.3084218-(2.49378783)/4.266405223=3.7239004461

X1=3.7239004461

                      1            -25             164            -320
3.723900446                3.723900446    -79.23014709    -4.325166598
                      1   -21.27609554      84.7698529
                           3.723904461    -65.36268266
                      1   -17.55219108     19.40717025


X1=3.7239004461-(-4.325166598)/19.40717025=3.946768822

X1=3.946768822

                           1                -25             164           -320
 3.946768822                        3.946768822    -83.09223642    319.3242388
                           1        -2105323118     80.90776358   -0.675761227
                                    3.946768822    -67.51525229
                           1       -17.10646236     13.39251129


X1=3.946768822-(-0.6757612266)/13.38251129=3.997226963

X1= 3.997226963

                               1             -25            164                 -320
   3.997226963                       3.997226963   -83.95285068          319.9666236
                               1    -21.00277304    80.04714932          0.033376428
                                     3.997226963    -67.9750273
                               1    -17.00554608    12.07212202
X1=3.997226963-(-0.03337642759)/12.07212202=3.999991715

X1=3.999991715

                     1                -25              164           -320
3.999991715                   3.999991715     -83.99985915    319.9999006
                     1       -21.00000829       80.0014085   -0.000994209


X=4

                         1        -25            164         -320

                             15.79754    -145.376229 294.209752
  15.79754               1   -9.20246     18.6237701 -25.790247
                             15.79754      104.18604
                              6.59508      122.80981


xk=16.00754153



                 1              -25          164          -320
16.00754                     16.00754    -143.947152    320.99678

                 1           -8.992458    20.05284      0.996789
                             16.007541   112.294233

                 1           7.015083       132.34708


xk=16.0000099

                     1       -25                164       -320
16.0000099             16.000001         -143.99999 320.001305
                     1  -8.99999          20.000008   0.001305
Calcular las raíces reales o iguales a 0 del siguiente polinomio

P(x)=x4-5x3-5x2+23x+10

-Encuentre posibles raíces con el cambio de signo de Descartes a partir del -4 a 6
de .6 en .6

-Encontrar las raíces utilizando el método de Birdge-Vieta

                                     x         f(x)
                                    -4         414
                                   -3.4      204.15
                                   -2.8       77.62
                                   -2.2       11.86
                                   -1.6      -12.56
                                    -1         -12
                                   -0.4       0.34
                                    0.2       14.36
                                    0.8       23.04
                                    1.4       22.52
                                     2          12
                                    2.6       -6.21
                                    3.2       26.48
                                    3.8       40.64
                                    4.4       36.52
                                     5           0
                                    5.6       87.2


                         1         -5         -5           23           10
        -2.2                      2.2      15.84      -23.834       1.8656

                         1       -7.2      10.84       -0.848      11.8656

                                 -2.2      20.68      -69.344

                         1       -9.4      31.52      -70.192


xk= 2.030955095
1           -5        -5              23             10
  16.00754                           -2.030955 14.279554         -8.4358      -8.435878
                                1     -7.03095  9.272534       4.153642        1.564138

                                     -2.030955 18.404433      -56.224856
                                1     -9.05191 27.683888      -52.071014


xk=- 2.0009

                            1             -5         -5          23            10
  -2.0009                            -2.0009    14.0082    -18.0247        -9.955
                            1        -7.0009    9.00082      4.9753        0.0449

                                     -2.0009    14.0082    -54.0641
                            1        -9.0018    27.0199    -49.0888


xk= 1.9999 es la raiz



                        1                -5         -5          23          10
   1.9999                           -1.9999    13.9999    -17.9476    -10.0042
                        1           -6.9999     8.9992      5.0023     -0.0042


xk= 2

                        1                -5         -5         23            10
        -1                               -1          6         -1           -22
                        1                -6          1         22           -12

                                         -1         7          -8
                        1                -7         8          14


xk=-0.1428
1            -5         -5         23         10
   0.1428                      -0.1428     0.7323     0.6091    -3.3713
                       1       -5.1428    -4.2656    23.6091     6.6286

                               -0.1428     0.7547     0.5013
                       1       -5.2856    -3.5108    24.1104


xk=0-4177

                           1         -5         -5         23         10
     -0.4177                    -0.4177     2.2669     1.1432   -10.0846
                           1    -5.4177     -2.737    24.1432    -0.0846

                                -0.4177     2.4372     0.1251
                           1    -5.8354    -0.2995    24.2683



xk=0.4142

                           1         -5         -5         23        10
     0.4142                     -0.4142     2.2426     1.1421   -9.9997
                           1     5.4142    -2.7424    24.1421   0.00093


xk=0.4142 es la raíz

                           1         -5         -5         23        10
            2                         2         -6        -22         2
                           1         -3        -11          1        12

                                      2         -2        -26
                           1         -1        -13        -25


xk=2.48
1        -5         -5           23          10
2.48                     2.48       -6.2496      -27.899     -12.1495
                1        -2.52      -11.2496     -4.899      -2.1495

                         2.48       -0.0992      -28.145
                1        -0.04      -11.3488     -33.044


xk= 2.4149



              1         -5          -5           23         10
2.4149                  2.4149      -6.2429      -27.1428   -10.0214
              1         -2.585      -11.2426     -4.1498    -0.0214

                        2.4149      -0.4107      -28.1417
              1         -0.1701     -11.6533     -32.2915


xk= 2.4142



                    1         -25           164       -320
                         15.79754   -145.376229 294.209752
   15.79754         1    -9.20246    18.6237701 -25.790247



                         15.79754    104.18604
                          6.59508    122.80981


xk=16.00754153

                    1         -25           164      -320
 16.00754                16.00754   -143.947152 320.99678
                    1   -8.992458      20.05284 0.996789

                        16.007541   112.294233
                    1    7.015083    132.34708


xk=16.0000099
1          -25           164            -320
   16.0000099                  16.000001    -143.99999      320.001305
                          1     -8.99999     20.000008        0.001305


Calcular las raíces reales o iguales a 0 del siguiente polinomio

P(x)=x4-5x3-5x2+23x+10

-Encuentre posibles raíces con el cambio de signo de Descartes a partir del -4 a 6
de .6 en .6

-Encontrar las raíces utilizando el método de Birge-vieta


                                       x         f(x)

                                      -4          414
                                     -3.4       204.15
                                     -2.8       77.62
                                     -2.2       11.86
                                     -1.6       -12.56
                                      -1          -12
                                     -0.4        0.34
                                     0.2        14.36
                                     0.8        23.04
                                     1.4        22.52
                                      2           12
                                     2.6         -6.21
                                     3.2        26.48
                                     3.8        40.64
                                     4.4        36.52
                                      5            0
                                     5.6         87.2
1           -5          -5            23           10
       -2.2                          2.2       15.84       -23.834       1.8656
                          1         -7.2       10.84        -0.848      11.8656

                                    -2.2       20.68       -69.344
                          1         -9.4       31.52       -70.192




xk= 2.030955095



                          1           -5        -5                23             10
  16.00754                     -2.030955 14.279554           -8.4358      -8.435878
                          1     -7.03095  9.272534         4.153642        1.564138

                               -2.030955 18.404433        -56.224856
                          1     -9.05191 27.683888        -52.071014


xk=- 2.0009



                      1             -5           -5           23            10
  -2.0009                      -2.0009      14.0082     -18.0247        -9.955
                      1        -7.0009      9.00082       4.9753        0.0449

                               -2.0009      14.0082     -54.0641
                      1        -9.0018      27.0199     -49.0888


xk= 1.9999

                  1                -5           -5           23            10
   1.9999                     -1.9999      13.9999     -17.9476      -10.0042
                  1           -6.9999       8.9992       5.0023       -0.0042
xk=-1

                       1            -5         -5         23         10
         -1                         -1          6         -1        -22
                       1            -6          1         22        -12

                                    -1         7          -8
                       1            -7         8          14


xk=-0.1428



                       1            -5         -5         23         10
   0.1428                      -0.1428     0.7323     0.6091    -3.3713
                       1       -5.1428    -4.2656    23.6091     6.6286

                               -0.1428     0.7547     0.5013
                       1       -5.2856    -3.5108    24.1104


xk=0-4177



                           1         -5         -5         23         10
     -0.4177                    -0.4177     2.2669     1.1432   -10.0846
                           1    -5.4177     -2.737    24.1432    -0.0846

                                -0.4177     2.4372     0.1251
                           1    -5.8354    -0.2995    24.2683


xk=0.4142

                           1         -5         -5         23        10
     0.4142                     -0.4142     2.2426     1.1421   -9.9997
                           1     5.4142    -2.7424    24.1421   0.00093


xk=0.4142 es la raíz
1           -5        -5         23         10
             2                    2        -6        -22          2
                     1           -3       -11          1         12

                                  2        -2        -26
                     1           -1       -13        -25


xk=2.48

                 1       -5           -5         23         10
2.48                     2.48         -6.2496    -27.899    -12.1495
                 1       -2.52        -11.2496   -4.899     -2.1495

                         2.48         -0.0992    -28.145
                 1       -0.04        -11.3488   -33.044


xk= 2.4149

                 1       -5           -5         23         10
2.4149                   2.4149       -6.2429    -27.1428   -10.0214
                 1       -2.585       -11.2426   -4.1498    -0.0214

                         2.4149       -0.4107    -28.1417
                 1       -0.1701      -11.6533   -32.2915


xk= 2.4142
Calcular las raíces del siguiente polinomio:

       P(x)= 2x6-3x5-13x4+29x3-27x2+32x-12

   a) Realizar las tabulaciones y encontrar los cambios de signo según descartes
      para encontrar las posible raíz real de .3 en .3 de -5 a 5
   b) Calcular las raíces por el método de Birge-Vieta
   c) Realizar la grafica del polinomios



X      F(x)
-5     28028
-4.7   18325.49857
-4.4   11441.73363
-4.1   6706.626212
-3.8   3573.483008
-3.5   1603.25
-3.2   449.815808             -3.2
-2.9   -153.635188
-2.6   -407.219968
-2.3   -455.904232
-2     -400
-1.7   -304.613452
-1.4   -218.043008
-1.1   -129.127648
-0.8   -73.545472
-0.5   -39.0625
-0.2   -19.731712
0.1    -9.042328
0.4    -2.019328              0.4
0.7    3.726788
1      8
1.3    9.068528
1.6    5.764352
1.9    0.632492
2.2    4.130048
2.5    39.875
2.8    150.944768
3.1    407.224532
3.4    913.805312
3.7    1820.431808
4      3332
4.3    5720.104508
4.6    9335.635712
4.9    14622.42663
2         -3          -13        29          -27        32          -12

-3.2                  -6.4        30.08      -54.656     82.0992    -176.3174   461.8158
            2         -9.4        17.08      -25-656     55.0992    -144.3174   449.8185

                      -6.4        50.56      -216.448    774.7328 -2655.4624
            2         -15.8       67.64      -242.104    829.832  -2799.7798




Xi= -3.2 – (( 449.8158)/(-2799.7798)) = -3.0393 = xk



            2         -3          -13        29           -27        32          -12

-3.0393               -6.0786     27.5928    -44.3519     46.6592    -59.7503    84.3416
            2         -9.0786     14.5928    -15.3519     19.6592    -27.7503    72.3416

                      -6.0786     46.0672    -184.3641    606.9970 -1904.5963
            2         -15.1572    60.6600    -199.7160    626.6562 -1932.3466




Xk=3.0018



            2         -3          -13        29           -27        32          -12

-3.0018               -6.0037     27.0273    -42.1074     39.3457    -37-0596    15.1879
            2         -9.0037     14.0273    -13.1074     12.3457    -5.0596     3.1879

                      -6.0037     45.0492    -177.3358    571.6726 -1753.1062
            2         -15.0074    59.0765    -190.4432    584.0183 -1758.1658




Xk=- 2.9999 =
2         -3           -13        29           -27        32           -12

-2.9999             -5.9999      26.9990    -41.9956     38.9856    -35.9558     11.8672
          2         -8.9999      13.9990    -12.9956     11.9856    -3.9558      -0.1327

                    -5.9999      44.9979    -176.9898    569.9222 -1745.6652
          2         -14.9998     58.9996    -189.9804    581-     -1749.6210
                                                         9078




Xk=- 2.9999   X= -3 es la raíz

xk= 0.4



          2         -3           -13        29          -27        32          -12

0.4                 -0.8         -0.88      -5.552      9.3792     -7.04832    9.9806
          2         -2.2         -13.88     23.448      -17.6208   24.95168    -2.0193

                    -0.8         -1.2       -6.032      6.9664     -4.2617
          2         -3           -15.08     17.416      -10.5644   20.6898




Xk=- 0.4975




          2         -3           -13        29          -27        32          -12

0.4975              -0.995       -0.9974    -6.9637     10.9630    -7.9783     11.9507
          2         -2.005       -13.9974   22.0362     -16.0369   24.0216     -0.0492

                    -0.995       -0.5024    -7.2136     7.3741     -4.3096
          2         -1.01        -14.4998   14.8225     -8.6627    19.7119




Xk=- 0.4999
2            -3          -13             29        -27        32        -12

0.4999                   -0.9999     -0.9998         -6.9985   10.9985    -7.9991   11.9980
            2            -2.0000     -13.9998        22.0014   -16.0014   24.0008   -0.0019




X= -0.5 es la raíz



Sistema de Ecuaciones lineales (Algebraicas)

a11 x1 + a12 x2+ a13 x3 + ... a1n xn = b1

a21 x1 + a22 x2+ a23 x3 + ... a2n xn = b2

a31 x1 + a32 x2+ .a33 x3 + ... a3n xn = b3
  .       .                 .
  .       .      .          .
  .       .      .          .
am1 x1 + am2 x2+ am3 x3 + ... amn xn = bm



Ax= B

Donde:
      A = es la matriz de coeficiente
      b = es el vector del coeficiente
      X = es el vector de solución
                                 Determinados (solución única)
                Consistentes

Solución de                      Indeterminados (familia de soluciones)
Sistemas de
Ecuaciones
Lineales
                Inconsistentes (no tiene solución)
l2




                   l1
                                                                                         l1
                                     l2

                         Solución                                Familia de soluciones
 y                                                     l1
                         Única (x, y)
                                                            Linea Paralela

                                                l2
                   x

                                              No solucion



                                 x        y            y
x + y = 10
-10           20              -13
x–y=3
0            10             -3

10           0                   7
y= 10 – x

x=3+y

             (-10, 20)
(-10, -20)
                                               20
                                               18
                                               16
                                               14
                                               12
                                               10
                                     (0, 10)   8         (10, 7)
                                               6
                                               4         (10, 0)
                                               2

                                               -2
                            -10 -8 -6 -4 -2       2 4 6 8 10 12
                                                -4
                                                -6   (0, -3)
                                                -8
                                               -10
                                                -12
                                                -14
                        (-10, -13)




x=3+y                                                 x = 3 + 3.5

y = 10 – (3 + y )                                     x = 6.5

y= 10 – 3 – y

2y = 7

Y = 7/2 = 3.5
Método de Gauss

El método de Gauss consiste en resolver un sistema de ecuaciones lineales
transformándola en una matriz. Haciendo la diagonal principal “unos” y el
triángulo inferior “ceros”.

