Resoluções de equações Métodos iterativos Análise Numérica MIEC Determinação das raízes I – Separação II – Estreitamento III – Cálculo 2 Análise Numérica - Métodos iterativos Onde está a raiz? Separar as raízes Dar tantos intervalos disjuntos quantas as raízes, cada um deles com uma só raiz. •Analíticos Métodos – Números de Rolle •Gráficos 3 Análise Numérica - Métodos iterativos Método gráfico Com a máquina f (x)=0 y = f(x) Fazendo um esboço f ( x) 0 f1( x) f2 ( x) y = f1(x) 4 Análise Numérica - Métodos iterativos y = f2(x) Exercício Separar as raízes de x lnx-1=0 1 x ln x 1 0 ln x x0 x Domínio = 0,∞ A equação tem uma única raiz x∊1.5,2 5 Análise Numérica - Métodos iterativos 1 y x y ln x Números de Rolle Teorema de Bolzano– Se f é contínua em a,b e f(a) e f(b) têm sinais contrários então: c a, b : f c 0 •Se f(a)×f(b)<0, existe um número ímpar de zeros de f em a,b •Se f(a)×f(b)>0, existe um número par de zeros de f em a,b 6 Análise Numérica - Métodos iterativos Números de Rolle Corolário de Rolle – Se f é contínua em a,b e derivável em a,b e f(a)=f(b)=0 , então c a , b : f c 0 . Entre dois zeros consecutivos de f há no máximo um zero de f e, se há troca de sinal, então existe um e um só zero. 7 Análise Numérica - Métodos iterativos Graficamente y=f(x) zero de f a b zero de f 8 Análise Numérica - Métodos iterativos Números de Rolle: : f 0 pontos sem pontos Seja Se fronteira do D derivada i 1 i i : Pontos ordenados f i f i 1 0 ∄ x i ,i 1 : f x 0 Se f i f i 1 0 1 x i ,i 1 : f x 0 9 Análise Numérica - Métodos iterativos f Estreitamento da raízes Método das bissecções sucessivas Tentativas lógicas 10 Análise Numérica - Métodos iterativos Método das bissecções sucessivas f contínua em a,b e f(a)×f(b)<0 Em cada iteração ab c 2 1. 11 f(c)=0 c é o zero de f (pare) 2. f(a)×f(c)<0 b=c 3. f(a)×f(c)>0 a=c Análise Numérica - Métodos iterativos Método das bissecções sucessivas Erro ba cn x n 2 Desvantagens: c1 está mais próximo de x do que c2 c1 c2 12 O método aproxima-se do zero de f sem que tal seja detectado Análise Numérica - Métodos iterativos Tentativas lógicas ab c 2 Bissecções c’ Tentativa lógica c’ f3 c a b f2 f1 13 Análise Numérica - Métodos iterativos