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Cálculo Numérico

Colegio Pedro II
Uma raiz de uma função y=f(x) é 0 valor de X tal que f(x)=0. Há vários métodos de obtenção da raiz de uma função. Um deles é 0 método da posição falsa. Dado um intervalo [a, b] contendo uma raiz de y=f(x), tem-se f(a).f(b)<0. O método da posição falsa consiste em dividir 0 intervalo [a, b] por meio da média ponderada x=(a.f(b)-bf(a))(f(b)-f(a)) gerando dois intervalos [a, x] e [X, b]. Em seguida, é considerado 0 intervalo que contém a raiz e 0 processo se repete até que se obtenha uma aproximação para a raiz seguindo um critério de parada definido previamente. Por meio do método da posição falsa, qual é 0 valor de X obtido na 3° iteração considerando a função f(x)=x³-x-1 com uma raiz no intervalo [1, 2]?
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derik santos

há 3 semanas

Respostas

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há 3 semanas

Para aplicar o método da posição falsa na função \( f(x) = x^3 - x - 1 \) no intervalo \([1, 2]\), vamos seguir as iterações passo a passo. 1. Definindo os valores iniciais: - \( a = 1 \) - \( b = 2 \) - \( f(a) = f(1) = 1^3 - 1 - 1 = -1 \) - \( f(b) = f(2) = 2^3 - 2 - 1 = 5 \) 2. Cálculo do ponto \( x \) na primeira iteração: \[ x = \frac{a \cdot f(b) - b \cdot f(a)}{f(b) - f(a)} = \frac{1 \cdot 5 - 2 \cdot (-1)}{5 - (-1)} = \frac{5 + 2}{6} = \frac{7}{6} \approx 1.1667 \] - Como \( f(1.1667) \) é positivo, atualizamos \( b = 1.1667 \). 3. Segunda iteração: - \( a = 1 \) - \( b \approx 1.1667 \) - \( f(a) = -1 \) - \( f(b) \approx 1.1667^3 - 1.1667 - 1 \approx 0.5877 \) \[ x = \frac{1 \cdot 0.5877 - 1.1667 \cdot (-1)}{0.5877 - (-1)} = \frac{0.5877 + 1.1667}{1.5877} \approx 1.086 \] - Atualizamos \( b \approx 1.086 \). 4. Terceira iteração: - \( a = 1 \) - \( b \approx 1.086 \) - \( f(a) = -1 \) - \( f(b) \approx 1.086^3 - 1.086 - 1 \approx 0.032 \) \[ x = \frac{1 \cdot 0.032 - 1.086 \cdot (-1)}{0.032 - (-1)} = \frac{0.032 + 1.086}{1.032} \approx 1.001 \] Portanto, o valor de \( x \) obtido na 3ª iteração é aproximadamente 1.001.

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