Matriz Identidad:

1 0 0
0 1 0
0 0 1
Triangulo Inferior         Diagonal Principal Triangulo Superior

Para hacer la diagonal principal “unos” y el triángulo inferior “ceros” se debe de
proceder a hacer las operaciones básicas de las matrices.

   1) Intercambiar filas.
   2) Dividir entre un escalar.
   3) Multiplicar entre un escalar y sumar una fila.

Ejemplo:

Determinar la solución de un sistema de ecuaciones lineales 2 x 2. 2

3x + 4y = 3
x + 5y = 7

    3         4            3             1        5         7           1    5        7
                                 ->                                ->
    1         5            7             3        4         3           0   -11      -18
                       F2 <-> F1                       F1(-3) + F2                F2(-1/11)

    1         5             7
    0         1        1    7/11




y = 18/11                                     verificación:

x + 5(18/11) = 7                              x + 5y = 7
x = 7 – 90/11                                 -13/11 + 5(18/11) = 7
x = -13/11                                    77/11 = 7
                                              7=7

3x1 + 6x2 – 2x3 = 11
x1 + 0x2 + 4x3 = 9
4x1 + 3x2 – 5x3 = -5
3           6      -2        11            1     0     4            9
    1           0      4          9     ->     3     6     -2          11
    4           -3     -5        -5            4     3     -5          -5
                              F1 <-> F2                           F1 (-3) + F2
                                                                  F1 (-4) + F3

    1           0      4          9            1     0      4           9
    0           6     -14       -16     ->     0     1   -2 1/3      -2 2/3
    0           3     -21       -41            0     3    -21         -41
                               F2 (1/6)                           F2 (-3) + F3

    1           0       4          9           1     0      4         9
    0           1    -2 1/3     -2 2/3 ->      0     1   -2 1/3    -2 2/3
    0           0     -14         -33          0     0      1     2 5/14
                              F3 (-1/14)


x3 = 33/14

x2 = -8/3 + 77/14 = 119/42

x1 = 9 – 4(33/14) = 126/14 – 132/14 = -6/14 = -3/7



Verificación:

x1 + 0x2 + 4x3 = 9
-3/7 + 132/14 = 9
-3/7 + 66/7 = 9
63/7 = 9
9=9
Sistema de Ecuaciones 4 x 4:

20x1 - x2 – 4x3 + x4 = 30
-x1 - 30x2 + 3x3 - x4 = 40
x1 + x2 – 32x3 – x4 = 40
-x1 - x2 – 2x3 -25x4 = 50

    20        1         -4       1          30           1     1     -32       -1          40
    -1       -30        3        -1         40           -1   -30      3       -1          40
                                                    ->
    1         1        -32       -1         40           20    1      -4       1           30
    -1        -1        -2      -25         50           -1    -1     -2      -25          50
                                          F1 <-> F3                                    F1 (1) + F2
                                                                                     F1 (-20) + F3
                                                                                       F1 (1) + F4

    1         1        -32       -1         40           1     1     -32       -1          40
    0        -29       -31       -2         80           0     1    31/29     2/29      -80/29
                                                    ->
    0        -21       636       21        -770          0    -21    636       21         -770
    0         0        -34      -26         90           0     0     -34      -26          90
                                         F2 (-1/29)                                   F2 (21) + F3

    1         1        -32      -1          40           1    1      -32        -1        40
    0         1       31/29    2/29       -80/29         0    1     31/29      2/29     -80/29
                                                   ->
    0         0     19095/29 651/29     -24010/29        0    0       1     217/6365 -4802/3819
    0         0        -34     -26          90           0    0      -34       -26        90
                                      F3(29/19095)                                     F3(34)+F4

    1         1        -32       -1        40            1    1      -32       -1        40
    0         1       31/29      2/29    -80/29          0    1     31/29      2/29    -80/29
    0         0         1     217/6365 -4802/3819        0    0       1     217/6365 -4802/3819
    0         0         0                                0    0       0         1
                               F4(-6365/158112)
             -158112/6365         506978/3819                         3226914970/603829728

x4 = 1267445/237168
x3 = -770
x2 = -80/29 +31 – 725/58 = 913/58
x1 = 1604 – 98560/4 + 725/4 = 97675/4

Verificación:

x1 + x2 – 32x3 – x4 = 40
-97675/4 + 913/58 – 32(-770) – 725/4 = 40
-5665150/232 + 3652/232 + 5716480/232 – 42050/232 = 40
9280/232 = 40
40 = 40


X1 + 10X2 - X3 = 10

X1 - 2X2 + 10X3 = 12

10X1 + 3X2 + X3 = 14



1 10 -1 10 ]    1 10 -1 10      1 10 -1         10     1 10 -1     10

1 -2 10 12 ] = 0 -12 11 2 = 0 1 -11/12 -2/12         = 0 1 -11/12 -2/12

10 3 1 14 ] 0 -97 11 -86      0 -97 11    -86        0 0 -935/12 -1226/12

F1 (-1) + F2     F2 (-1/12)          F2 (97) + F3          F3 (-12/935)

F1 (-10) + F3

   1 10 -110

= 0 1 -11/12 -1/6

0 0 1 1226/935

X3 = 1226/935

X2 – 11/12 X3 = -1/6

X1 + 10X2 – 1X3 = 10



X2 – 11/12(1226/935) = -2/12               X1 + 10(88/85) – 1226/935 = 10

X2 – 613/510 = -2/12                       X1 + 176/17 – 1226/935 = 10

X2 = -1/6 + 613/510                        X1 = 10 – 176/17 + 1226/935

X2 = 88/85                                 X1 = 896/935



896/935 + 10(88/85) – 1226/935 = 10
2X1 + 3X2 – 5X3 = -3

4X1 – X2 – 2X3 = -12

-3X1 + 10X2 - 5X3 = 11



2 3 -5     -3 1 3/2 -5/2 -3/2         1 3/2 -5/2           -3/2          1 3/2 -5/2 -3/2

4 -1 -2 -12 = 4 -1 -2           -12       = 0 -7 8                -6 = 0 1 -8/7       6/7

-3 10 -5 11         -3 10 -5         11      0 29/2 -25/2          13/2 ]         0 29/2 -25/2 13/2

F1 (1/2)              F1 (-4) + F2            F2 (-1/7)                     F2 (-29/2) + F3

                      F1 (3) + F3

   1 3/2 -5/2      -3/2 ]             1 3/2 -5/2     -3/2

= 0 1 -8/7          6/7 ]       =     0 1 -8/7       6/7

0 0 57/14       -83/14 ]            0 0 1 -83/57

  F3(14/57)

X3= -83/57

X2 - 8/7X3 = 6/7

X1 + 3/2X2 – 5/2X3 = 3/2

X2 – 8/7(-83/57) = 6/7              X1 + 3/2(-46/57) – 5/2(-83/57) = -3/2

X2 + 664/399 = 6/7              X1 – 23/19 + 415/114 = -3/2

X2 = 6/7 – 664/399              X1 = -3/2 + 23/19 -415/114 = -224/57

X2 = -46/57



-224/57 + 3/2(-46/57) – 5/2(-83/57) = -3/2
-224/57 – 23/19 + 415/114 = -3/2




                    Método de Gauss – Jordan (Matriz Aumentada)

X1 + 2X2 – X3 = 10

X1 – X2 + 3X3 = 5

3X1 + X2 – 4X3 = 3

1 2 -1 10 1 0 0 ]          1 2 -1 10 1 0 0             1 2 -1    10    1   0   0

1 -1 3 5        0 1 0 ]= 0 -3 4 -5 -1 1 0      = 0 1 -4/3 5/3 1/3 -1/3 0

3 1 -4 3        001]       0 -5 -1-27 -3 0 1          0 -5 -1   -27   -3   0   1

F1(-1) + F2                F2(-1/3)                    F2(-2) + F1

F1(-3) + F3                                            F2(5) + F3

    1 0 5/3 20/3       1/3 2/3 0      1 0 5/3 20/3 1/3 2/3 0

= 0 1 -4/3 5/3 1/3 -1/3 0 = 0 1 -4/3            5/3      1/3 -1/3 0

    0 0 -23/3 -56/3 -4/3 -5/31        00 1       56/23 4/23 5/23 -3/23

    F3(-3/23)                          F3(-2/3) + F1

F3(4/3) + F2

     1 0 0 60/23 1/23 7/23 5/23

=    010      113/23 13/23 -1/23 -4/23

     001      56/23      4/235/23 -3/23



X1 = 60/23

X2 = 113/23

X3 = 56/23
4x1 – 8x2 = -24

X1 + 6x2 = 34

4 -8 -24 1 0                         1 6    34 0 1

1 6    34 0 1                  =     4 -8 -24 1 0

       F1 = F2                             F1 (-4)+ F2



1 6    34   01                       1 6 34       0       1

0 -32 -160 1 -4                =     0 1 160/32 -1/32 4/32

       F2 (-1/32)                          F2 (-6) + F1



       X1 = 4

       X2 = 5

       -1.1X1 + 10X2 = 120

       -2X1 + 17.4X2 = 174



       -1.1 10      120 1 0                1 -9.0909 -109.0909 -0.9090 0

       -2   17.4 174 0 1              =    -2 17.4        174           0   1   =

            F1 (-1/1.1)                                  F1 (2) + F2



       1 -9.0909 -109.0909 -0.9090 0

       0 -0.7818 -44.1818          -1.8181 1                    =

                     F2 (-1/.7818)

       1 -9.0909 -109.0909 -0.9090 0

       0    1        56.5129   2.3254 -1.279                        =

                     F2 (9.0909) + F1
1 0 404.6623 20.2309 -11.627

        0 1 56.5129           2.3254   -1.279



                 X1 = 404.6623

                 X2 = 56.5129




0.5X1 – X2 = -9.5

1.02X1 – 2X2 = -18.8



0.5    -1      -9.5     0 1            1       -2    -19     2 0

1.02 0.04 -18.8 0 1                =   1.02 -2 -18.8 0 2                   =

        F1 (2)                                       F1 (-1.02) + F2



1 -2    - 19      2       0            1 -2         -19    2 0

0 0.04 0.58 2.04 2                 =   0   1        14.5 51 50         =

        F2 (1/0.04)                                 F2 (2) + F1



1 0    10      104 100

0 1    14.5      51     50



              X1 = 10

              X2 = 14.5
10X1 + 2X2 – X3 =27

-3X1 – 6X2 + 2X3 = -61.5

X1 + X2 + 5X3 = -21.5



10 2 -1            27      1 0 0                1 1           5       -21.5 0 0 1

-3 -6 2           -61.5 0 1 0             =     -3 -6 2               -61.5 0 1 0            =

1     1 5         -21.5 0 0 1                   10 2 -1                 27     1 0 0

        F1= F3                                       F1 (3) + F2             F1 (-10) + F3



1 1     5        - 21.5 0 0 1                 1 1         5           -21.5 0     0    1

0 -3 17          -126    0 1 3        =       0 1 -17/3                 42     0 -1/3 1          =

0 -8 -51          242 1 0 0                   0 -8       -51           242 1      0    0

        F2 (-1/3)                               F2 (-1) + F1            F2 (8) + F3



1   0 32/3              -63.5 0 1/3       2                   1 0      32/3 -63.5 0 1/3 2

0   1 -17/3             42      0 -1/3 -1            =        0 1 - 17/3 42           0 -1/3 -1

0   0 -289/3            578     1 -8/3 -8                 0       1    -6    -3/289 8/289 24/289

                 F3 (-3/289)                                          f3 (17/3) + f2       F3 (-32/3) + F1



1 0 0 0.5          32/289 11/289 322/289                                X1 = 0.5

0 1 0       8      -1/17       -3/17 - 9/17                             X2 = 8

0 0 1       -6    - 3/289 8/289 24/289                                  X3 = -6
8x1+2x2-2x3=-2

10x1+2x2+4x3=4

12x1+2x2+2x3=6



8 2 -2 -21 0 0                        1         1/4         -1/4 -1/4 1/8                     0        0

10 2 4 40 1 0 = 10                                2                 4         4 0                     1     0 =

12 2 2 6 0 0 1                        12          2                 2         6 0                     0      1

    F1(1/8)                                            F1(-10)+f2                     F1(-12)+f3

1       1/4            -1/4 -1/4   1/8                          0       0             1               1/4      -1/4 -1/4    1/8 0 0
0       1/2             13/2 13/2 -5/4                          1       0 =       0               1         -13 -13     5/2 -2 0    =

0       -1              5             9          -3/2       0           1             0           -1            5         9         -3/2    0     1

F2(2/1)                                                                                               f2(1/4)+f1                 f3(1)+f3




1       0         3          3                - 1/2     1/2         0             1           0             3         3       - 1/2    1/2       0

