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2Eva_IT2008_T3_MN Estimar utilidades

2da Evaluación I Término 2008-2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 3. Se tienen las utilidades anuales de una empresa cada 3 años.

 Año  0  3  6  9 12
 Utilidad Anual  0  16500  14520  1540  14690

a. Encuentre el trazador cúbico natural que se ajusta a los datos de la tabla. Resuelva el sistema de ecuaciones con el método de Gauss=Seidel con un error menor a 10-3

b. Aproxime el área bajo la curva de 0 a 12 años aplicando una vez la Cuadratura de Gauss.

anio = [ 0, 3, 6, 9, 12]
utilidad = [ 0, 16500, 14520, 1540, 14690]
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2Eva_IT2008_T2_MN Integral Simpson

2da Evaluación I Término 2008-2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 2. Para el siguiente integral

A = \int_1^{\infty}\frac{1}{1+x^4} \delta x

a. Aproxime el valor de A usando el método de Simpson con 4 subintervalos

b. Estime la cota de error para el resultado obtenido

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2Eva_IT2008_T1_MN Producción petroleo

2da Evaluación I Término 2008-2009. ICM02188 Métodos Numéricos

Tema 1. En la siguiente tabla se muestra la producción diaria de barriles de petróleo en un determinado pozo en la región oriental ecuatoriana.

 día  producción
 1  3345
 2  3245
 3  3211
 4  3309
 5  3351
 6  3412
 7  3230
 8  3135
 9  3132
 10  3129

a. Aproxime la primera derivada y la segunda derivada en los días 2 y 5

b. Estime la cota del error en los resultados obtenidos

c. Exprese en palabras el significado del comportamiento de la producción en los días señalados.

dia = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
produccion = [3345, 3245, 3211, 3309, 3351, 3412, 3230, 3135, 3132, 3129]
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2Eva_IIT2007_T3_AN Circuito RL

2da Evaluación II Término 2007-2008. 12/Febrero/2008. Análisis Numérico

Tema 3. En un circuito con un voltaje E(t) y una inductancia L, la primera ley de Kirchoff da la siguiente relación:

E(t) = L \frac{\delta i}{\delta t} + Ri

Donde R es la resistencia del circuito e i es la corriente.

Con los datos de la tabla aproxime el voltaje E(t) con inductancia L=0.98 Henrios y resistencia R=0.142 Ohmios, para los valores de tiempo dados.

t 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04
i 3.10 3.12 3.14 3.18 3.20 
t = [ 1.00, 1.01, 1.02, 1.03, 1.04]
i = [ 3.10, 3.12, 3.14, 3.18, 3.20]
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2Eva_IIT2007_T2_AN Lanzamiento vertical proyectil

2da Evaluación II Término 2007-2008. 12/Febrero/2008. Análisis Numérico

Tema 2. Un proyectil de masa = 0.11 Kg es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial V(0) = 8 m/s.

El proyectil disminuye su velocidad por efecto de la fuerza de gravedad
Fg = -mg
y por la resistencia del aire
Fr = kv|v|
donde g = 9.8 m/s2 y k = 0.002 Kg/m.

La ecuación diferencial de la velocidad está dada por:

m \frac{\delta v}{\delta t} = -mg - kv|v|

a. Calcule la velocidad con el método de Runge-Kutta de cuarto orden para

t = 0.2, 0.4, … , 1.0 segundos.

b. Calcule en que tiempo el proyectil alcanzará la altura máxima.

Referencias:

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2Eva_IIT2007_T1 Integral regla Simpson

2da Evaluación II Término 2007-2008. 12/Febrero/2008. ICM00158

Tema 1. Use la regla de Simpson para calcular en forma aproximada

A = \int_0^1 y(x)dx

Use los puntos de y(x) que se obtienen resolviendo la ecuación diferencial

y'' - y' - y - x + 1 = 0

y(0) = 1, y(1) = 2

con el método de diferencias finitas, h = 0.25

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2Eva_IIT2010_T2 Calcular volumen

2da Evaluación II Término 2010-2011. 1/Febrero/2011. ICM00158

Tema 2. Calcule el volumen

\int\int u(x,y) \delta x \delta y

en el que u(x,y) está definido con la ecuación diferencial

\frac{\delta ^2 u}{\delta x^2} + \frac{\delta ^2 u}{\delta y^2} = 4 u = u(x,y) 0\leq x \leq 2 0 \leq y \leq 1

con las condiciones en los bordes:

u(0,y) = 40 , 0\lt y \lt 1 u(2,y) = 50 , 0\lt y \lt 1 u(x,0) = 40 + 5x , 0\lt x \lt 2 u(x,1) = 40 + 5x , 0\lt x \lt 2

Use el método de diferencias finitas para resolver la ecuación diferencial y la fórmula de Simpson para calcular el integral. En todos los cálculos use Δx = Δy = 0.5

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2Eva_IIT2010_T1 Problema valor inicial

2da Evaluación II Término 2010-2011. 1/Febrero/2011. ICM00158

Tema 1. Resolver el siguiente problema de valor inicial:

y'+ \frac{2}{t}y = \frac{\cos (t)}{t^2} y(\pi)=0, t\gt 0

a. Determinar f(t,y)

b. Escribir el algoritmo de Runge-Kutta de 4to orden para la función definida en el literal a.

c. Presentar la tabla de resultados para el tamaño de paso h=0.2, con i = [0,9]

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2Eva_IT2010_T3 EDP elíptica, Placa no rectangular

2da Evaluación I Término 2010-2011. 31/Agosto/2010. ICM00158

Tema 3. La placa plana mostrada en la figura está construida con cierto metal, y se ha determinado que la temperatura en los bordes de la placa es la que se indica en la figura.

Ademas de tiene que el término no homogéneo asociado a la ecuación elíptica respectiva es f(x,y)=20

\frac{\partial ^2 u}{\partial x^2} + \frac{\partial ^2 u}{\partial y^2} = f

El problema consiste en determinar la temperatura en los puntos del interior de la placa en la malla que se muestra en la figura.

a. Determinar el algoritmo en diferencias finitas que resuelve el problema

b. Plantear el sistema de ecuaciones lineas que resuelve el problema

c. Utilice el método de Gauss para resolver el sistema de ecuaciones generado