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Será que é alguma das repostas?

Quando aplicado o Método de Newton-Raphson para encontrar a raiz aproximada da função 2x²+sen(x) - 10 e usarmos como valor Xo=3,000  qual valor encontrado para a raiz com erro E menor igual 0,010 .Use três casas decimais nos cálculos.

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Professor Evandro E.
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Olá, Ronaldo Barbosa!

 

O método de Newton-Raphson é um método iterativo para a determinação de raízes de funções, cuja fórmula característica é: 

xn+1 = xn - [f(xn)/f'(xn)]     EQ (01) 

 

Cuja estimativa de erro é: E = |xn+1 - xn

 

Considerando que: 

f(x) = 2x^2 + sin(x) - 10     EQ (02) 

 

Então, aplicando a derivada em relação a x, fica: 

f(x) = 2x^2 + sin(x) - 10   => 

=>   f'(x) = 2*(2x) + cos(x) - 0   =>   f'(x) = 2*(2x) + cos(x) - 0   =>    f'(x) = 4x + cos(x)     EQ (03) 

 

Substituindo as EQs (02) e (03) na EQ (01), temos: 

xn+1 = xn - [f(xn)/f'(xn)]   =>   xn+1 = xn - [(2x^2 + sin(x) - 10)/(4x + cos(x))]   => 

xn+1 = xn - [(2xn2 + sin(xn) - 10)/(4xn + cos(xn))]     EQ (04) 

 

Para n=0 e chute inicial para a raiz é x0 = 3,000, a EQ (04) fica: 

xn+1 = xn - [(2xn2 + sin(xn) - 10)/(4xn + cos(xn))]   =>   x1 = x0 - [(2x02 + sin(x0) - 10)/(4x0 + cos(x0))]   => 

x1 = 3,000 - [(2*(3,000)2 + sin(3,000) - 10)/(4*(3,000) + cos(3,000))]   =>   x1 = 2,37328 

 

Logo, o erro será: 

En+1 = |xn+1 - xn|   =>   E1 = |x1 - x0|   =>    E1 = |2,37328 - 3,000| = |-0,6762| = 0,6762   =>   E1 = 0,6762 > 0,010 

 

Realizando outras iterações, temos: 

x0 = 3,000 

x1 = 2,37238   =>   E1 = 0,6762 > 0,010 

x2 = 2,26057   =>   E2 = 0,1118 > 0,010 

x3 = 2,14259    =>   E3 = 0,1180 > 0,010 

x4 = 2,13981   =>   E4 = 0,0028 < 0,010 !!!

x5 = 2,13981 

 

A solução aproximada da função, que corresponde à raiz desta função, determinada pelo método de Newton-Raphson, com erro menor que 0,010 é:

x = 2,140 

 

 

Observação: Cuidado quando for resolver problemas e exercícios matemáticos que apresentem funções (ou termos da função) trigonométricos, tais como seno, cosseno, tangente, etc. A calculadora científica deve ser operada de acordo com a unidade (graus, ou radianos). Neste caso, operacionamos com radianos! 

 

 

Bons estudos!!

=D 

 

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