0       1        -13        -13               5/2 -2        0 =               0           1                -13 -13            5/2 -2        0         =

0       0        -8         -4            1           -2    1                 0           0           1             1/2       1/8          1/4       -1/8

F3(-1/8)                                                                                              F3(-3)+f1                 F3(13)+f2




    1        0         0          3               - 1/2             1/2           0                       x1 = 3/2            x2=-13/2           x3 = 1/2

    0        1         0      -13/2                   7/8           5/4       -13/8

    0        0         -1         1/2            -1/8           1/4         -1/8
2x1-6x2-x3=-38

-3x1+x2+7x3=-34

-8x1+x2-2x3=-20



2-6 -1 -38 1 0 0                                      1       -3-1/2 -19 1/2 0                        0

-3 -1 7 -34 0 1 0 =-3-1 7                              34 0          1       0=

-8 1- 2       20 0 0 1                                81- 2         -20 0                0        1

    F1(1/2)                                                     F1(3)+f2                     F1(8)+f3



1       1/4           -1/4  -1/4 1/8 0 0                                     1           1/4 -1/4 -1/4                 1/8 0 0
0       1/2            13/2 13/2 -5/4 1 0 =                                      0         1  -13 -13                   5/2 -2 0

0       -1              5             9        -3/2       0     1                0           -1           5      9        -3/2     0    1

F2(2/1)                                                                                  F2(1/4)+f1                    F3(1)+f3




1       0         3         3         - 1/2      1/2      0              1           0       3            3:      - 1/2     1/2    0

0       1        -13        -13         5/2 -2         0 =          0        1           -13          -13         5/2 -2           0     =

0       0        -8         -4            1       -2      1              0           0       1            1/2     1/8        1/4       -1/8

F3(-1/8)                                                                                 F3(-3)+F1                     F3(13)+F2



    1        0         0          3           - 1/2       1/2            0               x1 = 4                 x2=8        x3 = -2

    0        1          0        13/2          7/8            5/4    -13/8

    0        0         -1        1/2          -1/8        1/4       -1/8
Método de Gauss Seidel



2x1 – 6x2 + x3 = 12                          x1 = (12 + 6x2 - x3)/2
-x1 + 7x2- x3 = -8                           x2 = (-8 + x1 + x3)/7
x1- 3x2 + 2x3 = 16                           x3 = (16 - x1 + 3x2)/2



{0, 0, 0}

x1 = (12 + (6*0) -0)/2          x2 = (-8+6+0)/7                  x3 = (16-6+(3*-0.28))/2
x1 = 6                          x2 = -0.28                x3 = 4.58


{6, -0.28, 4.58}

x1 = (12 + (6*-0.28) -4.58)/2         x2 = (-8+2.87+4.58)/7   x3 = (16-2.87+(3*-0.07))/2
x1 = 2.87                             x2 = -0.07              x3 = 6.46


Ep = | (6-2.87)/6 |             Ep = 0.521



{2.87, -0.07, 6.46}

x1 = (12 + (6*-0.07) -6.46)/2         x2 = (-8+2.56+6.46)/7 x3 = (16-2.56+(3*0.14))/2
x1 = 2.56                             x2 = 0.14            x3 = 6.93


Ep = | (2.56 -2.87)/2.56 |            Ep = 0.121



{2.56, 0.14, 6.93}

x1 = (12 + (6*0.14) -6.93)/2          x2 = (-8+2.95+6.93)/7    x3 = (16-2.95+(3*0.26))/2
x1 = 2.95                             x2 = 0.26            x3 = 6.91


Ep = | (2.95-2.56)/2.95 |             Ep = 0.13
{2.95, 0.26, 6.91}

x1 = (12 + (6*0.26) -6.91)/2   x2 = (-8+3.32+6.9)/7    x3 = (16-2.95+(3*0.31))/2
x1 = 3.32                      x2 = 0.31               x3 = 6.97


Ep = | (3.32-2.95)/3.32 |      Ep = 0.111



{3.32, 0.31, 6.97}

x1 = (12 + (6*0.31) -6.97)/2   x2 = (-8+3.44+6.97)/7     x3 = (16-3.44+(3*0.34))/2
x1 = 3.44                      x2 = 0.34                 x3 = 6.7


Ep = | (3.44-3.32)/3.44 |      Ep = 0.03



{3.44, 0.34, 6.7}

x1 = (12 + (6*0.34) -6.7)/2    x2 = (-8+3.67+6.7)/7      x3 = (16-3.67+(3*0.33))/2
x1 = 3.67                      x2 = 0.33                 x3 = 6.66


Ep = | (3.67-3.44)/3.67 |      Ep = 0.05



{3.67, 0.33, 6.66}

x1 = (12 + (6*0.33) -6.66)/2   x2 = (-8+3.66+6.66)/7      x3 = (16-3.66+(3*0.33))/2
x1 = 3.66                      x2 = 0.33            x3 = 6.66


Ep = | (3.66-3.67)/3.66 |      Ep = 0.001



X1 = 3.66
x2 = 0.33
x3 = 6.66
Por Medio De Gauss Seidel



2x1-6x2+x3=12

-x1+7x2-x3=-8

X1-3x2+2x3=16



        2                 -6           1        12                   1            -3             2         16

    -1                    7            -1       -8              -1            7             -1            -8

    1                     -3            2       16               2             -6            1             12

F1 = F3                                     F1(1)+F2      F1(-2)+F3



    1                -3            2                16                    1            -3        2                 16

0                4             1                8                     0           1         ¼                  2

    0                0             -3               -20                   0             0            -3            -20

                 F2(1/4)                                                                    F3(-1/3)



    1       -3       2                        16

    0       1        ¼                         2

    0       0        1                        20/3



X3=20/3                                 x2=2-1/4(20/3)                        X1=11/3

X2+1/4+3=2                             x2= 2 -20/12->5/3                      X2=1/3

X1-3x2+2x3=16                          x2= 6/3 - 5/3 = 1/3                    X3=20/3
Por Metodo De Gauss – Seidel

X1=(12x+6x2-x3)/20 , 0 , 0

X2= (-8+x1+x3)/7

X3=(16-x1+3x2)/2



X1=(12+6(0)-0= 12/2=6          X2=-8+6+0=2/7 =-0.2857X3=16-6+3(-0.2857)=9/2=4
X1=12+6(0.2857)-(4)= 6/2       X2=-8+3+4=1/7 =-0.1428       X3=16-3+3(-0.1428)=13/2=7

         3-6 =1

          3

X1=(12+6(-0.1428)-(7))/2= 4/2=2 X2=(-8+2+4=1/7 )/7=0.1428 X3=16-2+3(0.1428)=14/2=7

X1=12+6(0.1428)-(7)= 5/2=2.5 X2=-8+2.5+7=1.5/7 =0.2142 X3=16-2.5+3(0.2142)=15/2=7.5

2.5-2 =0.25

2.5



X1=(12+6(0.2142)-(7) )/2= 6/2=3 X2=(-8+3+7)/7=2/7 =0.2857 X3=(16-3+3(0.2857))/2=14/2=7

X1=(12+6(0.2142)-(7) )/2= 6/2=3 X2=(-8+3+7) )/7=2/7 =0.2857 X3=(16-3+3(0.2857) )/2=14/2=7

3-3 =0

3

X1+X2+6X3=8

X1+5X2-X3=5

4X1+2X2-2X3=4
1 1 6             8           1        1           6            8

     1 5 -1             5          0        4        -7              -3

     4       2 -2       4          0    -2          -26              -28



F1(-1)+F2                          F2(1/4)

F1(-4)+F3



 1       1      6            8          1           0       31/4           35/4

 0       1     -7/4         -3/4        0           1       -7/4           -3/4

 0       -2    -26          -28         0           0       -59/2          -59/2

F2(-1)+F1                                       F3(-2/59)

F2(2=+F3



 1       0     31/4   167/236       1           0       0          -167/236

 0       1     -7/4   327/236       0           1       0          327/236

 0       0     1      327/236       0           0           1      72/59



F3 (-31/4)+F1

F3 (7/4)+F2

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  • 1. Modelos, computadoras y analisis de error Los metodos numericos constituyen tecnicas, mediante las cuales el posible formular problemas matematicos, de tal forma que pueden resolverse utilizando operaciones aritmeticas. Aunque existen muchos tipos de metodos numericos estos comparten una caracteristica comun. Invariablemente requiere n de un buen numero de tediosos calculos aritmeticos, no es raro que con el desarrollo de computadoras digitales eficientes y rapidas, el papel de los metodos numericos en la solucion de problemas de ingenieria, hayan aumentado de forma considerable en los ultimos años. Métodos sin computadora Además de proporcionar un aumento en la potencia de cálculo, la disponibilidad creciente de las computadoras y su asociación con los métodos han influido de manera significativa de la solución a cuál de los problemas en ingeniería. Antes de la era de las computadoras los ingenieros solo contaban con 3 métodos para la solución de problemas. 1.- Se encontraban las soluciones de algunas problemas usando métodos exactos y analíticos dicho soluciones resultaban útiles y proporcionaban una comprensión excelente de comportamiento de algunas sistemas. No obstante las soluciones analíticas solo pueden encontrarse para una clase limitada de problemas. Estos incluyen aquellos que pueden aproximarse mediante modelos lineales y también aquellos que tiene una geometría simple y de bajas dimensiones. En consecuencia, las soluciones analíticas, tiene un valor práctico limitado porque la mayoría de los problemas reales son no lineales, e implican formas y procesos complejos. 2.- Para analizar el comportamiento de los sistemas que se usaban soluciones graficas, las cuales tomaban la forma o monograma; aunque las técnicas graficas se utilizan a menudo para resolver problemas complejos los resultados no son muy precisos. Además, las soluciones graficas sin la ayuda de una computadora son un extremo tediosas y difíciles de implementar. Finalmente, las técnicas graficas están limitadas a los problemas que pueden describirse usando 3 dimensiones o menos. 3.- Para implementar los métodos numéricos se utilizaban calculadoras y reglas de cálculo. Aunque en teoría dichas aproximaciones deberían de ser, perfectas adecuados para resolver problemas complicados, en la práctica se presentaban varias dificultades debido a que los cálculos manuales son lentos y tediosos.
  • 2. Además los resultados no son consistentes ya que surgen equivocaciones cuando se efectúan los numerosos cálculos de esta manera. La era antes de las computadoras La era de las computadoras Formulación: leyes Formulación: exposición fundamentales profunda de la relación explicadas brevemente. del problema con las leyes fundamentales Solución: métodos muy elaborados y con Solución: método de la frecuencia complicados computadora fácil de para hacer manejable el usar problema Interpretación: la facilidad Interpretación: análisis de calcular permite profundo limitado por una olisticamente y desarrollo. solución que consume La intuición; es factible tiempo estudiar la sensibilidad y comportamiento de los sistemas. Modelo matemático y solución de problemas El conocimiento y la comprensión son prerrequisitos para la aplicación eficaz de cualquier herramienta si no sabemos cómo funcionan las herramientas por ejemplo tendremos serios problemas para reparar un automóvil aunque la caja de herramientas sea la más completa. Esta es la realidad particularmente cuando se utilizan computadoras para resolver problemas de ingenieros. Aunque las computadoras tienen una gran utilidad, son prácticamente inútiles si no se comprende el funcionamiento de los sistemas de ingeniería. Esta comprensión es inusualmente es empírica resulta esencial, solo estamos a la mitad del camino. Durante muchos años de observación y experimentación los ingenieros y los científicos han advertido que ciertos aspectos de sus estudios empíricos ocurren una y otra vez. Este comportamiento general puede expresarse como las leyes fundamentales que engloban en esencia el conocimiento acumulada de la experiencia pasada. Así muchos problemas de
  • 3. ingeniería que resuelven con el empleo de un doble enfoque: empírico y análisis teórico. Debe destacarse que ambos estrechamente relacionados conforme se obtienen nuevos mediciones, las generalizaciones llegan a modificarse o a un descubrirse otros nuevas. En lo particular generalizaciones sirven para organizar principios que se utilizan para sintetizar los resultados de observaciones y experimentos en un sistema coherente y comprensible, del que se pueden obtener conclusiones. Desde la perspectiva de solución de un problema de ingeniería, el sistema es aun más útil cuando el problema se expresa por medio de un modelo matemático. Un modelo matemático simple Un modelo matemático se define de manera general, como una formulación o una ecuación que expresa las características esenciales de un sistema físico o de un proceso en términos matemáticos. En general, el modelo se representa mediante una relación funcional de la forma: Variable dependiente = F (Variable independiente, parámetros, funciones de fuerza) Donde la variable dependiente es una característica que generalmente refleja el comportamiento o estudio de un sistema, las variables independientes son, por lo común dimensiones tales como tiempo y espacio, a través de las cuales se determina el comportamiento del sistema; parámetros son el reflejo de las propiedades o la composición del sistema y las funciones de fuerza sin influencias externas que actúan sobre el sistema. Programación y software Hemos vistos desarrollos de modelos matemáticos a partir de la fuerza total para predecir un dato. Para el modelo matemático hacer a mano sería muy laborioso y tomaría mucho tiempo pero, con la ayuda de la computadora tales cálculos pueden realizarse fácilmente. Programas computacionales Los programas computacionales son únicamente conjunto de instrucciones que dirigen a la computadora para realizar una cierta tarea. Hay mucha gente que escribe programas para un amplio rango de aplicaciones en los lenguajes de alto nivel, porque tienen una gran variedad de capacidades.
  • 4. Aunque habrá algunos ingenieros que usaran toda la amplia gama de capacidades, la mayoría necesitara realizar los cálculos numéricos orientados a una ingeniería. Programación estructurada En los comienzos de la computación, los programadores nos daban mucha importancia a que sus programas fueran claros y fáciles de entender. Sin embargo ahí se reconoce que escribir programas realizados y bien estructurados. Algoritmo Procedimientos matemáticos general que vamos a aplicar a los problemas que se nos presentan; es un procedimiento matemático que nos indica la seria de pasos y decisiones que normas a tomar para la solución del problema característicos. Siempre debe terminar en un determinado número de pasos: Las acciones deben definirse sin ambigüedad Puede tener entrada.- una o varias entradas Salida: puede tener una o varias salidas Efectividad.- todas las operaciones deber de ser los suficientemente básicas para que pueden hacerse en un tiempo no mayor que el de una persona que tenga lápiz y papel. Errores accidentales Debido a las apreciaciones del observador y cortas causas Error de truncamiento Se debe a la interrupción de un proceso matemático antes de su terminación. Sucede cuando se toman solo algunos términos de una serie inf. ó cuando se toma solo un numero finito de intervalos un caso adicional de error de truncamiento ocurre cuando una calculadora poco sofisticada solo toma en cuenta los dígitos que aparecen en la pantalla y no analizan los primeros dígitos perdidos. Error de redondeo interior
  • 5. Se deprecian los dígitos que no pueden conservarse de la localización de memoria correspondiente (pensando de una manera estricta este caso puede considerarse como un truncamiento). Este caso tiene dos alternativas a) Para números positivos: el último digito que puede conservarse en la localización de memoria se incrementa en una unidad si el primer digito despreciado es mayor o igual que el 5. b) Para los números negativos: el último digito en la localización de memoria se reduce en una unidad si el primer digito despreciado es mayor o igual a 5. Error Absoluto Es la diferencia entre el valor de un número y su valor aproximado. y= valor real y*= valor aprox. ly = 1y-y*1 Error Relativo Es el cociente del error absoluto entre el valor real Ry= ey error absoluto /y Ry= y-y* Para todo y diferente a cero. Ejemplos numero 1, serie de Taylor cos x = 0.8775825619  valor real Aplicando la serie Taylor n=0 = 1 valor aprox.
  • 6. Error absoluto: ey= |y-y*| ey= |0.877582 -1| ey= 0.122418 Error Relativo: ry= = ry= = 0.32425 y= 0.877582 Para n=1 = = -0.125 Ey=|y-y*|= |0.8775825619 + .125|= |.00258256| Ry= = 1.142436 Para n=2 x= 0.5 y=0.8775825619 y*= = = 0.015625 ey= |y-y*|= |0.8775825619-0.015625|= 0.86195756 ry= = = 0.9821950738 Para n=3 x= 0.5 y= .8775825619 y* = = = -0.0208333 ey= |y-y*|= |0.8775825614 + 0.0208333| = 0.89841589 ry= = = 1.02373
  • 7. Calcular el cos 0.5 Rad. Valor real y valor aprox. Utilizando la serie Taylor para las interacciones: n=1 n=2 n=3 n=4 Calcular el error absoluto, el error relativo - serie de Taylor cos x = - = -0.125 0.5 = 0.87500000 valor aproximado ey= |y-y*|= |0.87758256- 0.87500000|= 0.00258256  error absoluto Erry = = 0.00294281 Cos x= |-0.125 + 0.00260416= 0.87760416 + (-0.00002170) = 0.87758246 Cos (0.5) = 0.87758256 n=2 = = = = 0.00260416 ey= |y-y*| ey= |0.87758256 – 0.87760416| ey= 0.00002160 ry= | |= ry= = = 0.00002462
  • 8. n=3 Valor real = .87758256 n=3 = = = -0.00002170 ey= |y-y*| ey=|0.87758256 - 0.87758246| ey= 0.00000010 ry= | |= ry= = 0.00000011 n=4 x=0.5 y=0.87758256 y*= = = = 0.0000009 ey= |y-y*| = |0.87758256 – 0.87758255 = 0.00000001 ry= = = 0.00000001 - Calcular para sen (0.5) con la serie de Taylor - Para n=0 n=1 n=2 n=3 n=4
  • 9. 1.- sen (0.5) = 0.47942554 n=0 (-1)° ey= |y-y*| = |0.47942554 – 0.5|= 0.02057446 ry= = = 0.04291482 Para n =1 =0.5 - 0.02083333 =0.47916667 Error absoluto ey = ly-y*l ey = l0.47942554-0.47916667l = 0.00025887 Error relativo ry= ry= para n=2 = 0.5 – 0.02083333 +0.00026042 =0.47942709 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |0.47942554 – 0.47942709| = 0.00000155 Error relativo ry=
  • 10. ry= para n=3 =0.47942709- 0.00000155 =0.47942554 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |0.47942554 – 0.47942554| = 0 Error relativo ry= ry= para n=4 =0.47952554 – 0.00000001 =0.47942555 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |0.47942554 – 0.47942555| = 0.00000001 Error relativo ry= ry= Calcular por donde x=0.3 interaccion n=0 a n=8
  • 11. Calcular valor real, valor aproximado, error absoluto, error relativo. Valor real N=0 Valor aproximado Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.3498588 –1| = 0.34985881 Error relativo ry= ry= Para n=1 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.3498588 –1.3| = 0.04985881 Error relativo ry= ry= para n=2 = 1.3 + 0.045 = 1.34500000 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.34985881 –1.34500000| = 0.00485881
  • 12. Error relativo ry= ry= ry= para n=4 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.34985881 –1.34983750| = 0.00002131 Error relativo ry= ry= para n=5 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.34985881 –1.34985775| = 0.00000106 Error relativo ry= ry= para n=6 Error absoluto
  • 13. ey= |y-y*| ey= |1.34985881 –1.34985876| = 0.00000005 Error relativo ry= ry= para n=7 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.34985881 –1.34985880| = 0.00000001 Error relativo ry= ry= para n=8 Error absoluto ey= |y-y*| ey= |1.34985881 –1.34985880| = 0.00000001 Error relativo ry= ry=
  • 14. Calcular para x=0.7 n=1, n=2, n=3, n=4 Valor real, valor aproximado, Error absoluto, Error relativo ln(x+1)=(-1)^n-1 ^n para n=0 ln(0.7+1)=0.53062825 valor real Valor aprox. (-1)^0-1 ^ 0 =(-1)^-1 = ^1 = -1 Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-1l = 0.46937175 Error relativo ry= = = 0.88455854 para n=1 Valor aproximado ^1= = -1 + 0.7 = -0.30000000 Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-0.30000000l = 0.23062825 Error relativo ry= = = 0.43463244 para n=2 Valor aproximado (-1) ^2-1 ^2= = -0.245-0.30000000=-0.54500000 Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825- Error relativo ry= = = 0.53828316 para n=3 Valor aproximado (-1) ^3-1 ^3= = -0.11433333-0.245= -0.13066667 Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-0.13066667l= 0.39996158
  • 15. Error relativo ry= = = 0.75375101 para n=4 Valor aproximado (-1) ^4-1 ^4 = = -0.060025-0.13066667= -0.019069167 Error absoluto ey= ly-y*l = l0.53062825-0.19069167l= 0.33993658 Error relativo ry= = = 0.64063038 Relación de Newton Sirve para determinar donde existen raíces positivas, su formula es la sig: Donde a1, a2, a3 son los primeros coeficientes del polinomio dado. Ø Intervalo donde existen raíces positivas *Ejemplo: Calcular la relación de newton para el intervalo donde existen raíces positivas. Para f(x) = a1 = 1 a2 = -2.0374 a3 = -15.4245 a4 = 15.6696
  • 16. Calcular el rango de raíces positivas en base a la relación de Newton f(x) = f(x) = f(x)= f(x)= a1 = 1 a2 = -5 a3 = -2 a4=76 a=1 a2=-25 a3=164 a4=-320
  • 17. a1 = 1 a2 = -2 a3 = 8 a4 = -4 Calcular las raíces positivas de la sig. Función Calcular los intervalos para los subintervalos n = 12 a1= 1 a2= -5 a3= -12 = = 0. 58333333
  • 18. X f(x) Xa 0 -79 Xa+h 0.58333333 -39.62668808 Xa+2h 1.16666666 -12.75386825 Xa+3h 1.74999999 -0.16796885 Xa+4h 2.33333332 -0.87654307 Xa+5h 2.91666665 -11.10816899 Xa+6h 3.49999998 -24.31249960 Xa+7h 4.08333331 -31.16025271 Xa+8h 4.66666664 -19.54321105 >Raíz positiva Xa+9h 5.24999997 25.42577779 Xa+10h 5.83333330 121.4128013 Xa+11h 6.41666663 288.8628822 Xa+12 6.99999996 550.9999782 Calcular las raíces positivas de las sig. funciones. f(x) = a) Calcular b) Calcular los intervalos c) Calcular los subintervalos para n = 12 d) Realizar la tabla de tabulación y determinar los cambios de signo de Descartes =17.23368784 a1= 1 a2 =-25 a3=164
  • 19. X f(x) Xa 0 -320 Xa+h 1.43614066 -133.0733915 Xa+2h 2.87228132 -31.49954221 >Raíz positiva Xa+3h 4.30842198 2.49378860 >Raíz positiva Xa+4h 5.74456264 -13.32115847 Xa+5h 7.18070330 -61.17214280 Xa+6h 8.61684396 -123.2869238 Xa+7h 10.05298462 -181.8932607 Xa+8h 11.48912528 -219.2189131 Xa+9h 12.92526594 -217.4916401 Xa+10h 14.36140660 -158.9392014 Xa+11h 15.79754726 -25.78935606 >Raíz positiva Xa+12h 17.23368792 199.7301364 a) Calcular Xrmax b) Calcular los intervalos para subintervalos de n = 13 c) Determinar y marcar los cambios de signo de Descartes donde se encuentra la posible raíz a1= 1 a2= -3 a3= -1
  • 20. x f(x) Xa 0 -5 Xa+h .27735010 -0.27232758 >Raíz positiva Xa+2h .55470020 3.84646954 Xa+3h .83205030 7.18538590 Xa+4h 1.10940040 9.71542788 Xa+5h 1.38675050 11.54961370 Xa+6h 1.66410060 12.94297339 Xa+7h 1.94145070 14.29254886 Xa+8h 2.21880080 16.13739383 Xa+9h 2.49615090 19.15857386 Xa+10h 2.77350100 24.17916636 Xa+11h 3.05085110 32.16426057 Xa+12h 3.32820120 44.22095757 Xa+13h 3.60555130 61.59837029 Método de bisección, método del medio intervalo, búsqueda binaria. Para xa ≤ x ≤ xb Xm = f (xm) * f (xb) | ≤ Ep Una vez que el intervalo contiene la raíz, ha sido localizado por el técnico de búsqueda este puede todavía subdividirse reiteradamente para encerrar aun mas a la raíz localizada. Este proceso se continúa hasta que el sub intervalo sea tan pequeño que la raíz será determinada, El procedimiento es el sig.:
  • 21. 1.-Se determina el punto medio del intervalo Xm = 2.-Se determina el producto f (xm) * f (xb), si este producto es negativo o nos indica que las funciones son de signo contrario, quedando localizada la raíz entre xm y xb, si el producto es f(x) no la atravesado el eje x entre xm y xb y la raíz debe encontrarse entre xa y xm. 3.-Se selecciona el intervalo el cual tiene la raíz, se bisecta y se vuelve a repetir el procedimiento, esto se realiza hasta que la raíz es localizada con la precisión deseada aplicando la formula . f(x) = x3 - 25x2 + 164x - 320 = 0 Intervalo= 2.8722812 ≤ x ≤4.30842189 xm = |(xa+xb)/2| xa (xa+xb)/2 Xb f ( xa) f (xm) f (xb) ≤ Ep ≤ 0.0001 2.8722812 3.5403525 4.3084218 -31.4995422 -7.174221 2.4937886 0.718 - 3.5403525 3.94938715 4.3084218 -7.174221 0.64194669 2.4937886 0.179 3.94938715 4.12890448 4.3084218 -0.64194669 1.3329829 2.4937886 0.085 3.94938715 4.03914582 4.12890448 -0.64194669 0.4498886 1.3329829 0.044 - 3.94938715 3.99042268 4.03914582 -0.64194669 0.11612114 0.4498886 0.024 3.99042268 4.01478425 4.03914582 -0.11612114 0.17457277 0.4498886 0.012 3.99042268 4.00260347 4.01478425 -0.11612114 0.3115348 0.17457277 0.006 3.99042268 3.99651308 4.00260347 -0.11612114 -0.0420012 0.03115348 0.003 3.99651308 3.99955828 4.00260347 -0.0420012 -0.005303 0.03115348 0.001
  • 22. Intervalo= 4.30842189 ≤ x ≤ 5.74456264 xm = |(xa+xb)/2| xa (xa+xb)/2 xb f ( xa) f (xm) f (xb) ≤ Ep ≤ 0.0001 - 4.30842189 5.02649227 5.74456264 2.49378821 -0.29841478 13.32115847 0.35903519 4.30842189 4.66745708 5.02649227 2.49378821 2.51534999 -0.29841478 0.1795176 4.66745708 4.84697468 5.02649227 2.51534999 1.44552772 -0.29841478 0.0897588 4.84697468 4.93673348 5.02649227 1.44552772 0.65565201 -0.29841478 0.0448794 4.93673348 4.98161288 5.02649227 0.65565201 0.19887129 -0.29841478 0.0224397 4.98161288 5.00405258 5.02649227 0.19887129 -0.04474249 -0.29841478 0.01121985 4.98161288 4.99283273 5.00405258 0.19887129 0.0783259 -0.04474249 0.00560993 4.99283273 4.99844266 5.00405258 0.0783259 0.01710654 0.04474249 0.00280496 4.99844266 5.00124762 5.00405258 0.01710654 -0.01373938 -0.04474249 0.00140248 Intervalo= 15.79754726 ≤ x ≤ 17.23368796 |(xa+xb)/2| xm = ≤ Ep ≤ xa (xa+xb)/2 Xb f ( xa) f (xm) f (xb) 0.0001 15.79754726 16.51561761 17.23368796 -25.7893561 74.31342236 199.7301441 0.35903518 15.79754726 16.15658244 16.51561761 -25.7893561 21.23663587 74.31342236 0.17951759 15.79754726 15.97706485 16.15658244 -25.7893561 -3.01535338 21.23663587 0.0897588 15.97706485 16.06682365 16.15658244 -3.01535338 8.92372372 21.23663587 0.0448794 15.97706485 16.02194426 16.06682365 -3.01535338 2.90772722 8.92372372 0.0224397 15.97706485 15.99950456 16.02194426 -3.01535338 -0.06539309 2.90772722 0.01121985 15.99950456 16.01072441 16.02194426 -0.06539309 1.41826865 2.90772722 0.00560993 15.99950456 16.00511449 16.01072441 -0.06539309 0.67571379 1.41826865 0.00280496 15.99950456 16.00230953 16.00511449 -0.06539309 0.30497999 0.67571379 0.00140248
  • 23. f(x)= x4-5x3-12x2+76x-79 = 0 Intervalo= 4.66666664 ≤ x ≤ 5.24999997 xm = |(xa+xb)/2| Xa (xa+xb)/2 Xb f ( xa) f (xm) f (xb) ≤ Ep ≤ 0.0001 - 4.66666664 4.95833331 5.24999997 19.54321105 -2.26670882 25.42577779 0.14583333 4.95833331 5.10416664 5.24999997 -2.26670882 10.13816317 25.42577779 0.07291667 4.95833331 5.03124998 5.10416664 -2.26670882 3.59323003 10.13816317 0.03645833 4.95833331 4.99479165 5.03124998 -2.26670882 0.57983013 3.59323003 0.01822917 4.95833331 4.97656248 4.99479165 -2.26670882 -0.86402495 0.57983013 0.00911459 4.97656248 4.98567707 4.99479165 -0.86402495 -0.14727754 0.57983013 0.00455729 4.98567707 4.99023436 4.99479165 -0.14727754 0.21497737 0.57983013 0.00227865 4.98567707 4.98795572 4.99023436 -0.14727754 0.03352581 0.21497737 0.00113932 F(x)= x4-3x3-2x2+17.81x-5 = 0 Intervalo= 0.27735010 ≤ x ≤ 0.55470020 xm = |(xa+xb)/2| ≤ xa (xa+xb)/2 Xb f ( xa) f (xm) f (xb) Ep ≤ 0.0001 0.2773501 0.41602515 0.5547002 -0.27232759 1.87719663 3.84646954 0.06933753 0.2773501 0.34668763 0.41602515 -0.27232759 0.82356062 1.87719663 0.03466876 0.2773501 0.31201887 0.34668763 -0.27232759 0.28069208 0.82356062 0.01733438 0.2773501 0.29468449 0.31201887 -0.27232759 0.00542352 0.28069208 0.00866719 0.2773501 0.2860173 0.29468449 -0.27232759 -0.13314526 0.00542352 0.0043336 0.2860173 0.2903509 0.29468449 -0.13314526 -0.06378365 0.00542352 0.0021668 0.2903509 0.2925177 0.29468449 -0.06378365 -0.02916065 0.00542352 0.0010834
  • 24. MÉTODO DE LA FALSA POSICIÓN Xn=xa+δ E F(xb) δ Xa ≤ x ≤ xb XA XN Razón T.T C B XB = A F(xa) D Xb-xa Criterio + (positiva) xa ≤ x ≤ xn F(xn)*f(xb)= -(negativo) xn ≤ x ≤ xb
  • 25. F(x)= x4-5x3-12x2+76x-79 = 0 Intervalo= 4.6666 ≤ x ≤ 5.24999 xn=xa+ɗ xa Xb f (xa) f(xb) d xn f (xn) Ep. 4.6666 5.24999 -19.5461331 25.42462751 0.25356517 4.92016517 -5.07267633 0.05153591 4.6666 4.92016517 -19.5461331 -5.07267633 0.20131837 4.86791837 -8.63380116 0.01073288 4.86791837 4.92016517 -8.63380116 -5.07267633 0.03291061 4.90082898 -6.42778779 0.00394549 4.90082898 4.92016517 -6.42778779 -5.07267633 0.0108073 4.91163628 -5.67583669 0.00173647 F(x)= x3-25x2+164x-320 = 0 Ep=0.00001 ≤ x Intervalo= 2.87228000 ≤ x ≤ 4.30842000 Criterio: F(xa)*f(xn) < 0 xb=xn F(xa)*f(xn) > 0 xa=xn ≤ Ep≤ xn Xa xb f(xa) f(xb) d xn = xb - d f (xn) 0.0001 1 2.87228 4.30842 -31.49954221 2.49378015 0.10555254 4.20286746 190,774,089 2 2.87228 4.20286746 -31.49954221 1.90774089 0.07598391 4.12688355 131,535,270 0.01841193 3 2.87228 4.12688355 -31.49954221 1.31535227 0.05028955 4.076594 0.84331102 0.01233617 4 2.87228 4.076594 -31.49954221 0.84331102 0.03140141 4.04519259 0.51585257 0.00776265 5 2.87228 4.04519259 -31.49954221 0.51585257 0.01889872 4.02629387 0.30655684 0.00469383 6 2.87228 4.02629387 -31.49954221 0.30655684 0.01112274 4.01517113 0.17906493 0.00277018 7 2.87228 4.01517113 -31.49954221 0.17906493 0.00646025 4.00871088 0.10354479 0.00161155
  • 26. Calcular las raíces positivas del siguiente polinomio utilizado el método de falsa posición, calcule las interacciones cuando n = 12 F(x) = -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2 a1=-0.1 a2=-0.15 a3=-0.5 Xrmax (a2/a1)2- 2 (a3/a1) Xrmax (-0.15/-0.1)2- 2 (-0.5/-0.1) = x f(x) -5 -53.80000000 -4.5 -35.13750000 -4 -21.80000000 -3.5 -12.62500000 -3 -6.60000000 -2.5 -2.86250000 -2 -0.70000000 -1.5 0.45000000 -1 1.00000000 -0.5 1.21250000 0 1.20000000 0.5 0.92500000 1 0.20000000 1.5 -1.31250000 2 -4.10000000 2.5 -8.80000000 3 -16.20000000 3.5 -27.23750000 4 -43 4.5 -64.72500000 5 -93.80000000
  • 27. F (x) = -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2 intervalos = -2 < x < -1.5 d = f (xb)*(xa-xb) ep = xn – (xn - 1) f (xa)- f (xb) xn n xa xb F(xa) F(xb) d xn=xb-d F(xn) ep 1 -2 -1.5 -0.70000000 0.45000000 0.19565217 -1.69565217 0.09090663 ------------- 2 -2 -1.69565217 -0.70000000 0.09090663 0.03498167 -1.73063384 -0.66709372 0.02021321 3 -1.73063384 -1.69565217 -0.66709372 0.09090663 0.00419534 -1.69984751 0.08206244 0.01811123 4 -1.73063384 -1.69984751 -0.66709372 0.08206244 0.00337233 -1.70321984 0.07491576 0.00197997 Método Newton – Raphson M = y2 – y1 -xn+1 = f (xn) - xn X2 – x1 f ´ (xn) M = f (xn)- f (xn + 1) xn + 1 = xn - f (xn) xn – xn +1 f ´ (xn) f ´(x) = f (xn) ep = xn+1 – xn xn - xn+1 xn + 1 xn – xn+1 = f (xn) f ´(xn)
  • 28. f(xb) f(x) xa < x < xb xa xb xn+1 m f(xa) Considera la grafica de la función xn es una primera aproximación a una raíz , si dibujamos una recta tangente a la curva x=a xn intersectaran el eje x en un valor xn + 1 que constituye una aproximación mejorada ala raíz la pendiente de la tangente es f(xn) – f (xn+1) la cual presenta la derivada de la función en punto n xn - xn + 1 Xn lo que simbolizamos con f´(xn) resolviendo la ecuación para xn+1 tenemos la siguiente ecuación xn+1= xn – f (xn) de donde se repite el procedimiento con d f´(xn) Esta nueva aproximación obteniendo un valor mejorado ala raíz y continuamos hasta que 2 valores consecutivos de la raíz difieran en una cantidad menor que cierto valor de error permitido que controla el valor predecible de la raíz. f(x) = x3 – 25x2 + 164x -320 = 0 f(x) =3x2 - 50x + 164 = 0 n Xn F(xn) F´(xn) F(xn)/ F´(xn) Xn+1 ep 1 4.308421986 2.49378862 4.26640073 0.58451814 3.72390385 0.15696381 2 3.72390385 -4.32517815 19.40718715 -0.22286478 3.94676863 0.05646766 3 3.94676863 -0.67576380 13.39251636 -0.05045831 3.99722694 0.01262333 4 3.99722694 -0.03337671 12.07212263 -0.00276478 3.99999172 0.00069120 5 3.99999172 -0.00009936 12.00021528 -0.00000828 4.00000000 0.00000207 6 4.00000000 0 12 0 4 0
  • 29. f(x)= -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2 f´(x)= -0.40x3 - 0.45x2 -1x - 0.25=0 Intervalo = -2 < x < 1.5 n xn F(xn) F´(xn) F(xn)/ F´(xn) Xn+1 ep 1 -2 -0.700000000 3.15000000 -0.22222222 -1.77777778 0.12500000 2 -1.77777778 -0.09187624 2.35301784 -0.03904613 -1.73873165 0.02245667 3 -1.73873165 -0.00240055 2.23090205 -0.00107604 -1.73765561 0.00061925 4 -1.73765561 -0.00000170 2.22760807 -0.00000080 -1.73765481 0.00000046 5 -1.73765481 0 2.22760562 0 -1.73765481 0 f(x) = -0.1x4-0.15x3-0.5x2-0.25x+1.2 f´(x)= -0.40x3 - 0.45x2 -1x - 0.25=0 Interval = 1< x < 1.5 n xn F(xn) F´(xn) F(xn)/ F´(xn) Xn+1 ep 1 1 0.20000000 -2.10000000 -0.09523810 1.09523810 0.08695653 2 1.09523810 -0.01454231 -2.41054963 0.00603278 1.08920532 0.00553870 3 1.08920532 -0.00006219 -2.38995046 0.00002602 1.08917930 0.00002389 4 1.08917930 0 -2.38986189 0 1.08917930 0 Determinar las raíces positivas por medio del método newton raphson F(x) = x5- 3x4+3x3-17x-3=0 f ´(xn)= 5x4-12x3+9x2-17=0 x F(x) -5 -5293 -4.5 -3275.34375000 -4 -1919 -3.5 1047.53125000 -3 -519 -2.5 -222.21875000 -2 -73 -1.5 -10.40625000 -1 7 -0.5 4.90625000 0 -3 0.5 -11.28125000 1 -19 1.5 -25.96875000
  • 30. 2 -29 2.5 -18.15625000 3 27 3.5 141.15625000 4 377 4.5 808.96875000 5 1537 xn F(xn) F´(xn) F(xn)/ F´(xn) Xn+1 ep 1 -1.5 -10.40625000 69.06225000 -0.15067873 -1.34932127 0.11167002 2 -1.34932127 -1.84880357 45.44015974 -0.04068656 -1.30863471 0.03109085 3 -1.30863471 -0.11252868 39.96926207 -0.00281538 -1.30581933 0.0215603 4 -1.30581933 -0.00051455 39.60403579 -0.00001299 -1.30580634 0.00000995 5 -1.30580634 -0.00000010 39.60235460 0 -1.30580634 0 Intervalo= -0.5 ≤ x ≤ 0 xn+1=xn- |(xn+1 - xn)/xn+1| n xn f(xn) f'(xn) f(xn)/f'(xn) (f(xn)/f'(xn)) ≤ Ep≤0.00001 - 1 -0.5 4.90625 -12.9375 0.37922705 -0.12077295 3.14 2 -0.12077295 -0.95280868 -16.846522 0.05655818 -0.17733113 0.31894109 3 -0.17733113 -0.005242 -16.6451217 0.00031493 -0.17764606 0.00177278 4 -0.17764606 -0.00000022 -16.6437232 0.0000001 -0.17764607 0.00000007 5 -0.17764607 0 -16.6437232 0 -0.17764607 0 Intervalo= 2.5 ≤ x ≤ 3 xn+1=xn- |(xn+1 - xn)/xn+1| n xn f(xn) f'(xn) f(xn)/f'(xn) (f(xn)/f'(xn)) ≤ Ep≤0.00001 - 1 2.5 -18.15625 47.0625 0.38579017 2.88579017 0.13368615 2 2.88579017 12.11760658 116.323194 0.10417189 2.78161829 0.0374501 3 2.78161829 1.20603414 93.7034892 0.01287075 2.76874754 0.00464858 4 2.76874754 0.01662911 91.1272124 0.00018248 2.76856505 0.00006591 5 2.76856505 0.0000033 91.0910189 0.00000004 2.76856502 0.00000001 6 2.76856502 0 91.0910117 0 2.76856502 0
  • 31. Método de secante xa ≤ x ≤xb M=f’(x) Xn+1 xa Xn-1 xn F(xa) F(xn+1) F(xn-1) m= = Por el método de Newton Raphson
  • 32. F(x)= x4-5x3-12x2+76x-79=0 Intervalo = 2.1 ≤ x ≤ 2.5 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 1 2.5 2.1 -3.0625 0.8231 -0.084473337 2.184473337 0.03866 2 2.1 2.184473337 0.8231 0.40744376 -0.08280432 2.267277657 0.03652147 3 2.18447334 2.26727766 0.40744376 -0.22348814 0.02933087 2.23794679 0.01310615 4 2.26727766 2.23794679 -0.22348814 0.02448622 -0.00289628 2.24084307 0.0013625 F(x)=x4-2.0374x3-15.424x2+15.6696x+35.4936=0 Intervalo = 3.944053118 ≤ x ≤ 4.4370599758 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 1 4.43705998 3.944053118 10.9819303 -25.656687 -0.34523472 4.28928784 0.08048766 2 3.94405312 4.28928784 -25.656687 -3.35947823 -0.05201586 4.3413037 0.01198162 - 3 4.28928784 4.3413037 3.35947823 1.33107987 0.01476099 4.32654271 0.00341173 4 4.3413037 4.32654271 1.33107987 -0.03855114 -0.00041548 4.32695819 0.00009602 Intervalo = 1.972026559 ≤ x ≤ 2.465033199 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 1 2.4650332 1.972026559 -13.1972309 5.91089891 -0.15250642 2.12453298 0.0717835 2 1.97202656 2.12453298 5.91089891 0.00134378 -0.00003465 2.12456763 0.0000163
  • 33. F(x)=25x3-6x2+7x-88=0 Intervalo = 1.5 ≤ x ≤ 2 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 1 2 1.5 102 -6.625 -0.03049982 1.53049482 0.01992481 2 1.5 1.53049452 -6.625 -1.71469495 -0.01064889 1.54114372 0.0069097 3 1.53049482 1.54114372 -1.71469495 0.047446 0.00028672 1.54085699 0.00018608 Calcularlas raíces del sig. Polinomio. f(x)= -0.5x2+2.5x+4.5=0 f’(xn)= -1x+2.5=0 Por el método de Newton Raphson Intervalo= -1.5 ≤ x ≤ -1 |xn+1- xn+1= xn- xn/xn+1| n xn f(xn) f'(xn) f(xn)/f'(xn) (f(xn)/f'(xn)) ≤Ep≤0.00001 1 -1.5 -0.375 4 -0.09375 -1.40625 0.06666667 3.90652 2 -1.40625 -0.00439453 5 -0.001125 -1.405125 0.00080064 - 3.90512 3 1.405125 -0.0000063 5 -0.00000016 -1.40512484 0.00000012 Intervalo= 6 ≤ x ≤ 6.5 xn+1= xn- |xn+1- (f(xn)/f'(xn) xn/xn+1| n xn f(xn) f'(xn) f(xn)/f'(xn) ) ≤Ep≤0.00001 1 6 1.5 -3.5 -0.42857143 6.42857123 0.66666667 6.4285712 2 3 -0.09183673 -3.92857143 0.02337662 6.40519481 0.00364964 6.4051948 3 1 -0.00027323 -3.90519481 0.00006997 6.40512484 0.00001092
  • 34. Determinar las raíces de la función: f(x)= -82x-90x2+44x3-8x4+0.7x5=0 Por el método de secante Intervalo= -1 ≤ x ≤ -0.5 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 1 -0.5 -1 12.47812500 -60.70000000 -0.41474143 -0.58525857 0.70864649 2 -1.0 -0.58525857 -60.70000000 7.35649476 0.04483104 -0.63008961 0.07115026 3 -0.58525857 -0.63008961 7.35649476 3.59894824 0.04293881 -0.67302842 0.06379940 4 -0.63008961 -0.67302842 3.59894824 -0.73065376 -0.00724626 -0.66578216 0.01088383 5 -0.67302842 -0.66578216 -0.73065376 0.05154407 0.0004775 -0.66625967 0.00071670 6 -0.66578216 -0.66625967 0.05154407 0.00065209 0.00000612 -0.666265780 0.00000917 Intervalo= 0 ≤ x ≤ 0.5 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 1 0.5 0 -58.47812500 0 0 0 0 Intervalo= 4.5 ≤ x ≤ 5 n xn-1 xn f(xn-1) f(xn) xn+1 Ep≤0.001 - 1 5.0 4.5 27.50000000 170.80312500 -0.43066171 4.93066171 0.08734359 - 2 4.5 4.93066171 170.80312500 -6.39204599 -0.01674345 4.94740516 0.00338429 3 4.93066171 4.94740516 -6.39204589 1.58252140 0.00332267 4.94408249 0.00067205 4 4.94740516 4.94408249 1.58252140 0.01046623 -0.00002183 4.94410432 0.00000442 5 4.94408249 4.94410432 -0.01046623 -0.00001697 -0.00000004 4.94410436 0.00000001
  • 35. 2. Calcular las raices de la función f(x)= 5x3-5x2+6x-2=0 por el método de falsa posición Intervalo= 0<x<0.5 n xa Xb f(xa) f(xb) ∂ xn f(xn) Ep 1 0 0.5 -2 0.375 0.07894737 0.42105263 0.01312145 2 0 0.42105263 -2 0.01312145 0.0027444 0.41830823 0.01312145 0.00656071 3 0 0.41830823 -2 0.00092207 0.00019277 0.41811546 0.00092207 0.00046104 4 0 0.41811546 -2 0.00006592 0.00001368 0.41810168 0.00006592 0.00003296 5 0 0.41810168 -2 0.00000472 0.00000099 0.41810069 0.00000472 0.00000257 6 0 0.41810069 -2 0.00000034 0.00000007 0.41810062 0.00000034 0.00000017 7 0 0.41810062 -2 0.00000002 0.00000001 0.41810062 0.00000002 0 El método de Birge-Vieta aplica Newton raphson para encontrar una raíz del polinomio p(x). Dado un punto xdk evalúa p(xk) y p’(xk) mediante división sintética cuando encuentra una raíz p; elimina el factor x-p mediante división sintética y continua trabajando sobre el polinomio restante. El proceso se repite hasta encontrar la raíz del polinomio. Ejemplo: P(x)= x3-2x3-5x+6 valor inicial 0.8333 X1=xk- p(xk)/p’(xk) División sintética 1 -2 -5 6 0.8333 0.8333 0.9722 -4.9766 1 -1.1667 -5.9722 1.0234 0.8333 -0.2778 1 -0.3333 -6.25 X1=0.8333-1.0234/(-6.2500)=0.997044 X1=0.997044=xk
  • 36. 1 -2 -5 -6 0.997044 0.997044 -0.99999 -5.982254 1 -1.002956 -5.99999 0.017746 0.997044 -0.005894 1 -0.005912 -6.005884 X1=0.99704-0.017746/(-6.00589352)=0.999999 X1=0.999998 1 -2 -5 6 0.999998 0.999998 -1 -5.999988 1 -1.000002 -6 0.000012 P(x)= x3-25x2+164x-320=0 paraxk: 2.8722812, 4.3084218, 15.79754 1 -25 164 -320 2.8722812 2.8722812 -63.55703071 288.500452 1 -22.1277188 100.4429693 -31.4995476 2.8722812 -55.30703142 1 -19.2554376 44.69296858 X1=2.8722812-(-31.49954763)/44.69296858=3.577079933 X1=3.577079933 1 -25 164 -320 3.57707993 3.577079933 -76.63149748 312.5241171 -21.42292007 87.36850252 3.577079933 -63.83599664 -17.84584014 23.53250588
  • 37. X1=3.577079933-(-7.475882852)/23.53250588=3.894763179 X1=3.894763179 1 -25 164 -320 3.894763179 3.894763179 -82.19989925 318.5920204 1 -21.10523682 81.80010075 -1.40797958 3.894763179 -67.03071903 1 -17.21047364 14.76938172 X1=3.894763179-(-1.40797958)/14.76938172=3.990094155 X1=3.990094155 1 -25 164 -320 3.990094155 3.990094155 -83.83150251 319.8798533 1 -21.00990584 80.168.49749 -0.120146741 3.990094155 -67.91065112 1 -17.01981169 12.25784637 X1=3.990094155-(-.01201467408)/12.25784637=3.999895774 X1=3.999895774 1 -25 164 -320 3.999895774 3.999895774 -83.99822815 319.9987491 1 -21.00010423 80.00177185 -0.001250853 X=4 Xk=4.3084218 1 -25 164 -320 4.3084218 4.3084218 -89.59195341 322.4937878 1 -20.6915782 74.85195341 2.4937783 4.3084218 -70.58554819 1 -16.3831564 4.266405223
  • 38. 1 -25 164 -320 4.3084218 4.3084218 -89.59195341 322.4937878 1 -20.6915782 74.85195341 2.4937783 4.3084218 -70.58554819 1 -16.3831564 4.266405223 X1=4.3084218-(2.49378783)/4.266405223=3.7239004461 X1=3.7239004461 1 -25 164 -320 3.723900446 3.723900446 -79.23014709 -4.325166598 1 -21.27609554 84.7698529 3.723904461 -65.36268266 1 -17.55219108 19.40717025 X1=3.7239004461-(-4.325166598)/19.40717025=3.946768822 X1=3.946768822 1 -25 164 -320 3.946768822 3.946768822 -83.09223642 319.3242388 1 -2105323118 80.90776358 -0.675761227 3.946768822 -67.51525229 1 -17.10646236 13.39251129 X1=3.946768822-(-0.6757612266)/13.38251129=3.997226963 X1= 3.997226963 1 -25 164 -320 3.997226963 3.997226963 -83.95285068 319.9666236 1 -21.00277304 80.04714932 0.033376428 3.997226963 -67.9750273 1 -17.00554608 12.07212202
  • 39. X1=3.997226963-(-0.03337642759)/12.07212202=3.999991715 X1=3.999991715 1 -25 164 -320 3.999991715 3.999991715 -83.99985915 319.9999006 1 -21.00000829 80.0014085 -0.000994209 X=4 1 -25 164 -320 15.79754 -145.376229 294.209752 15.79754 1 -9.20246 18.6237701 -25.790247 15.79754 104.18604 6.59508 122.80981 xk=16.00754153 1 -25 164 -320 16.00754 16.00754 -143.947152 320.99678 1 -8.992458 20.05284 0.996789 16.007541 112.294233 1 7.015083 132.34708 xk=16.0000099 1 -25 164 -320 16.0000099 16.000001 -143.99999 320.001305 1 -8.99999 20.000008 0.001305
  • 40. Calcular las raíces reales o iguales a 0 del siguiente polinomio P(x)=x4-5x3-5x2+23x+10 -Encuentre posibles raíces con el cambio de signo de Descartes a partir del -4 a 6 de .6 en .6 -Encontrar las raíces utilizando el método de Birdge-Vieta x f(x) -4 414 -3.4 204.15 -2.8 77.62 -2.2 11.86 -1.6 -12.56 -1 -12 -0.4 0.34 0.2 14.36 0.8 23.04 1.4 22.52 2 12 2.6 -6.21 3.2 26.48 3.8 40.64 4.4 36.52 5 0 5.6 87.2 1 -5 -5 23 10 -2.2 2.2 15.84 -23.834 1.8656 1 -7.2 10.84 -0.848 11.8656 -2.2 20.68 -69.344 1 -9.4 31.52 -70.192 xk= 2.030955095
  • 41. 1 -5 -5 23 10 16.00754 -2.030955 14.279554 -8.4358 -8.435878 1 -7.03095 9.272534 4.153642 1.564138 -2.030955 18.404433 -56.224856 1 -9.05191 27.683888 -52.071014 xk=- 2.0009 1 -5 -5 23 10 -2.0009 -2.0009 14.0082 -18.0247 -9.955 1 -7.0009 9.00082 4.9753 0.0449 -2.0009 14.0082 -54.0641 1 -9.0018 27.0199 -49.0888 xk= 1.9999 es la raiz 1 -5 -5 23 10 1.9999 -1.9999 13.9999 -17.9476 -10.0042 1 -6.9999 8.9992 5.0023 -0.0042 xk= 2 1 -5 -5 23 10 -1 -1 6 -1 -22 1 -6 1 22 -12 -1 7 -8 1 -7 8 14 xk=-0.1428
  • 42. 1 -5 -5 23 10 0.1428 -0.1428 0.7323 0.6091 -3.3713 1 -5.1428 -4.2656 23.6091 6.6286 -0.1428 0.7547 0.5013 1 -5.2856 -3.5108 24.1104 xk=0-4177 1 -5 -5 23 10 -0.4177 -0.4177 2.2669 1.1432 -10.0846 1 -5.4177 -2.737 24.1432 -0.0846 -0.4177 2.4372 0.1251 1 -5.8354 -0.2995 24.2683 xk=0.4142 1 -5 -5 23 10 0.4142 -0.4142 2.2426 1.1421 -9.9997 1 5.4142 -2.7424 24.1421 0.00093 xk=0.4142 es la raíz 1 -5 -5 23 10 2 2 -6 -22 2 1 -3 -11 1 12 2 -2 -26 1 -1 -13 -25 xk=2.48
  • 43. 1 -5 -5 23 10 2.48 2.48 -6.2496 -27.899 -12.1495 1 -2.52 -11.2496 -4.899 -2.1495 2.48 -0.0992 -28.145 1 -0.04 -11.3488 -33.044 xk= 2.4149 1 -5 -5 23 10 2.4149 2.4149 -6.2429 -27.1428 -10.0214 1 -2.585 -11.2426 -4.1498 -0.0214 2.4149 -0.4107 -28.1417 1 -0.1701 -11.6533 -32.2915 xk= 2.4142 1 -25 164 -320 15.79754 -145.376229 294.209752 15.79754 1 -9.20246 18.6237701 -25.790247 15.79754 104.18604 6.59508 122.80981 xk=16.00754153 1 -25 164 -320 16.00754 16.00754 -143.947152 320.99678 1 -8.992458 20.05284 0.996789 16.007541 112.294233 1 7.015083 132.34708 xk=16.0000099
  • 44. 1 -25 164 -320 16.0000099 16.000001 -143.99999 320.001305 1 -8.99999 20.000008 0.001305 Calcular las raíces reales o iguales a 0 del siguiente polinomio P(x)=x4-5x3-5x2+23x+10 -Encuentre posibles raíces con el cambio de signo de Descartes a partir del -4 a 6 de .6 en .6 -Encontrar las raíces utilizando el método de Birge-vieta x f(x) -4 414 -3.4 204.15 -2.8 77.62 -2.2 11.86 -1.6 -12.56 -1 -12 -0.4 0.34 0.2 14.36 0.8 23.04 1.4 22.52 2 12 2.6 -6.21 3.2 26.48 3.8 40.64 4.4 36.52 5 0 5.6 87.2
  • 45. 1 -5 -5 23 10 -2.2 2.2 15.84 -23.834 1.8656 1 -7.2 10.84 -0.848 11.8656 -2.2 20.68 -69.344 1 -9.4 31.52 -70.192 xk= 2.030955095 1 -5 -5 23 10 16.00754 -2.030955 14.279554 -8.4358 -8.435878 1 -7.03095 9.272534 4.153642 1.564138 -2.030955 18.404433 -56.224856 1 -9.05191 27.683888 -52.071014 xk=- 2.0009 1 -5 -5 23 10 -2.0009 -2.0009 14.0082 -18.0247 -9.955 1 -7.0009 9.00082 4.9753 0.0449 -2.0009 14.0082 -54.0641 1 -9.0018 27.0199 -49.0888 xk= 1.9999 1 -5 -5 23 10 1.9999 -1.9999 13.9999 -17.9476 -10.0042 1 -6.9999 8.9992 5.0023 -0.0042
  • 46. xk=-1 1 -5 -5 23 10 -1 -1 6 -1 -22 1 -6 1 22 -12 -1 7 -8 1 -7 8 14 xk=-0.1428 1 -5 -5 23 10 0.1428 -0.1428 0.7323 0.6091 -3.3713 1 -5.1428 -4.2656 23.6091 6.6286 -0.1428 0.7547 0.5013 1 -5.2856 -3.5108 24.1104 xk=0-4177 1 -5 -5 23 10 -0.4177 -0.4177 2.2669 1.1432 -10.0846 1 -5.4177 -2.737 24.1432 -0.0846 -0.4177 2.4372 0.1251 1 -5.8354 -0.2995 24.2683 xk=0.4142 1 -5 -5 23 10 0.4142 -0.4142 2.2426 1.1421 -9.9997 1 5.4142 -2.7424 24.1421 0.00093 xk=0.4142 es la raíz
  • 47. 1 -5 -5 23 10 2 2 -6 -22 2 1 -3 -11 1 12 2 -2 -26 1 -1 -13 -25 xk=2.48 1 -5 -5 23 10 2.48 2.48 -6.2496 -27.899 -12.1495 1 -2.52 -11.2496 -4.899 -2.1495 2.48 -0.0992 -28.145 1 -0.04 -11.3488 -33.044 xk= 2.4149 1 -5 -5 23 10 2.4149 2.4149 -6.2429 -27.1428 -10.0214 1 -2.585 -11.2426 -4.1498 -0.0214 2.4149 -0.4107 -28.1417 1 -0.1701 -11.6533 -32.2915 xk= 2.4142
  • 48. Calcular las raíces del siguiente polinomio: P(x)= 2x6-3x5-13x4+29x3-27x2+32x-12 a) Realizar las tabulaciones y encontrar los cambios de signo según descartes para encontrar las posible raíz real de .3 en .3 de -5 a 5 b) Calcular las raíces por el método de Birge-Vieta c) Realizar la grafica del polinomios X F(x) -5 28028 -4.7 18325.49857 -4.4 11441.73363 -4.1 6706.626212 -3.8 3573.483008 -3.5 1603.25 -3.2 449.815808 -3.2 -2.9 -153.635188 -2.6 -407.219968 -2.3 -455.904232 -2 -400 -1.7 -304.613452 -1.4 -218.043008 -1.1 -129.127648 -0.8 -73.545472 -0.5 -39.0625 -0.2 -19.731712 0.1 -9.042328 0.4 -2.019328 0.4 0.7 3.726788 1 8 1.3 9.068528 1.6 5.764352 1.9 0.632492 2.2 4.130048 2.5 39.875 2.8 150.944768 3.1 407.224532 3.4 913.805312 3.7 1820.431808 4 3332 4.3 5720.104508 4.6 9335.635712 4.9 14622.42663
  • 49. 2 -3 -13 29 -27 32 -12 -3.2 -6.4 30.08 -54.656 82.0992 -176.3174 461.8158 2 -9.4 17.08 -25-656 55.0992 -144.3174 449.8185 -6.4 50.56 -216.448 774.7328 -2655.4624 2 -15.8 67.64 -242.104 829.832 -2799.7798 Xi= -3.2 – (( 449.8158)/(-2799.7798)) = -3.0393 = xk 2 -3 -13 29 -27 32 -12 -3.0393 -6.0786 27.5928 -44.3519 46.6592 -59.7503 84.3416 2 -9.0786 14.5928 -15.3519 19.6592 -27.7503 72.3416 -6.0786 46.0672 -184.3641 606.9970 -1904.5963 2 -15.1572 60.6600 -199.7160 626.6562 -1932.3466 Xk=3.0018 2 -3 -13 29 -27 32 -12 -3.0018 -6.0037 27.0273 -42.1074 39.3457 -37-0596 15.1879 2 -9.0037 14.0273 -13.1074 12.3457 -5.0596 3.1879 -6.0037 45.0492 -177.3358 571.6726 -1753.1062 2 -15.0074 59.0765 -190.4432 584.0183 -1758.1658 Xk=- 2.9999 =
  • 50. 2 -3 -13 29 -27 32 -12 -2.9999 -5.9999 26.9990 -41.9956 38.9856 -35.9558 11.8672 2 -8.9999 13.9990 -12.9956 11.9856 -3.9558 -0.1327 -5.9999 44.9979 -176.9898 569.9222 -1745.6652 2 -14.9998 58.9996 -189.9804 581- -1749.6210 9078 Xk=- 2.9999 X= -3 es la raíz xk= 0.4 2 -3 -13 29 -27 32 -12 0.4 -0.8 -0.88 -5.552 9.3792 -7.04832 9.9806 2 -2.2 -13.88 23.448 -17.6208 24.95168 -2.0193 -0.8 -1.2 -6.032 6.9664 -4.2617 2 -3 -15.08 17.416 -10.5644 20.6898 Xk=- 0.4975 2 -3 -13 29 -27 32 -12 0.4975 -0.995 -0.9974 -6.9637 10.9630 -7.9783 11.9507 2 -2.005 -13.9974 22.0362 -16.0369 24.0216 -0.0492 -0.995 -0.5024 -7.2136 7.3741 -4.3096 2 -1.01 -14.4998 14.8225 -8.6627 19.7119 Xk=- 0.4999
  • 51. 2 -3 -13 29 -27 32 -12 0.4999 -0.9999 -0.9998 -6.9985 10.9985 -7.9991 11.9980 2 -2.0000 -13.9998 22.0014 -16.0014 24.0008 -0.0019 X= -0.5 es la raíz Sistema de Ecuaciones lineales (Algebraicas) a11 x1 + a12 x2+ a13 x3 + ... a1n xn = b1 a21 x1 + a22 x2+ a23 x3 + ... a2n xn = b2 a31 x1 + a32 x2+ .a33 x3 + ... a3n xn = b3 . . . . . . . . . . . am1 x1 + am2 x2+ am3 x3 + ... amn xn = bm Ax= B Donde: A = es la matriz de coeficiente b = es el vector del coeficiente X = es el vector de solución Determinados (solución única) Consistentes Solución de Indeterminados (familia de soluciones) Sistemas de Ecuaciones Lineales Inconsistentes (no tiene solución)
  • 52. l2 l1 l1 l2 Solución Familia de soluciones y l1 Única (x, y) Linea Paralela l2 x No solucion x y y x + y = 10 -10 20 -13 x–y=3 0 10 -3 10 0 7 y= 10 – x x=3+y (-10, 20)
  • 53. (-10, -20) 20 18 16 14 12 10 (0, 10) 8 (10, 7) 6 4 (10, 0) 2 -2 -10 -8 -6 -4 -2 2 4 6 8 10 12 -4 -6 (0, -3) -8 -10 -12 -14 (-10, -13) x=3+y x = 3 + 3.5 y = 10 – (3 + y ) x = 6.5 y= 10 – 3 – y 2y = 7 Y = 7/2 = 3.5
  • 54. Método de Gauss El método de Gauss consiste en resolver un sistema de ecuaciones lineales transformándola en una matriz. Haciendo la diagonal principal “unos” y el triángulo inferior “ceros”. Matriz Identidad: 1 0 0 0 1 0 0 0 1 Triangulo Inferior Diagonal Principal Triangulo Superior Para hacer la diagonal principal “unos” y el triángulo inferior “ceros” se debe de proceder a hacer las operaciones básicas de las matrices. 1) Intercambiar filas. 2) Dividir entre un escalar. 3) Multiplicar entre un escalar y sumar una fila. Ejemplo: Determinar la solución de un sistema de ecuaciones lineales 2 x 2. 2 3x + 4y = 3 x + 5y = 7 3 4 3 1 5 7 1 5 7 -> -> 1 5 7 3 4 3 0 -11 -18 F2 <-> F1 F1(-3) + F2 F2(-1/11) 1 5 7 0 1 1 7/11 y = 18/11 verificación: x + 5(18/11) = 7 x + 5y = 7 x = 7 – 90/11 -13/11 + 5(18/11) = 7 x = -13/11 77/11 = 7 7=7 3x1 + 6x2 – 2x3 = 11 x1 + 0x2 + 4x3 = 9 4x1 + 3x2 – 5x3 = -5
  • 55. 3 6 -2 11 1 0 4 9 1 0 4 9 -> 3 6 -2 11 4 -3 -5 -5 4 3 -5 -5 F1 <-> F2 F1 (-3) + F2 F1 (-4) + F3 1 0 4 9 1 0 4 9 0 6 -14 -16 -> 0 1 -2 1/3 -2 2/3 0 3 -21 -41 0 3 -21 -41 F2 (1/6) F2 (-3) + F3 1 0 4 9 1 0 4 9 0 1 -2 1/3 -2 2/3 -> 0 1 -2 1/3 -2 2/3 0 0 -14 -33 0 0 1 2 5/14 F3 (-1/14) x3 = 33/14 x2 = -8/3 + 77/14 = 119/42 x1 = 9 – 4(33/14) = 126/14 – 132/14 = -6/14 = -3/7 Verificación: x1 + 0x2 + 4x3 = 9 -3/7 + 132/14 = 9 -3/7 + 66/7 = 9 63/7 = 9 9=9
  • 56. Sistema de Ecuaciones 4 x 4: 20x1 - x2 – 4x3 + x4 = 30 -x1 - 30x2 + 3x3 - x4 = 40 x1 + x2 – 32x3 – x4 = 40 -x1 - x2 – 2x3 -25x4 = 50 20 1 -4 1 30 1 1 -32 -1 40 -1 -30 3 -1 40 -1 -30 3 -1 40 -> 1 1 -32 -1 40 20 1 -4 1 30 -1 -1 -2 -25 50 -1 -1 -2 -25 50 F1 <-> F3 F1 (1) + F2 F1 (-20) + F3 F1 (1) + F4 1 1 -32 -1 40 1 1 -32 -1 40 0 -29 -31 -2 80 0 1 31/29 2/29 -80/29 -> 0 -21 636 21 -770 0 -21 636 21 -770 0 0 -34 -26 90 0 0 -34 -26 90 F2 (-1/29) F2 (21) + F3 1 1 -32 -1 40 1 1 -32 -1 40 0 1 31/29 2/29 -80/29 0 1 31/29 2/29 -80/29 -> 0 0 19095/29 651/29 -24010/29 0 0 1 217/6365 -4802/3819 0 0 -34 -26 90 0 0 -34 -26 90 F3(29/19095) F3(34)+F4 1 1 -32 -1 40 1 1 -32 -1 40 0 1 31/29 2/29 -80/29 0 1 31/29 2/29 -80/29 0 0 1 217/6365 -4802/3819 0 0 1 217/6365 -4802/3819 0 0 0 0 0 0 1 F4(-6365/158112) -158112/6365 506978/3819 3226914970/603829728 x4 = 1267445/237168 x3 = -770 x2 = -80/29 +31 – 725/58 = 913/58 x1 = 1604 – 98560/4 + 725/4 = 97675/4 Verificación: x1 + x2 – 32x3 – x4 = 40 -97675/4 + 913/58 – 32(-770) – 725/4 = 40 -5665150/232 + 3652/232 + 5716480/232 – 42050/232 = 40 9280/232 = 40
  • 57. 40 = 40 X1 + 10X2 - X3 = 10 X1 - 2X2 + 10X3 = 12 10X1 + 3X2 + X3 = 14 1 10 -1 10 ] 1 10 -1 10 1 10 -1 10 1 10 -1 10 1 -2 10 12 ] = 0 -12 11 2 = 0 1 -11/12 -2/12 = 0 1 -11/12 -2/12 10 3 1 14 ] 0 -97 11 -86 0 -97 11 -86 0 0 -935/12 -1226/12 F1 (-1) + F2 F2 (-1/12) F2 (97) + F3 F3 (-12/935) F1 (-10) + F3 1 10 -110 = 0 1 -11/12 -1/6 0 0 1 1226/935 X3 = 1226/935 X2 – 11/12 X3 = -1/6 X1 + 10X2 – 1X3 = 10 X2 – 11/12(1226/935) = -2/12 X1 + 10(88/85) – 1226/935 = 10 X2 – 613/510 = -2/12 X1 + 176/17 – 1226/935 = 10 X2 = -1/6 + 613/510 X1 = 10 – 176/17 + 1226/935 X2 = 88/85 X1 = 896/935 896/935 + 10(88/85) – 1226/935 = 10
  • 58. 2X1 + 3X2 – 5X3 = -3 4X1 – X2 – 2X3 = -12 -3X1 + 10X2 - 5X3 = 11 2 3 -5 -3 1 3/2 -5/2 -3/2 1 3/2 -5/2 -3/2 1 3/2 -5/2 -3/2 4 -1 -2 -12 = 4 -1 -2 -12 = 0 -7 8 -6 = 0 1 -8/7 6/7 -3 10 -5 11 -3 10 -5 11 0 29/2 -25/2 13/2 ] 0 29/2 -25/2 13/2 F1 (1/2) F1 (-4) + F2 F2 (-1/7) F2 (-29/2) + F3 F1 (3) + F3 1 3/2 -5/2 -3/2 ] 1 3/2 -5/2 -3/2 = 0 1 -8/7 6/7 ] = 0 1 -8/7 6/7 0 0 57/14 -83/14 ] 0 0 1 -83/57 F3(14/57) X3= -83/57 X2 - 8/7X3 = 6/7 X1 + 3/2X2 – 5/2X3 = 3/2 X2 – 8/7(-83/57) = 6/7 X1 + 3/2(-46/57) – 5/2(-83/57) = -3/2 X2 + 664/399 = 6/7 X1 – 23/19 + 415/114 = -3/2 X2 = 6/7 – 664/399 X1 = -3/2 + 23/19 -415/114 = -224/57 X2 = -46/57 -224/57 + 3/2(-46/57) – 5/2(-83/57) = -3/2
  • 59. -224/57 – 23/19 + 415/114 = -3/2 Método de Gauss – Jordan (Matriz Aumentada) X1 + 2X2 – X3 = 10 X1 – X2 + 3X3 = 5 3X1 + X2 – 4X3 = 3 1 2 -1 10 1 0 0 ] 1 2 -1 10 1 0 0 1 2 -1 10 1 0 0 1 -1 3 5 0 1 0 ]= 0 -3 4 -5 -1 1 0 = 0 1 -4/3 5/3 1/3 -1/3 0 3 1 -4 3 001] 0 -5 -1-27 -3 0 1 0 -5 -1 -27 -3 0 1 F1(-1) + F2 F2(-1/3) F2(-2) + F1 F1(-3) + F3 F2(5) + F3 1 0 5/3 20/3 1/3 2/3 0 1 0 5/3 20/3 1/3 2/3 0 = 0 1 -4/3 5/3 1/3 -1/3 0 = 0 1 -4/3 5/3 1/3 -1/3 0 0 0 -23/3 -56/3 -4/3 -5/31 00 1 56/23 4/23 5/23 -3/23 F3(-3/23) F3(-2/3) + F1 F3(4/3) + F2 1 0 0 60/23 1/23 7/23 5/23 = 010 113/23 13/23 -1/23 -4/23 001 56/23 4/235/23 -3/23 X1 = 60/23 X2 = 113/23 X3 = 56/23
  • 60. 4x1 – 8x2 = -24 X1 + 6x2 = 34 4 -8 -24 1 0 1 6 34 0 1 1 6 34 0 1 = 4 -8 -24 1 0 F1 = F2 F1 (-4)+ F2 1 6 34 01 1 6 34 0 1 0 -32 -160 1 -4 = 0 1 160/32 -1/32 4/32 F2 (-1/32) F2 (-6) + F1 X1 = 4 X2 = 5 -1.1X1 + 10X2 = 120 -2X1 + 17.4X2 = 174 -1.1 10 120 1 0 1 -9.0909 -109.0909 -0.9090 0 -2 17.4 174 0 1 = -2 17.4 174 0 1 = F1 (-1/1.1) F1 (2) + F2 1 -9.0909 -109.0909 -0.9090 0 0 -0.7818 -44.1818 -1.8181 1 = F2 (-1/.7818) 1 -9.0909 -109.0909 -0.9090 0 0 1 56.5129 2.3254 -1.279 = F2 (9.0909) + F1
  • 61. 1 0 404.6623 20.2309 -11.627 0 1 56.5129 2.3254 -1.279 X1 = 404.6623 X2 = 56.5129 0.5X1 – X2 = -9.5 1.02X1 – 2X2 = -18.8 0.5 -1 -9.5 0 1 1 -2 -19 2 0 1.02 0.04 -18.8 0 1 = 1.02 -2 -18.8 0 2 = F1 (2) F1 (-1.02) + F2 1 -2 - 19 2 0 1 -2 -19 2 0 0 0.04 0.58 2.04 2 = 0 1 14.5 51 50 = F2 (1/0.04) F2 (2) + F1 1 0 10 104 100 0 1 14.5 51 50 X1 = 10 X2 = 14.5
  • 62. 10X1 + 2X2 – X3 =27 -3X1 – 6X2 + 2X3 = -61.5 X1 + X2 + 5X3 = -21.5 10 2 -1 27 1 0 0 1 1 5 -21.5 0 0 1 -3 -6 2 -61.5 0 1 0 = -3 -6 2 -61.5 0 1 0 = 1 1 5 -21.5 0 0 1 10 2 -1 27 1 0 0 F1= F3 F1 (3) + F2 F1 (-10) + F3 1 1 5 - 21.5 0 0 1 1 1 5 -21.5 0 0 1 0 -3 17 -126 0 1 3 = 0 1 -17/3 42 0 -1/3 1 = 0 -8 -51 242 1 0 0 0 -8 -51 242 1 0 0 F2 (-1/3) F2 (-1) + F1 F2 (8) + F3 1 0 32/3 -63.5 0 1/3 2 1 0 32/3 -63.5 0 1/3 2 0 1 -17/3 42 0 -1/3 -1 = 0 1 - 17/3 42 0 -1/3 -1 0 0 -289/3 578 1 -8/3 -8 0 1 -6 -3/289 8/289 24/289 F3 (-3/289) f3 (17/3) + f2 F3 (-32/3) + F1 1 0 0 0.5 32/289 11/289 322/289 X1 = 0.5 0 1 0 8 -1/17 -3/17 - 9/17 X2 = 8 0 0 1 -6 - 3/289 8/289 24/289 X3 = -6
  • 63. 8x1+2x2-2x3=-2 10x1+2x2+4x3=4 12x1+2x2+2x3=6 8 2 -2 -21 0 0 1 1/4 -1/4 -1/4 1/8 0 0 10 2 4 40 1 0 = 10 2 4 4 0 1 0 = 12 2 2 6 0 0 1 12 2 2 6 0 0 1 F1(1/8) F1(-10)+f2 F1(-12)+f3 1 1/4 -1/4 -1/4 1/8 0 0 1 1/4 -1/4 -1/4 1/8 0 0 0 1/2 13/2 13/2 -5/4 1 0 = 0 1 -13 -13 5/2 -2 0 = 0 -1 5 9 -3/2 0 1 0 -1 5 9 -3/2 0 1 F2(2/1) f2(1/4)+f1 f3(1)+f3 1 0 3 3 - 1/2 1/2 0 1 0 3 3 - 1/2 1/2 0 0 1 -13 -13 5/2 -2 0 = 0 1 -13 -13 5/2 -2 0 = 0 0 -8 -4 1 -2 1 0 0 1 1/2 1/8 1/4 -1/8 F3(-1/8) F3(-3)+f1 F3(13)+f2 1 0 0 3 - 1/2 1/2 0 x1 = 3/2 x2=-13/2 x3 = 1/2 0 1 0 -13/2 7/8 5/4 -13/8 0 0 -1 1/2 -1/8 1/4 -1/8
  • 64. 2x1-6x2-x3=-38 -3x1+x2+7x3=-34 -8x1+x2-2x3=-20 2-6 -1 -38 1 0 0 1 -3-1/2 -19 1/2 0 0 -3 -1 7 -34 0 1 0 =-3-1 7 34 0 1 0= -8 1- 2 20 0 0 1 81- 2 -20 0 0 1 F1(1/2) F1(3)+f2 F1(8)+f3 1 1/4 -1/4 -1/4 1/8 0 0 1 1/4 -1/4 -1/4 1/8 0 0 0 1/2 13/2 13/2 -5/4 1 0 = 0 1 -13 -13 5/2 -2 0 0 -1 5 9 -3/2 0 1 0 -1 5 9 -3/2 0 1 F2(2/1) F2(1/4)+f1 F3(1)+f3 1 0 3 3 - 1/2 1/2 0 1 0 3 3: - 1/2 1/2 0 0 1 -13 -13 5/2 -2 0 = 0 1 -13 -13 5/2 -2 0 = 0 0 -8 -4 1 -2 1 0 0 1 1/2 1/8 1/4 -1/8 F3(-1/8) F3(-3)+F1 F3(13)+F2 1 0 0 3 - 1/2 1/2 0 x1 = 4 x2=8 x3 = -2 0 1 0 13/2 7/8 5/4 -13/8 0 0 -1 1/2 -1/8 1/4 -1/8
  • 65. Método de Gauss Seidel 2x1 – 6x2 + x3 = 12 x1 = (12 + 6x2 - x3)/2 -x1 + 7x2- x3 = -8 x2 = (-8 + x1 + x3)/7 x1- 3x2 + 2x3 = 16 x3 = (16 - x1 + 3x2)/2 {0, 0, 0} x1 = (12 + (6*0) -0)/2 x2 = (-8+6+0)/7 x3 = (16-6+(3*-0.28))/2 x1 = 6 x2 = -0.28 x3 = 4.58 {6, -0.28, 4.58} x1 = (12 + (6*-0.28) -4.58)/2 x2 = (-8+2.87+4.58)/7 x3 = (16-2.87+(3*-0.07))/2 x1 = 2.87 x2 = -0.07 x3 = 6.46 Ep = | (6-2.87)/6 | Ep = 0.521 {2.87, -0.07, 6.46} x1 = (12 + (6*-0.07) -6.46)/2 x2 = (-8+2.56+6.46)/7 x3 = (16-2.56+(3*0.14))/2 x1 = 2.56 x2 = 0.14 x3 = 6.93 Ep = | (2.56 -2.87)/2.56 | Ep = 0.121 {2.56, 0.14, 6.93} x1 = (12 + (6*0.14) -6.93)/2 x2 = (-8+2.95+6.93)/7 x3 = (16-2.95+(3*0.26))/2 x1 = 2.95 x2 = 0.26 x3 = 6.91 Ep = | (2.95-2.56)/2.95 | Ep = 0.13
  • 66. {2.95, 0.26, 6.91} x1 = (12 + (6*0.26) -6.91)/2 x2 = (-8+3.32+6.9)/7 x3 = (16-2.95+(3*0.31))/2 x1 = 3.32 x2 = 0.31 x3 = 6.97 Ep = | (3.32-2.95)/3.32 | Ep = 0.111 {3.32, 0.31, 6.97} x1 = (12 + (6*0.31) -6.97)/2 x2 = (-8+3.44+6.97)/7 x3 = (16-3.44+(3*0.34))/2 x1 = 3.44 x2 = 0.34 x3 = 6.7 Ep = | (3.44-3.32)/3.44 | Ep = 0.03 {3.44, 0.34, 6.7} x1 = (12 + (6*0.34) -6.7)/2 x2 = (-8+3.67+6.7)/7 x3 = (16-3.67+(3*0.33))/2 x1 = 3.67 x2 = 0.33 x3 = 6.66 Ep = | (3.67-3.44)/3.67 | Ep = 0.05 {3.67, 0.33, 6.66} x1 = (12 + (6*0.33) -6.66)/2 x2 = (-8+3.66+6.66)/7 x3 = (16-3.66+(3*0.33))/2 x1 = 3.66 x2 = 0.33 x3 = 6.66 Ep = | (3.66-3.67)/3.66 | Ep = 0.001 X1 = 3.66 x2 = 0.33 x3 = 6.66
  • 67. Por Medio De Gauss Seidel 2x1-6x2+x3=12 -x1+7x2-x3=-8 X1-3x2+2x3=16 2 -6 1 12 1 -3 2 16 -1 7 -1 -8 -1 7 -1 -8 1 -3 2 16 2 -6 1 12 F1 = F3 F1(1)+F2 F1(-2)+F3 1 -3 2 16 1 -3 2 16 0 4 1 8 0 1 ¼ 2 0 0 -3 -20 0 0 -3 -20 F2(1/4) F3(-1/3) 1 -3 2 16 0 1 ¼ 2 0 0 1 20/3 X3=20/3 x2=2-1/4(20/3) X1=11/3 X2+1/4+3=2 x2= 2 -20/12->5/3 X2=1/3 X1-3x2+2x3=16 x2= 6/3 - 5/3 = 1/3 X3=20/3
  • 68. Por Metodo De Gauss – Seidel X1=(12x+6x2-x3)/20 , 0 , 0 X2= (-8+x1+x3)/7 X3=(16-x1+3x2)/2 X1=(12+6(0)-0= 12/2=6 X2=-8+6+0=2/7 =-0.2857X3=16-6+3(-0.2857)=9/2=4 X1=12+6(0.2857)-(4)= 6/2 X2=-8+3+4=1/7 =-0.1428 X3=16-3+3(-0.1428)=13/2=7 3-6 =1 3 X1=(12+6(-0.1428)-(7))/2= 4/2=2 X2=(-8+2+4=1/7 )/7=0.1428 X3=16-2+3(0.1428)=14/2=7 X1=12+6(0.1428)-(7)= 5/2=2.5 X2=-8+2.5+7=1.5/7 =0.2142 X3=16-2.5+3(0.2142)=15/2=7.5 2.5-2 =0.25 2.5 X1=(12+6(0.2142)-(7) )/2= 6/2=3 X2=(-8+3+7)/7=2/7 =0.2857 X3=(16-3+3(0.2857))/2=14/2=7 X1=(12+6(0.2142)-(7) )/2= 6/2=3 X2=(-8+3+7) )/7=2/7 =0.2857 X3=(16-3+3(0.2857) )/2=14/2=7 3-3 =0 3 X1+X2+6X3=8 X1+5X2-X3=5 4X1+2X2-2X3=4
  • 69. 1 1 6 8 1 1 6 8 1 5 -1 5 0 4 -7 -3 4 2 -2 4 0 -2 -26 -28 F1(-1)+F2 F2(1/4) F1(-4)+F3 1 1 6 8 1 0 31/4 35/4 0 1 -7/4 -3/4 0 1 -7/4 -3/4 0 -2 -26 -28 0 0 -59/2 -59/2 F2(-1)+F1 F3(-2/59) F2(2=+F3 1 0 31/4 167/236 1 0 0 -167/236 0 1 -7/4 327/236 0 1 0 327/236 0 0 1 327/236 0 0 1 72/59 F3 (-31/4)+F1 F3 (7/4)+F2